"Verfahren zur Herstellung von hIehrnährstoff-Düngemitteln" Um mineralische
Rohphosphate zur Gewinnung von Düngemitteln wie
z. B. Superphosphat durch
Säuren voll, d. h. bis zur Stufe des Monocalciumphosphates Ca(fi2P04)2 aufschliesoen
zu können, ist es
erforderlich, das Rohphosphat fein zu vermahlen, wobei maximal
etwa 1o ;@ Rückstand auf dem Sieb DIN 40 a 1.6oo Maschen/ cm@ üblich sind. Diese
Mahlarbeit erfordert einen erheblichen Aufwand an Zeit und Energie, der umso grösser
wird, je härter das Rohphosphat ist. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein
Verfahren zur Herstellung hochprozentiger Vehrnähratoff-Düngemittel, das eine erhebliche
Verringerung des Energieaufwandes ermöglicht und gleichzeitig zu besonders gleichmässigen
Endprodukten führt. Es wurde gefunden, dass man hochwertige kehrnähratoff-Düngemittel
dadurch herstellen kann, dass man I. urgemahlenes oder gebrochenes, weicherdiges
oder hartes Rohphosphat, aus dem alle Anteile > 3 mm entfernt worden sind,
in
einem zweckmässig kontinuierlich arbeitenden Mischer mit derzum Aufschluss bis zur
Monooaloiumphosphatatuf e und zur Erreichung des gewünschten Nähratoffverhältnisses
erforderlichen Menge Schwefelsäure und/oder Salpetersäure und/oder Phosphorsäure
innig
vermischt, II, das so erhaltene Gemischt dem gegebenenfalls weitere
anorganische oder organische, säureverträgliche Nährstoffe zugesetzt
werden,
in einer geeigneten Mühle vermahlt und
III.
das dabei erhaltene Aufschlussprodukt in einem geeigneten Mischer oder Kneter mit
den erforderlichen Idengen der weiteren Pflanzennährstoffe, je nach der gewünschten
Zusammensetzung des Endproduktes, vermischt bzw. knetet und gegebenenfalls bereits
formt, wonach man IV. in dieser Stufe noch nicht geformte Produkte, falls gewünscht,
beispielsweise zu Granulaten formt, gegebenenfalls noch ammonisiert und/oder mit
pulverförmigen Trockeziatoffen umhüllt und gegebenenfalls trocknet. Geeignete Rohphosphate
sind in erster Linie nordafrikanische oder nordamerikanische, wie beispielsweise
Tunis-, Algier-, Marokko-, Pebble-, Florida- und Togophosphate. Aber auch reaktionsträge
Phosphate, wie Kolaphosphat, das zweckmässigerweise in Eischung mit einem der vorgenannten
Phosphate angewandt wird, oder südafrikanische Phosphate, wie Phalaborwaphosphat
u. a., sind in gleicher Weise geeignet. Geeignete Ltischer zum Vermischen des Rohphosphates
mit den Säuren sind beispielsweise Doppelwellenpaddelriischer, wobei kontinuierlich
arbeitende Geräte bevorzugt sind. Bevorzugt ist die Verwendung konzentrierter Säuren.
Man kann jedoch auch mit verdünnten Säuren arbeiten, die man gegebenenfalls auf
50 bis loo0C erwärmen kann. Zum Vermahlen des Gemisches aus Säure und Rohphosphat,
das gegebenenfalls im Gemisch mit anderen säureverträglichen Nährstoffsalzen vorliegen
kann, ist beispielsweise eine Zahnscheiben-Mühle, Bauart Condux, oder eins Perlmühle,
Bauart Draiswerke, geeignr:t. Als weitere Pflanzennährstoffe, die
mit dem Aufschlussprodukt zum Mehrnährstoff-Düngemittel zu vereinigen sind, kommen
beispielrweiee Ammonsulfat, Ammoneulfatsalpeter, Kalisalze und organische
Stoffe,
wie Torf, feingemahlene Müll- oder Klärschlammrückatände, infrage.
Zur
intensiven Vermischung und oft auch gleichzeitigen Granulierung dieser Komponenten
mit der durch 1:iahlaufschluss gewonnenen, pastenartigen Masse sind beispielsweise
Doppelrrellenmischer bzw. Granulatoren oder lrisehachnecken geeignet. Bevorzugt
sind kontinuierlich arbeitende Geräte, die zugleich mischen, kneten und granulieren,
wie der KO-Kneter ei #ystem List", zweiwellige Xnetscheiben-Schneckenpressen,
sogenannte ZSK-irlaschinen, oder Eixtruder. Zur Formung der fertigen, d. h. homogenen
und ausreagierten, aber noch formlosen Gemische eignen sich beispielsweise Tellergranuladoren,
die zweckmässig mit einenVoder mehreren Ringkanälen ausgestattet sind, so dass eine
evtl. gewünschte Ammonisierung und/oder Umhüllung in der gleichen Apparatur erfolgen
kann. Liegt das zu formende Gut in einer mehr oder weniger plastischen Form vor,
sind beispielsweise auch Schaufel-, Leisten- oder Rollen-Verformer geeignet. Zur
weiteren Erläuterung des Verfahrens gemäss vorliegender Erfindung seien noch folgende
Hinweise gegeben :
I. In der ersten Arbeitsstufe wird das Rohphosphat, dessen
Teilchen maximal 3 mm gross sind, mit der Säure gemischt. Die Säuremenge ist dabei
so zu bemessen, dass sie einerseits für den Aufschluss des Rohphosphates bis zur
Stufe des Konocalciumphosphates, andererseits auch zur etwaigen Umsetzung mit weiteren
Nährstoffen ausreicht. Das beanspruchte Verfahren soll zur Herstellung praktiochvollständig
.:ufgesehlossener Produkte dienen. II. Bereits beim Vermischen des Rohphosphates
mit der Säure beginnt der Aufschluss, wobei die Rohphosphatkörner aufgeweicht, zum
Teil aufgebrochen bzw. löslich gemacht werden, was das ansahlieesende Vermahlen
wesentlich erleichtert. Man erhält beim Mischprozess je nach Menge und Konzentration
der zugesetzten Säure breiartige bis paetenförmige, heisse Gemische, die eich mit
einem erheblich geringeren Aufwand an Zeit und Energie vermahlen
lassen, wobei
gleichzeitig die beim vermahlen auf das Gut ausgeübten mechanischen
Kräfte ein intensives Mischen herbeiführen, das den Aufachluae
fördert
und erleichtert. Diese Intensivierung der chemischen
Umsetzung zwischen Rohphosphat
und Säure ergibt wieder ein
rascheres Freiwerden von Reaktionswärme und damit
eine stärkere Wasserverdampfung, die insbesondere beim Arbeiten mit konzen-trierten
Säuren die Trocknung der Endprodukte unnötig macht.
III. Das heisse, aufgeschlossene
und relativ schnell erhärtende Rohphosphat wird dann*in Doppelwellenpaddelmischern
bzw. Granula:.oren,mit den weiteren Pflanzennährstoffen vermischt, bis ein völlig
einheitliches, gegebenenfalls granuliertes Produkt
entstanden ist. Am
intensivsten erfolgt der Mischprozees in Apparaturen, die das Gut nicht nur mischen,
sondern gleichzeitig
auch durchkneten, was besonders für den Fall wünschenswert
ist,
dass innerhalb des Mischgutes noch chemische Umsetzungen durchge-führt
werden sollen; beispielsweise kann sich dann noch ent-
haltene freie Schwefelsäure
mit dem KC1 zu dem pflanzen-
physiologisch wertvolleren K2504 umsetzen.
Bevorzugt wird für diesen Misoh- und gegebenenfalls
Reaktionsprozess der KO-Kneter "Bauart List", der sowohl mischt wie knetet
und
ausserdem kontinuierlich arbeitet, ja sogar mit dem aufge-
setzten Granulierkopf
das Reaktionsgemisch ausserdem auch noch
zu gleichmässig grossen Granalien
formt. IV. Die anschliessende Formung von fertigen, d. h. homogenen und
ausreagierten,
aber noch formlosen Gemischen kann auch in anderen
geeigneten Geräten,
beispielsweise in Tellergranulatoren bekannter Bauart, erfolgen. Falls
man ausser der Granulierung noch weitere
Prozesse durchführen, d.
h. beispielsweise ammonisieren, trocknen
oder mit pulverförmigen
Trookanaubatanzen, s. B. feingemahlenem
Ausgangsmaterial, umhüllen will,
ist das Arbeiten in Tellergranu-
latoren mit einem bzw. mehreren Ringkanälen
zweokmäaeig.
Beispiel 1
In einem Rührbehälter werden stündlich
5 to Marokkophosphat mit 34.I° P2 059 aus dem die über 3 mm grossen Teilchen
durch Absieben entfernt worden sind, kontinuierlich mit 2,7 m3 Schwefelsäure mit
59,9 `,-',' H2 S04 innig vermischt. Dabei tritt schon ein Angriff der Säure auf
das ungemahlene Rohphosphat ein. Die durch ständiges Rühren homogen erhaltene Rohphosphat-Schwefelsäure-Suspension
wird mittels einer stufenlos regelbaren Speisepumpe .kontinuierlich einer sogenannten
"Perl-Mill" mit siebloser Reibspalt-Trennung zugeführt, das ist ein mit Perlen aus
besonders harten Werkstoffen als Mahlkörper beschickter Mahlbehälter. Die in dem
Mahlbehälter mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Rührorgane bewegen das mit diesen
Mahlperlen, die durch den am oberen Ende angebrachten Reibspalt zurückgehalten werden,
angereicherte Mahlgut intensiv. Dabei wird das Rohphosphat durch die Schwefelsäure
aufgeschlossen und flieset in Form einer dickflüssigen bis pastenartigen Aufsohlussmasse
durch eine seitliche Öffnung aus dem it:ahlaggregat aus. In diesem Zustand fällt
es in einen Doppelwellenpaddelmischer, in den man gleichzeitig 5 to/h einer aus
7o Gewichtsteilen Ammensulfat 21 ;ö und 30 Gewichtsteilen Chlorkali 6o 7ö
bestehenden Mischung einbringt. Dabei wird der Aufschlussbrei mit den genannten
Salzen zu einem homogenen System vermischt und granuliert. Es fallen völlig truc@erie,
harte und abriebfeste, 1 bis 4 mm grosse Granalien der Zusammen-3tzung
7/9/9 an. Alle Närrutoffe liegen
hierbei in wasserlöslicher Form
vor. Der Wassergehalt des Granulats
liegt unter 1 2ö.
Beispiel
2
In ein Rührgefäss werden stündlich 8oo kg ungemahlenes, abgesiebtes Marokkophosphat
mit 3492 °%o P205 eindosiert und gleichzeitig mit 1.o2o kg Salpetersäure
(6o %O HN03) behandelt. Die dabei entstehende Suspension führt man dann einer Condux-Zahnacheibenmühle
zu, wo sie vermahlen wird. Es entsteht ein heisses Aufschlussprodukt, dessen Gehalt
an freier Säure in einer heizbaren Mischschnecke mit etwa aoo kg Kalk abgestumpft
wird. In der Mischschnecke wird das Gemisch etwa 5 bis io Minuten auf ca. 55 bis
hoc erwärmt. Dabei entsteht wieder eine pastenartige I#:asse, die unter Zusatz von
Zoo kg Kalidüngesalz (6o % K20 in einen g0-Kneter 'System List" mit aufgesetztem
Granulierkopf füllt. In dieser Apparatur wird das Gemisch so innig verknetet, dass
jetzt aus den Löchern den Granulierkopfes absolut gleichmässig@zusammengesetzte
Granulate einheitlicher Grösse austreten bzw. abgeschnitten werden. Die Granulate
werden anschliessend gekühlt und zeigen folgende Analyse : 7 ,1 jo
N
1299 j@ Gesamt-P205 11,8 °@ wasserlösliches P205 12,1 ;@ K20.