DE1592685B2 - Verfahren zur herstellung von gluehphosphat - Google Patents

Description

beispielsweise aus dem Fertiggut durch Absieben des Feinkorns und des Uberkorns gewonnen werden. Um eine bestimmte Korngrößenzusainmensetzung zu erhalten, kann eine Zerkleinerung von zu grobem Material erforderlich werden. Der Reaktionsansatz kann auf das Rückgut aufgesprüht oder anderweitig in einem Mischer mit dem Rückgut vermengt werden. Gleichzeitig wird noch die erforderliche Menge an Kieselsäure in Form von Sand beigemischt. Es ist aber auch möglich, die einzelnen Aufschlußkomponenten, Alkalihydroxidlösung, Rohphosphat und gegebenenfalls Sand, getrennt auf das Rückgut aufzubringen. Das Verfahren kann leicht als kontinuierlicher Prozeß durchgeführt werden.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, das heiße Rohphosphat-Alkalihydroxid-Gemisch mit einem Teil des aus dem Drehrohr kommenden, noch wenig abgekühlten Rückguts zusammenzumischen. Werden nämlich die heißen Komponenten zusammengegeben, findet während der Granulatbildung gleichzeitig eine Konzentrierung der eingesetzten wäßrigen Alkalihydroxidlösungen statt. Da die Menge an einzusetzendem Rückgut weitgehend von dem Wassergehalt der Alkalihydroxidlösung abhängig ist, läßt sich bei dieser Arbeitsweise mit geringeren Mengen an Rückgut eine frei fließende körnige Mischung von ausreichender Härte erhalten, als wenn die Reaktionskomponenten bei niederen Temperaturen zusammengegeben werden.

Für den Calcinierungsprozeß geeignete Produkte können aber auch hergestellt werden, wenn dem Rohphosphat-Alkalihydroxid-Gemisch Rückgut nur bis zum Erhalt noch verhältnismäßig weicher Granalien zugemischt wird und dieselben dann bei Temperaturen zwischen 150 und 300° C getrocknet werden.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Granalien besitzen eine genügende Härte und lassen sich beispielsweise in einem direkt beheizten Drehofen, welcher mit einem basischen Futter ausgekleidet ist, ohne weiteres durch Glühen bei Temperaturen zwischen 950 und 1300° C aufschließen. Bei Anwendung von Natriumhydroxidlösungen betragen die Aufschlußtemperaturen vorzugsweise 1100 bis 1250° C, bei Kaliumhydroxidverwendung vorzugsweise 1000 bis 1150° C.

Durch Zugabe von Rückgut zu Aufschlußmischungen aus Rohphosphat und konzentrierten wäßrigen Alkalihydroxidlösungen können somit granulierte Produkte erhalten werden, welche so widerstandsfähig sind, daß keine störende Klumpenbildung auftritt. Dieser Effekt war nicht ohne weiteres vorauszusehen. Werden nämlich sehr hoch konzentrierte Alkalihydroxidlösungen mit Rohphosphaten zusammengemischt, so werden ebenfalls Granalien erhalten; diese Produkte werden aber bei den Aufschlußtemperaturen weich und verklumpen, so daß ein gleichmäßiger Aufschluß des Rohphosphates nicht erreicht werden kann.

Beispiel 1

1000 kg Rohphosphat mit einem Gehalt von 38 Gewichtsprozent P₂O₅ wurden mit 840 kg heißer, 50gewichtsprozentiger" wäßriger Kaliumhydroxidlösung gemischt. Der dabei entstandene dünne Brei wurde auf 700 kg heißes Rückgut, welches sich in einer rotierenden Mischtrommel befand, aufgebracht. Die dabei entstandene frei fließende Mischung wurde einem direkt beheizten Drehofen mit basischem Futter zugeführt und darin bis zu einer Endtemperatur von etwa 1100° C geglüht. Das Endprodukt war porös und leicht mahlbar. Es enthielt 27 bis 28 Gewichtsprozent P₂O₅ und 24 bis 26 Gewichtsprozent K₂O. Das P₂O₅ war zu mehr als 94 °/o in Petermannscher Citratlösung löslich.

Beispiel 2

ίο 1000 kg Rohphosphat mit einem Gehalt von 37,4 Gewichtsprozent P₂O₅ wurden mit 80 kg Sand und 423 kg heißer, 70gewichtsprozentiger wäßriger Natriumhydroxidlösung vermischt. Die noch heiße Mischung wurde in einem Eirich-Mischer mit 450 kg Rückgut gemischt und dann die entstandene körnige Mischung in einem Drehrohr bei etwa 300° C getrocknet. Das dabei erhaltene Produkt wurde bis zu einer Temperatur von 1150° C in einem direkt beheizten, mit einem basischen Futter ausgekleideten Drehrohr geglüht. Das Endprodukt, welches leicht mahlbar war, enthielt 28,1 Gewichtsprozent P₂O₅. Das P₂O₅ war zu 94,1 °/o in Petermannscher Citratlösung löslich.
Die folgenden Beispiele zeigen, daß größere Mengen an Rückgut erforderlich sind, wenn das • Rückgut im kalten Zustand zugemischt wird.

Beispiel 3

1000 kg Rohphosphat mit einem Gehalt von 37,4 Gewichtsprozent P₂O₅ wurden mit 80 kg Sand und 830 kg heißer, 50gewichtsprozentiger wäßriger Kaliumhydroxidlösung vermischt. In einem Eirich-Mischer wurde dann die noch heiße Mischung mit 3400 kg Rückgut gemischt. Die dabei entstandene körnige Mischung wurde in einem direkt beheizten Drehofen mit basischem Futter bis auf eine Endtemperatur von 1100° C geglüht. Das Endprodukt hatte einen P₂O₅-Gehalt von 25,6 Gewichtsprozent. Das P₂O₅ war zu 98,1 °/o in Petermannscher Citratlösung löslich.

Beispiel 4

1000 kg Rohphosphat mit einem Gehalt von 37,4 Gewichtsprozent P₂O. wurden mit 80 kg Sand und 690 kg heißer, 60gewichtsprozentiger wäßriger Kaliumhydroxidlösung vermischt. In die noch heiße Mischung wurden dann in einem Eirich-Mischer 2000 kg Rückgut eingemischt. Die dabei entstandene körnige Mischung wurde dann in einem direkt beheizten Drehrohr mit basischem Futter bis zu einer Endtemperatur von 1100° C geglüht. Das leicht mahlbare Produkt hatte einen Gehalt von 26,1 Gewichtsprozent P₂O₅. Das P₂O₅ war zu 93,9% in Petermannscher Citratlösung löslich.

Beispiel 5

1000 kg Rohphosphat mit einem Gehalt von

37.4 Gewichtsprozent P₂O₅ wurden mit 80 kg Sand und 600 kg 70gewichtsprozentiger wäßriger Kaliumhydroxidlösung vermischt. In die noch heiße Mischung wurden dann in einem Eirich-Mischer 1260 kg Rückgut eingemischt. Die dabei entstandene körnige Mischung wurde in einem direkt beheizten Drehofen mit basischem Futter auf eine Endtemperatur von 1100° C geglüht. Das Endprodukt enthielt

26.5 Gewichtsprozent P₂O₅. Die Löslichkeit des P₂O₅ in Petermannscher Citratlösung betrug 95,5 °/o.

Claims (7)

1 2 dukte weisen aber noch eine hohe P2O5-Löslichkeit Patentansprüche: in Citronensäurelösung auf Es ist auch schon bekannt, an Stelle von Alkali-

1. Verfahren zur Herstellung von Glüh- carbonaten die entsprechenden Alkalihydroxide einphosphat durch Calcinierung einer granulierten ₅ zusetzen, der Vorschlag hat sich jedoch aus wirt-Mischung aus Rohphosphat, Alkalihydroxid und schaftlichen und technologischen Gründen nicht in gegebenenfalls Kieselsäure, dadurch ge- die Praxis einführen lassen. Wird nämlich eine kennzeichnet, daß man Rohphosphat, eine Mischung von Rohphosphat, festem Alkalihydroxid 40- bis 75gewichtsprozentige, insbesondere 50- und Sand in den heißen Drehofen eingebracht, backt bis 70gewichtsprozentige wäßrige Alkalihydroxid- ₁₀ diese Mischung schon am Eintrag zu Klumpen zulösung und Rückgut unter Granulatbildung sammen, so daß ein gleichmäßiger Aufschluß des mischt und die erhaltenen Granulate in einem Rohphosphates verhindert wird. Das Alkalihydroxid direkt beheizten Drehofen bei einer Temperatur greift zudem die Ofenwandung an und korrodiert zwischen 950 und 1300° C calciniert. dieselbe. Wegen der leichten Flüchtigkeit der Alkali-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ₁₅ hydroxide, insbesondere des Kaliumhydroxids, treten kennzeichnet, daß man das Rückgut in einer auch große Verluste an diesen Verbindungen auf, so Menge von 15 bis 70, insbesondere 20 bis daß sich diese an und für sich leicht herstellbaren 60 Gewichtsprozent, bezogen auf die Mischung, Verbindungen bisher für Aufschlußzwecke als uneinsetzt. ' ■ brauchbar erwiesen haben.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, ₂o Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung dadurch gekennzeichnet, daß man die Granulate von Glühphosphat durch Calcinierung einer granubei Temperaturen zwischen 150 und 300° C lierten Mischung aus Rohphosphat, Alkalihydroxid trocknet. und gegebenenfalls Kieselsäure ist nun dadurch ge-

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, da- kennzeichnet, daß man Rohphosphat, eine 40- bis durch gekennzeichnet, daß man Rohphosphat, _a5 75gewichtsprozentige, insbesondere 50- bis 70-Alkalihydroxidlösung und Rückgut bei erhöhter gewichtsprozentige wäßrige Alkalihydroxidlösung Temperatur unter Granulatbildung mischt. und Rückgut unter Granulatbildung mischt und die

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- erhaltenen Granulate in einem direkt beheizten kennzeichnet, daß man Rohphosphat und Al- Drehofen bei einer Temperatur zwischen 950 und kalihydroxidlösung in solchen Mengenanteilen 30 1300° C calciniert.

mischt, daß das Molverhältnis P₂O₅: Me₂O zwi- Bei diesem Verfahren können sowohl Natrium-

schen 1: 0,6 und 1:1,5, vorzugsweise· zwischen hydroxid- als auch Kaliumhydroxidlösungen sowie

1:1 und 1:1,4, liegt. deren Gemische eingesetzt werden. Hierbei können

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ohne weiteres die etwa 50gewichtsprozentigen wäßkennzeichnet, daß man als Alkalihydroxid- 35 rigen Alkalihydroxidlösungen, wie sie bei der Chlorlösung Natriumhydroxidlösung und/oder Kalium- alkalielektrolyse anfallen, zum Aufschluß verwendet hydroxidlösung einsetzt. werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Fügt man dem natürlichen Calciumphosphat, beikennzeichnet, daß man die Kieselsäure der spielsweise einem Fluorapatit, nur die für einen AufMischung in einer solchen Menge zusetzt, die zur 40 schluß erforderliche Menge an beispielsweise 50-Bindung des im Rohphosphat vorhandenen über- gewichtsprozentiger wäßriger Alkalihydroxidlösung schüssigen Calciumoxids ausreicht. ; / ■ zu, so wird eine relativ dünnflüssige Mischung erhalten. Wird ein derartiges Gemisch dem Reaktions-

ofen, der beispielsweise ein direkt beheiztes Dreh-

45 rohr darstellen kann, zugeführt, so wird während des Verdampfens des Wasseranteils und der Ver-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her- Wandlung des Alkalihydroxids in das entsprechende stellung von Glühphosphat durch Calcinierung einer Alkalicarbonat durch die heißen, kohlendioxidgranulierten Mischung aus Rohphosphat, Alkali-; . haltigen Ofengase im oberen Teil des Drehrohrs hydroxid und gegebenenfalls Kieselsäure. : .: ■ ^_{0 e}j_ne phase durchlaufen, in der das Reaktionsgut zum

Düngewirksame Glühphosphate werden üblicher- Festbacken an den Wänden und zum Zusammenweise durch Glühen von Gemischen aus natürlich klumpen neigt. Diese Mischung verhält sich somit vorkommenden Calciumphosphaten und einem Al- wie die schon erwähnte Mischung aus Rohphosphat kalicarbonat bei Temperaturen zwischen 1100 und und festem Alkalihydroxid.

1300° C gewonnen. Dabei wird beim Aufschluß von 55 Diese beschriebenen Schwierigkeiten lassen sich kieselsäurearmen Rohphosphaten noch die für die nun erfindungsgemäß dadurch beheben, daß der Bindung von überschüssigem CaO erforderliche Mischung aus Rohphosphat und konzentrierter wäß-Menge an Kieselsäure in Form von Sand bei- riger Alkalihydroxidlösung ein in einem früheren gemischt. Soll das bei der Calcinierung entstehende Herstellungsprozeß gewonnenes Glühphosphat in Glühphosphat eine P₂O₅-Löslichkeit in Petermann- 60 granulierter oder gemahlener Form als Rückgut zuscher Citratlösung von mehr als 90 °/o aufweisen, so gefügt wird, und zwar in einer solchen Menge, daß muß in der Mischung das molare Verhältnis von das Rückgut 15 bis 70, insbesondere 20 bis 60 GeAlkali zu Phosphat Me₂O : P₂O₅ etwa 1,2 bis 1,5 :1 wichtsprozent des gesamten Ausgangsgemisches bebetragen. Als Düngemittel geeignete Glühphosphate trägt.

können aber auch noch bei molaren Verhältnissen 65 Die Menge an zuzusetzendem Rückgut ist außer Me₂O : P₂O₅ bis herunter zu 0,6 :1 erhalten werden. von der Konzentration der eingesetzten Alkali-Der P₂O₅-Anteil, welcher sich in Petermannscher hydroxidlösung auch vom Feinheitsgrad des Rück-Citratlösung löst, ist dann zwar geringer, die Pro- guts abhängig. Das Material für das Rückgut kann