DE1592690C3

DE1592690C3 - Process for the preparation of alkaline glucose phosphate fertilizers

Info

Publication number: DE1592690C3
Application number: DE19671592690
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr Holst Ru dolf Dr 3000 Hannover Hauschild
Original assignee: Kali Chemie AG
Current assignee: Kali Chemie AG
Priority date: 1967-04-17
Filing date: 1967-04-17
Publication date: 1977-08-04

Description

Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der DT-PS 4 81 177 ist bekannt, daß man Alkaliglühphosphatdüngemittel durch Calcinieren von Rohphosphat und Kieselsäure in Gegenwart von Alkalioxid liefernden Verbindungen bei Temperaturen zwischen 900 und 1200° C herstellen kann. Als Aufschlußmittel hat sich dabei Soda bewährt.It is known from the prior art, for example DT-PS 4 81 177, that alkali annealing phosphate fertilizers are used by calcining rock phosphate and silica in the presence of alkali oxide Can produce connections at temperatures between 900 and 1200 ° C. As a means of decomposition Soda has proven its worth.

In der BE-PS 6 05 561 ist u. a. der Einsatz von festem Kaliumhydroxid als Aufschlußmittel erwähnt, der Vorschlag hat sich jedoch aus wirtschaftlichen und technologischen Gründen nicht in die Praxis einführen lassen. Wird nämlich eine Mischung von Rohphosphat, festem Alkalihydroxid und Sand in den heißen Drehofen eingebracht, backt diese Mischung schon am Eintrag zu Klumpen zusammen, so daß ein gleichmäßiger Aufschluß des Rohphosphats verhindert wird. Das Alkalihydroxid greift zudem die Ofenwandung an und korrodiert dieselbe. Wegen der leichten Flüchtigkeit der Alkalihydroxide, insbesondere des Kaliumhydroxids, treten auch große Verluste an diesen Verbindungen auf, so daß sich diese an und für sich leicht herstellbaren Verbindungen bisher für Aufschlußzwecke als unbrauchbar erwiesen haben.In BE-PS 6 05 561 is inter alia. the use of solid Potassium hydroxide mentioned as a disintegrant, the proposal has, however, from economic and technological reasons can not be put into practice. If a mixture of rock phosphate, When solid alkali hydroxide and sand are introduced into the hot rotary kiln, this mixture bakes already at the point of entry Lump together so that the digestion is even of the rock phosphate is prevented. The alkali hydroxide also attacks the furnace wall and corrodes same. Because of the easy volatility of alkali hydroxides, especially potassium hydroxide, they also occur large losses in these connections, so that these connections are easy to produce in and of themselves have so far proven useless for digestion purposes.

In der nicht vorveröffentlichten DT-PS 12 66 768 ist weiter ein Verfahren zur Herstellung von Kaliumglühphosphatdüngemitteln beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß 30- bis 60gewichtsprozentige, insbesondere 45- bis 55gewichtsprozentige wäßrige Kaliumhydroxidlösungen mittels der bei dem Calcinierungsprozeß den Ofen verlassenden, heißen, kohlendioxidhaltigen Abgase vollständig carbonisiert und dabei etwa 65 bis 75 Gewichtsprozent enthaltende, wäßrige Suspensionen übergeführt werden. Diese werden dann ohne Abkühlung mit dem Rohphosphat und der Kieselsäure unter gleichzeitiger Granulierung vermischt und die Granulate in einem Drehofen bis zu einer Maximaltemperatur zwischen 1000 und 1150⁰C, vorzugsweise bis 1130° C, calciniert, wobei die aus dem Ofen abziehenden Abgase für die Carbonisierung und Konzentrierung von frischen wäßrigen Kaliumhydroxidlösungen eingesetzt werden.In the unpublished DT-PS 12 66 768 a process for the production of Kaliumglühphosphatdüngemittel is further described, which is characterized in that 30 to 60 percent by weight, in particular 45 to 55 percent by weight, aqueous potassium hydroxide solutions by means of the hot, carbon dioxide-containing solutions that leave the kiln during the calcination process Exhaust gases are completely carbonized and aqueous suspensions containing about 65 to 75 percent by weight are transferred. These are then mixed without cooling to the rock phosphate and the silica with simultaneous granulation and the granules in a rotary kiln to a maximum temperature of 1000-1150 ⁰ C, preferably to 1130 ° C, calcined, wherein said withdrawing from the furnace exhaust gases for carbonization and concentration of fresh aqueous potassium hydroxide solutions can be used.

Eine fast vollständige Carbonisierung der Lauge ist aber manchmal nur durch eine längere Berührungszeit mit den Ofenabgasen zu erreichen. Dieses trifft hauptsächlich zu, wenn der Kohlendioxidgehalt derAn almost complete carbonization of the lye is sometimes only due to a longer contact time to achieve with the furnace exhaust gases. This is mainly true when the carbon dioxide content of the

Ofenabgase unter 15 Volumenprozent liegt.Oven exhaust gases are below 15 percent by volume.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung von Alkaliglühphosphatdüngemitteln durch Calcinieren von granulierten Mischungen aus Rohphosphat, Alkalien und Kieselsäure in einem Drehofen und ist dadurch gekennzeichnet, daß man 30-bis 60gewichtsprozentige wäßrige Alkalihydroxidlösungen mittels der beim Calcinieren den Drehofen verlassenden, heißen, kohlendioxidhaltigen Abgase in 5The present invention now relates to a process for the production of calcined alkali phosphate fertilizers by calcining granulated mixtures of rock phosphate, alkalis and silica in one Rotary kiln and is characterized in that 30 to 60 percent strength by weight aqueous alkali metal hydroxide solutions are used by means of the hot, carbon dioxide-containing exhaust gases leaving the rotary kiln during calcining in 5

ίο bis 50 Gewichtsprozent Alkalicarbonat und 95 bis 50 Gewichtsprozent Alkalihydroxid enthaltende Maischen überführt, deren Gesamtalkalikonzentration bei 60 bis 70 Gewichtsprozent, bezogen auf Alkalihydroxid, liegt, diese Maischen unter weiterem Durchleiten der Ofenabgase mit dem Rohphosphat und der Kieselsäure unter Granulierung vermischt und die erhaltenen Granulate calciniert.ίο to 50 percent by weight alkali carbonate and 95 to 50 percent by weight of alkali hydroxide-containing mashes transferred, their total alkali concentration at 60 to 70 percent by weight, based on alkali hydroxide, is this mashing with further passage of the Oven exhaust gases mixed with the rock phosphate and the silica with granulation and the obtained Calcined granules.

Zur Konzentrierung und Carbonisierung kann die Alkalihydroxidlösung beispielsweise in einem Sprührohr oder einer anderen geeigneten Apparatur in die etwa 100 bis 600⁰C heißen Ofenabgase, deren Kohlendioxidgehalt etwa zwischen 5 und 25 Volumenprozent des Gasvolumens ausmacht, eingesprüht werden. Nach einer Ausführungsform fließt die dabe entstehende Maische direkt in eine geeignete Mischap paratur, beispielsweise Paddelschnecke, Trocken- odei Mischtrommel, und wird in Anwesenheit der Ofenabgase mit dem Rohphosphat und der erforderlichen Menge Kieselsäure zu einer krümeligen bzw. granulierten Masse verarbeitet. Die Behandlung der Alkalihydroxid lösungen und die Vermischung der Rohstoffkomponen ten kann aber auch auf beliebig andere Art erfolgen, beispielsweise durch getrennte Zuleitung der Ofenab gasströme. Bei der Behandlung des Rohstoffgemisches mit den Ofenabgaseh wird eine weitere Carbonisierung und Verdampfung von Wasser erreicht, wobei die in den Ofenabgasen vorhandenen festen Bestandteile, welche aus Staubanteilen und flüchtigen Alkaliverbindungen bestehen, sich zudem günstig auf die Verfestigung des Produkts auswirken. Die gut ausgebildeten, festen Granalien können direkt in den Drehofen eingeführt und ohne Schwierigkeit auf die Glühtemperatur gebracht werden. Es treten weder Ansätze an den Ofenwandungen auf noch werden Verklumpungen beobachtet, welche den Ofengang stören.For concentration and carbonating the alkali metal hydroxide solution can, for example in a spray or other suitable apparatus in the about 100 to 600 ⁰ C hot furnace exhaust gases, the carbon dioxide content makes up about 5 to 25 volume percent of the gas volume, are sprayed. According to one embodiment, the resulting mash flows directly into a suitable mixer, for example paddle screw, drying or mixing drum, and is processed in the presence of the furnace exhaust gases with the rock phosphate and the required amount of silica to a crumbly or granulated mass. The treatment of the alkali hydroxide solutions and the mixing of the Rohstoffkomponen th can also be done in any other way, for example by separate supply of the furnace exhaust gas streams. When the raw material mixture is treated with the kiln exhaust gases, further carbonization and evaporation of water is achieved, whereby the solid constituents in the kiln exhaust gases, which consist of dust and volatile alkali compounds, also have a beneficial effect on the solidification of the product. The well-formed, solid granules can be introduced directly into the rotary kiln and brought to the annealing temperature without difficulty. There are no deposits on the furnace walls, nor are clumps observed, which interfere with the furnace operation.

Die erfindungsgemäße Verfahrensführung gestatte somit auch ohne vorhergehende vollständige Carboni sierung der Lauge ein Produkt herzustellen, welches durch thermischen Aufschluß in ein düngewirksames Alkaliglühphosphat übergeführt werden kann. Da: Verfahren läßt sich gleich gut mit Kaliumhydroxidlösungen, Natriumhydroxidlösungen oder Mischungen derselben als Aufschlußmittel durchführen.The procedure according to the invention thus also permits complete carboni without prior complete carbonization ization of the lye to produce a product which, through thermal digestion, is converted into a fertilizer Alkali glow phosphate can be transferred. Since: The process can be carried out equally well with potassium hydroxide solutions, Use sodium hydroxide solutions or mixtures thereof as disintegrating agents.

example 1

Eine Mischung, welche auf 1000 kg eines nordafrikanischen Rohphosphats mit einem Gehalt von 37,2 Gewichtsprozent P2O5 und 50,7 Gewichtsprozent CaO 80 kg Sand enthielt, wurde kontinuierlich in eine Paddelschnecke eindosiert. Gleichzeitig wurde der Paddelschnecke kontinuierlich eine heiße Maische zugeführt, welche in einem Sprührohr durch Eindüsen von 800 kg 50gewichtsprozentiger Kaliumhydroxidlösung pro 1000 kg Rohphosphat in den heißen Abgasstrom eines technischen Drehofens, in dem sich der Phosphatglühaufschluß vollzog, erhalten wurde. Die Maische selbst hatte etwa einen Gesamtalkaligehalt von 60 Gewichtsprozent, bezogen auf MeOH, 30 Gewichts-A mixture based on 1000 kg of a North African rock phosphate with a content of 37.2 percent by weight P2O5 and 50.7 percent by weight CaO containing 80 kg of sand was continuously poured into a Paddle snail dosed. At the same time, the paddle snail continuously became a hot mash fed, which in a spray tube by injecting 800 kg of 50 weight percent potassium hydroxide solution per 1000 kg of rock phosphate in the hot exhaust gas flow of a technical rotary kiln, in which the Phosphate annealing digestion completed, was obtained. The mash itself had a total alkali content of about 60 percent by weight, based on MeOH, 30 percent by weight

prozent desselben lagen in Form von Kaliumcarbonat vor. Während des Vermischens der Ausgangskomponenten wurden die Abgase des genannten Drehofens durch die Paddelschnecke geleitet', wobei sich ein krümeliges bzw. granuliertes Produkt bildete.percent of this was in the form of potassium carbonate. During the mixing of the starting components the exhaust gases of the said rotary kiln were passed through the paddle screw ', whereby a Crumbly or granulated product formed.

Das so erhaltene Produkt wurde sofort kontinuierlich einem beheizten technischen Drehofen zugeleitet, und dort bis auf eine maximale Temperatur von 1130° C geglüht. Das abgekühlte und gemahlene Produkt enthielt 26,8 Gewichtsprozent P₂Os und 24,1 Gewichtsprozent K₂O. Sein P2O5 war zu 99,8% in Citronensäurelösung und zu 98,6% in Petermannlösung löslich.The product obtained in this way was immediately fed continuously to a heated technical rotary kiln, where it was calcined to a maximum temperature of 1130.degree. The cooled and ground product contained 26.8 percent by weight P ₂ Os and 24.1 percent by weight K ₂ O. Its P2O5 was 99.8% soluble in citric acid solution and 98.6% in Petermann's solution.

Example 2

Eine Mischung, welche auf 1000 kg eines nordafrikanischen Rohphosphats mit einem Gehalt von 37,3 Gewichtsprozent P2O5 und 50,6 Gewichtsprozent CaO 80 kg Sand enthielt, wurde kontinuierlich in eine mit den Abgasen des Phosphataufschlußofens'direkt beheizte Trocken- bzw. Mischtrommel eindosiert. Gleichzeitig wurde kontinuierlich eine heiße Maische zugeführt, die durch Einsprühen von 590 kg 50gewichtsprozentiger Natriumhydroxidlösung pro 1000 kg Rohphosphat in die heißen Abgase des Drehofens erhalten wurde und bei einem Gesamtalkaligehalt von 65 Gewichtsprozent, bezogen auf MeOH, einen Natriumcarbonatgehalt von etwa 20 Gewichtsprozent hatte. Die gebildete trockene und krümelige Masse wurde kontinuierlich direkt in einen mit basischen Steinen ausgefütterten Drehrohrofen eingeführt und darin bis auf eine maximale Temperatur von 1130 bis 1160°C geglüht. Das abgekühlte und gemahlene Produkt enthielt 28,9 Gewichtsprozent P2O5 und 17,4 Gewichtsprozent Na₂O. Das P₂O₅ war zu 99,2% in Citronensäurelösung und zu 98,2% in Petermannlösung löslich.A mixture containing 80 kg of sand per 1000 kg of a North African rock phosphate with a content of 37.3 percent by weight P2O5 and 50.6 percent by weight CaO was continuously metered into a drying or mixing drum directly heated with the exhaust gases from the phosphate digestion furnace. At the same time, a hot mash was continuously fed in, which was obtained by spraying 590 kg of 50% by weight sodium hydroxide solution per 1000 kg of rock phosphate into the hot exhaust gases from the rotary kiln and, with a total alkali content of 65% by weight, based on MeOH, had a sodium carbonate content of about 20% by weight. The dry and crumbly mass formed was continuously introduced directly into a rotary kiln lined with basic stones and calcined therein to a maximum temperature of 1130 to 1160 ° C. The cooled and ground product contained 28.9 percent by weight P2O5 and 17.4 percent by weight Na ₂ O. The P ₂ O ₅ was 99.2% soluble in citric acid solution and 98.2% in Petermann solution.

Example 3

Analog wie in Beispiel 1 wurde eine Mischung, welche auf 1000 kg eines Kola-Apatitkonzentrats mit einem Gehalt von 39,1 Gewichtsprozent P₂O₅ 100 kg SiO₂ enthielt, kontinuierlich in eine Paddelschnecke eindosiert. Gleichzeitig wurde kontinuierlich eine heiße Maische zugeführt, welche durch Einsprühen einer Mischung von 296 kg 50gewichtsprozentiger Natriumhydroxidlösung und 415 kg50gewichtsprozentiger KaIiumhydroxidlösung pro 1000 kg Rohphosphat unmittelbar in die Abgase des Drehofens erhalten wurde. Der Gesamtalkaligehalt der Maische betrug etwa 65 Gewichtsprozent, bezogen auf MeOH, etwa 20 bis 25 Gewichtsprozent desselben lagen in Form von Alkalicarbonat vor. Während des Vermischens wurden die gesamten Ofenabgase vom Drehofenprozeß durch die Mischschnecke geleitet, wodurch eine krümelige bis granulierte Masse entstand. Dieses Produkt wurde aus der Paddelschnecke direkt in einen Drehofen, welcher mit basischen Steinen ausgefüttert war, übergeführt und bis zu einer maximalen Temperatur zwischen 1120 und 1140°C geglüht. Das abgekühlte und gemahlene Produkt enthielt 28,4% P₂O₅, 12,6 Gewichtsprozent K₂O und 8,3 Gewichtsprozent Na₂O. Das P₂O₅ war zu 99,4% in Citronensäurelösung und zu 98,4% in Petermannlösung löslich.Analogously to Example 1, a mixture containing 100 kg of SiO ₂ for 1000 kg of a kola apatite concentrate with a content of 39.1 percent by weight P ₂ O _{5 was} continuously metered into a paddle screw. At the same time, a hot mash was continuously fed in, which was obtained by spraying a mixture of 296 kg of 50 weight percent sodium hydroxide solution and 415 kg of 50 weight percent potassium hydroxide solution per 1000 kg of rock phosphate directly into the exhaust gases of the rotary kiln. The total alkali content of the mash was about 65 percent by weight, based on MeOH, about 20 to 25 percent by weight of the same was in the form of alkali carbonate. During the mixing, all of the furnace exhaust gases from the rotary kiln process were passed through the mixing screw, resulting in a crumbly to granulated mass. This product was transferred from the paddle screw directly into a rotary kiln, which was lined with basic stones, and annealed to a maximum temperature between 1120 and 1140 ° C. The cooled and ground product contained 28.4% P ₂ O ₅ , 12.6% by weight K ₂ O and 8.3% by weight Na ₂ O. The P ₂ O ₅ was 99.4% in citric acid solution and 98.4% soluble in Petermann's solution.

Claims

Claim:

Process for the production of calcined alkali phosphate fertilizers by calcining granulated Mixtures of rock phosphate, alkalis and silica in a rotary kiln, characterized in that that 30 to 60 percent by weight aqueous alkali metal hydroxide solutions are hot by means of the ones leaving the rotary kiln during calcining, carbon dioxide-containing exhaust gases in 5 to 50 percent by weight alkali carbonate and 95 to 50 percent by weight Mashes containing alkali hydroxide transferred, their total alkali concentration at 60 to 70 percent by weight, based on alkali hydroxide, is this mashing with further passage the furnace exhaust gases mixed with the rock phosphate and the silica with granulation and the obtained granules calcined.