DE1807312A1 - Ammonium nitrate and phosphate fertilizer - Google Patents

Ammonium nitrate and phosphate fertilizer

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DE1807312A1
DE1807312A1 DE19681807312 DE1807312A DE1807312A1 DE 1807312 A1 DE1807312 A1 DE 1807312A1 DE 19681807312 DE19681807312 DE 19681807312 DE 1807312 A DE1807312 A DE 1807312A DE 1807312 A1 DE1807312 A1 DE 1807312A1
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Samuel Strelzoff
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    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05BPHOSPHATIC FERTILISERS
    • C05B11/00Fertilisers produced by wet-treating or leaching raw materials either with acids in such amounts and concentrations as to yield solutions followed by neutralisation, or with alkaline lyes
    • C05B11/04Fertilisers produced by wet-treating or leaching raw materials either with acids in such amounts and concentrations as to yield solutions followed by neutralisation, or with alkaline lyes using mineral acid
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Abstract

Method for the prepn. of ammonium nitrate and phosphate (1) Finely ground phosphate ore is digested with HNO3, giving calcium nitrate and acid phosphate (2) Ammonia is added to pH 3-6, precipitating Ca HPO4 The pptd. phosphate is filtered off and may be dried and used as fertilizer. (3) Alt., the ppt. phosphate may be treated with more HNO3 etc. to give 'ammon-phos' (4) After filtering off the CaSO4, the soln. is concd. until almost an H2O free melt, and 'prilled', giving solid 'ammon-phos'. (5) The clear soln. from (2) is treated with NH3 and CO2, giving NH4NO3; The soln. is filtered, concd. and prilled, giving solid NH4NO3. (6) The CaSO4 isolated at (3) may be re-used to provide (NH4)2SO4 for recycling Thus all the Ca in the phosphate rock is converted to CaSO4, producing 'ammonphos' with a P2O5: N ratio 2:1, and ammonium nitrate. Fertilisers.

Description

Verfahren zur Herstellung von Ammoniumnitrat und phosphathaltigem Material Die Erfindung bezieht sich auf ein Verrahren zur Herstellung von Ammoniumnitrat und phosphathaltigem Material, bei welchem Phosphatstein mit wässriger Salpetersäure aufgeschlossen wird.Process for the production of ammonium nitrate and phosphate containing Material The invention relates to a pipe for the production of ammonium nitrate and phosphate-containing material, in which phosphate stone with aqueous nitric acid is open-minded.

Die Erfindung richtet sich insbesondere auf ein Verfahren, bei welchem der Phosphatstein mit wässriger Salpetersäure aufgeschlossen wird und die Lösung zur Herstellung von Arnoniwnnitrat und ldslicher Phosphatprodukte Mit Ammoniak versetzt wird. Unter der Buseidhnung "Phosphatstein" sollen die verschiedenen Typen von Phosphatmineralien sowie der eigentliche Apatit verstanden werden0 Das herkömmliche Verfahren zur Verarbeitung von Phosphatstein zur Herstellung löslicher Phosphate, die als Düngemittel eingesetzt werden, sieht die Behandlung des gemahlenen Steins mit Schwefelsäure vor. Der Aufschluß des Steins, der eine gewisse zeitlang in Gruben od.dgl.erfolgt, ergibt ein normales Superphosphatprodukt, bei welchem die Phosphatanteile in Lösung gebracht und auf diese Weise nach Zusatz zu dem Boden fur Pflanzen verfügbar gemacht worden sind. In manchen Fällen wird durch Umsatz des Phosphatsteins mit wässriger Schwefelsäure zu einem Schlamm von festem Calciumsulfat in Phosphorsäurelösung ein höher konzentriertes Produkt hergestellt. Das feste Calciumsulfat wird durch Filtration entfernt, die Phosphorsäurelösung konzentriert und zur Herstellung von dreifachem Superphosphat mit weiterem Phosphatstein umgesetzt. The invention is particularly directed to a method in which the phosphate stone is digested with aqueous nitric acid and the solution for the production of ammonia nitrate and rural phosphate products. With ammonia added will. The different types of phosphate minerals are said to be called "phosphate stone" as well as the actual apatite0 The traditional method of processing of phosphate stone for the production of soluble phosphates that are used as fertilizers will see the treatment of the ground stone with sulfuric acid before. The breakdown of the stone, which takes place in pits or the like for a certain period of time, gives a normal superphosphate product in which the phosphate components are in solution brought and made available in this way for plants after addition to the soil have been. In some cases, the reaction of the phosphate stone with aqueous Sulfuric acid to a slurry of solid calcium sulfate in phosphoric acid solution higher concentrated product manufactured. The solid calcium sulfate is obtained by filtration removed, concentrated the phosphoric acid solution and used to prepare triple Superphosphate implemented with another phosphate stone.

Die Ansäuerung oder der Aufschluß von Phosphatstein mit Salpetersäure wurde bereits in der USA -Patentschrift 2 689 175 beschrieben. Bei diesem Verfahren wird der gemahlene Phosphatstein mit wässriger Salpetersäure umgesetzt, wobei dem Reaktionsgemisch das zurBildung des Calciumsulfats erforderliche Sulfatradikal durch Zugabe einer Ammoniumsulfatlösung zur VerfUgung gestellt wird.Diese Reaktionsteilnehmer werden in einem solchen Verhältnis miteinander kombiniert, daß ein Schlamm yon filtrierbarem Calelumsulrat oder Gips in einer wässrigen Lösung von Phosphorsäure und Ammoniumnitrat anfällt. Der Schlamm wird abfiltriert und die klare Lösung mit Ammoniak versetzt und stufenweise konzentriert, wobei hauptsächlich Ammoniumphosphat und Ammoniumnitrat hergestellt wird. Eine ähnliche Arbeitsweise stellt das in der rranz. Patentschrift 705 887 beschriebeneyerfahren dar. Weitere auf diesem Gebiet bekannte Verfahren werden in "Chemical Engineering", Band 74, Nr. 22 (1967) auf den Seiten 86 bis 88, 90 und 134 bis 136 beschrieben. The acidification or digestion of phosphate stone with nitric acid has already been described in US Pat. No. 2,689,175. In this procedure the ground phosphate stone is reacted with aqueous nitric acid, with the Reaction mixture through the sulfate radical required to form the calcium sulfate Addition of an ammonium sulfate solution is made available. These reactants are combined with each other in such a ratio that a sludge of filterable Calelum sulfate or gypsum in an aqueous solution of phosphoric acid and ammonium nitrate accrues. The sludge is filtered off and ammonia is added to the clear solution and gradually concentrated, mainly ammonium phosphate and ammonium nitrate will be produced. The rranz provides a similar way of working. Patent specification 705,887. Other methods known in the art are in "Chemical Engineering", Volume 74, No. 22 (1967) on pages 86 to 88, 90 and 134-136.

Die Erfindung stellt demgegentiber ein Verfahren zur Herstellung von Ammoniumnitrat und phosphathaltigem Material dar, bei welchem der Phosphatstein mit wässriger Salpetersäure aufgesChlossen wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die erhaltene saure Lösung zur Neutralisation und zur Ausfällung des danach abgetrennten Dicalciumphosphats mit Ammoniak versetzt wird, zu der übrigbleibenden Lösung eine lösliche Ammoniumverbindung, deren Anion in der Ubrigbleibenden Lösung ein unlösliches Calciumsalz zu bilden vermag, hinzugefügt wird, das ausgefallene Calciumsalz abgetrennt wird, und daß die am Schluß Ubrigblelbende Lösung zur Herstellung von Ammoniumnitrat konzentriert wird. In contrast, the invention provides a method of production of ammonium nitrate and phosphate-containing material, in which the phosphate stone is digested with aqueous nitric acid, which is characterized by that the acidic solution obtained for neutralization and for the precipitation of the thereafter separated dicalcium phosphate is mixed with ammonia, to the remaining Solution a soluble ammonium compound, its anion in the remaining solution able to form an insoluble calcium salt, the precipitated is added Calcium salt is separated off, and that the solution remaining at the end for production concentrated by ammonium nitrate.

Der gemahlene Phosphatsteln wird somit mit Salpetersäure aufgeschlossen, wodurch eine Lösung löslicher Calciumsalze erhalten wird. Diese Lösung wird mit Verfahrens strömen, wie Ammoniak, Kohlendioxyd und Ammoniumsulfat, weiterbehandelt, wodurch wertvolle DUngemittelprodukte hergestellt werden. The ground phosphate part is thus digested with nitric acid, whereby a solution of soluble calcium salts is obtained. This solution comes with Process streams, such as ammonia, carbon dioxide and ammonium sulfate, further treated, whereby valuable fertilizer products are produced.

Im folgenden soll die Erfindung anhand der Beschreibung der Verfahrensstufen und-reaktionen zusammengefaßt werden. In the following, the invention is intended to be based on the description of the process steps and reactions are summarized.

Phosphatstein, der gewöhnlich Verunrelnigun gen, wie Calciumcarbonat und Oalciumfluorid, enthält, wird mit wässriger Salpetersäure aufgeschlossen, wodurch eine Calciumnitrat und ein saures Salz des Calciumphosphats enthaltende Lösung gebildet wird Die Verunreinigungen treten dabei gleichfalls in Reaktion, wodurch in Lösung weiteres Calciumnitrat gebildet wird: Der beim Aufschluß des Phosphatsteins nach den Reaktionen ( (2) und (3) erhaltenen Lösung wird Ammoniak hinzugesetzt, um den pH der Lösung auf einen im allgemeinen in dem Bereich von 3,0 bis 6,o befindlichen Wert anzuheben und um das Dioalciumphosphat in der wässrigen Lösung auszufällen: Die Bezeichnung neutralisieren bedeutet dabei die Einstellung eines pH-Wertes für die Ausfällung des Dicalciumphosphats und nicht notwendigerweise einen pH-Wert in der Gegend von 7.Phosphate stone, which usually contains impurities such as calcium carbonate and calcium fluoride, is digested with aqueous nitric acid to form a solution containing calcium nitrate and an acid salt of calcium phosphate The impurities also react, as a result of which further calcium nitrate is formed in the solution: Ammonia is added to the solution obtained in the digestion of the phosphate stone according to reactions (2) and (3) in order to raise the pH of the solution to a value generally in the range from 3.0 to 6.0 and to reduce the dioalcium phosphate in to precipitate the aqueous solution: The term neutralize means setting a pH value for the precipitation of the dicalcium phosphate and not necessarily a pH value in the region of 7.

Die Lösung der Calcium- und Ammoniumnitrate wird von dem festen Dicalciumphosphat, das ein Produkt per se des Verfahrens darstellen kann, abfiltriert, da das Dicalciumphosphat als DUngemittel oder als Euttermittelergänzung verwendbar ist. In den meisten Fällen wird äedoch das feste Dicalciumphosphat zu Ammophos, das ein festes Gemisch aus Nonoammoniumphosphat und Ammoniumnitrat darstellt, weiterverarbeitet. The solution of calcium and ammonium nitrates is made up of the solid dicalcium phosphate, which can represent a product per se of the process, filtered off, since the dicalcium phosphate can be used as a fertilizer or as a food supplement. In most cases However, the solid dicalcium phosphate becomes Ammophos, which is a solid mixture of Represents nonoammonium phosphate and ammonium nitrate, further processed.

Die klare wässrige Lösung des Caloiumnitrats und Ammoniumnitrats, die bei der Filtration des schlammigen Produkts der Stufe (4) gebildet wird, kann mit Ammoniak und Kohlendioxydumgesetzt werden, um das Calciumnitrat in Ammoniumnitrat umzuwandeln und in der wässrigen Lösun das Caloiumcarbonat auszufällen: Die bei der Reaktion (5) erhaltene Lösung wird zur Entfernung des Caloiumoarbonats filtriert, worauf die erhaltene klare Ammoniumnitratlösung konzentriert wird, und awar vorzugsweise bis zur Bildung einer praktisch wasserfreien Schmelze, die einer Sprühtrocknung unterworfen wird, um festes Ammoniumnitratgranulat zu erhalten.The clear aqueous solution of potassium nitrate and ammonium nitrate, which is formed during the filtration of the sludge product of step (4), can be reacted with ammonia and carbon dioxide in order to convert the calcium nitrate into ammonium nitrate and to precipitate the potassium carbonate in the aqueous solution: The solution obtained in reaction (5) is filtered to remove the potassium carbonate, whereupon the clear ammonium nitrate solution obtained is concentrated, and preferably until a practically anhydrous melt is formed, which is subjected to spray drying to obtain solid ammonium nitrate granules.

Das bei der Reaktion (4) ausgefällte und abgetronnte reste Dioaloiumphosphat wird vorzugsweise in der Weise weiterverarbeitet. daß es mit wässriger Salpetersäure aufgeschlossen wird, wobei eine wässrige Lösung erhalten wird, die gelöstes Caloiuwnitrat und Phosphorsäure enthält: Die bei der Reaktion (6) gebildete wässrige Lösung wird mit Ammoniumsulfat und Ammoniak umgesetzt, wobei eine wässrige Lösungsphase g gebildet wird, die Ammoniumnitrat und Monoammoniumphosphat enthält und in der festes Calciumsulfat ausgefällt ist. Die Reaktionen zwischen den einzelnen beteiligten Komponenten können durch folgende Gleichungen veranschaulicht werden: Die bei den Reaktionen (7) und (8) gebildete Lösung wird zur Entrernung des festen Calciumsulfats filtriert, worauf die Ammoniumnitrat und Monoammoniumphosphat enthaltende klare Lösung konzentriert wird und zwar vorzugsweise zu einer praktisch wasserfreien Sohmelze, die einer SprUhtrooknung unterzogen wird, um ein festes DUngemittel zu erhalten, welches verrUgbares wasserlösliegen Phosphat und verftlgbaren Stickstoff enthält und dasim allgemeinen unter dem Namen "Ammosphos" bekannt ist.The residual dioaloium phosphate precipitated and separated off in reaction (4) is preferably further processed in this way. that it is digested with aqueous nitric acid, whereby an aqueous solution is obtained which contains dissolved caluminous nitrate and phosphoric acid: The aqueous solution formed in reaction (6) is reacted with ammonium sulfate and ammonia, an aqueous solution phase g being formed which contains ammonium nitrate and monoammonium phosphate and in which solid calcium sulfate has precipitated. The reactions between the individual components involved can be illustrated by the following equations: The solution formed in reactions (7) and (8) is filtered to remove the solid calcium sulfate, whereupon the clear solution containing ammonium nitrate and monoammonium phosphate is concentrated, preferably to a practically anhydrous molten salt which is subjected to spray drying to obtain a solid fertilizer which contains available water-soluble phosphate and available nitrogen and which is generally known under the name "Ammosphos".

Das durch die Reaktion (7) gebildete und abgetrennte feste Calciumsulfat kann dazu verwendet werden weiteres Ammoniumsulfat in Lösung rUr die Reaktion (7) zu bilden. Dies geschieht dadurch, daß das feste Calciumsulfat in Wasser aufgeschlämmt wird, worauf der Schlag mit Ammoniak und Kohlendioxyd zur Umsetzung gebracht wird: Im weitesten Sinne der Erfindung stellt das durch die Reaktion (4) gebildete Dioalciumphosphat ein Produkt dieses Verfahrens dar, wobei die Reaktion (5) unter Verwendung Jedes beliebigen geeigneten Ammoniumsalzes, dessen Anion mit dem Calciumkation ein unlösliches Salz bildet, durchgeführt werden kann. Somit kann das in der Bildung von Ammoniumnitrat aus dem gelösten Calciumnitrat, das bei der Reaktion (4) erhalten wird, liegende Verfahrensergebnis durch die Reaktion (7) erreicht werden. Die hauptsächlichste EigentUmlichkeit des Verfahrensbesteht darin, daß das in dem Phosphatstein enthaltene Calcium durch die Reaktion (4) in zwei Ströme zerteilt wird. Der erste Strom, der die durch die Reaktion (4) gebildete wässrige Phase darstellt, enthält ein Drittel des calciums des ursprünglichen Dicalciumphosphats sowie das Calcium des in dem Phosphatstein ursprUnglich vorhandenen Carbonats, Fluorids, Silicats etc., die alle am Schluß als Calciumcarbonat unter Bildung von Ammoniumnitrat mit einer für DUngemittelzwecke geeigneten Qualität freigesetzt werden. Der zweite Strom enthält zwei Drittel des Calciums des Tricalciumphosphats, das nach der Reaktion (4) festes Dicalotumphoqhabbildet,welches gegebenenfalls nach der Reaktion (7) die zu der Umwandlung des gesamten Calciums in dem Dicalciumphosphat in gips führt, mit Ammoniumsulfat umgesetzt wird. Das Endprodukt ist Ammophos mit einem Verhältnis von 2 Gew.-Teilen gebundenem Phosphorpentoxyd zu einem Teil Stickstoff, das mit Ammoniumnitrat und Pottasche zu einer Reihe von NPK-Misohungen vermengt wesen kann.The solid calcium sulfate formed and separated off by reaction (7) can be used to form further ammonium sulfate in solution for reaction (7). This happens because the solid calcium sulphate is suspended in water, whereupon the blow is made to react with ammonia and carbon dioxide: In the broadest sense of the invention, the dioalcium phosphate formed by reaction (4) is a product of this process, and reaction (5) can be carried out using any suitable ammonium salt whose anion forms an insoluble salt with the calcium cation. Thus, the process result residing in the formation of ammonium nitrate from the dissolved calcium nitrate obtained in the reaction (4) can be achieved by the reaction (7). The main characteristic of the process is that the calcium contained in the phosphate stone is split into two streams by reaction (4). The first stream, which is the aqueous phase formed by reaction (4), contains a third of the calcium of the original dicalcium phosphate and the calcium of the carbonate, fluoride, silicate etc. originally present in the phosphate stone, all of which in the end are formed as calcium carbonate of ammonium nitrate of a quality suitable for fertilizer purposes. The second stream contains two thirds of the calcium of the tricalcium phosphate, which after reaction (4) forms solid Dicalotumphoqhab, which is optionally reacted with ammonium sulfate after reaction (7) which leads to the conversion of all calcium in the dicalcium phosphate into gypsum. The end product is Ammophos with a ratio of 2 parts by weight of bound phosphorus pentoxide to one part of nitrogen, which can be mixed with ammonium nitrate and potash to form a series of NPK mixtures.

Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt mehrere wichtige Vorteile. So wird eine vollständige Abtrennung des Calciums des Phosphatsteins erhalten und zwar durch ein Verfahren, das in technologischer Hisicht beträchtlioh einfacher ist als die Verfahren, die eich auf die Kristallisation von Calciumnitrat uns auf die teilweise oder vollständige RUcktUhrung des Sulfats aufbauen.Ein weiterer Vorteil liegt in der getrennt erfolgenden Herstellung zweier wertvoller Düngemittel, nämlich von Ammophos, der das gesamte Nitrat in wasserlöslicher Form enthält, und von Ammoniumnitrat. Dieser Umstand ergibt eine große Flexibilität bei dem Aufbau von Düngemitteln vom NP- und NPK-Typ. OewUnschtenfalls kann ein Teil des als Zwischenstufe gebildeten Dicalciumphosphats als handelsübliches Dungemittel undXoder als Futtermittelzusatz freigegeben werden. Wird das gesamte Dicalciumphosphat nach den Reaktionen (6) und (8) in Ammoniumphosphat Uberführt, dann enthält das Ammophos verwertbares Phosphorpentoxyd und Stickstoff in einem Gewichtsverhältnis der äquivalenten Mengen von ca. 2 bis 1. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Verfahren bei relativ normalen Temperaturbedingungen vorgenommen werden kann und daß keine Notwendigkeit für eine Tiefkühlung wie bei den odds-Verfahren besteht. Ein weiterer Vorteil liegt ferner darin, daß die gesamten Verunreinigungen in dem Phosphatstein,die einen in der sauren Lösung der Reaktion (1) unlöslichen Schleim bilden und die gewöhnlich zum Auftreten von Filtrationsproblemen führen, in dem Dicaloiumphosphatniederschlag der Reaktion (4), sodann anschließend in dem aus Gips oder Calciumsulfat bestehenden Kuchen der Reaktion (7) und schließlich in dem Niederschlag aus Calciumcarbonat der Reaktion (9) enthalten sind0 Diese Sequenz verringert die bei der Eliminierung dieses Schlamms auftretenden Schwierigkeiten auf ein Minimum. The method of the invention has several important advantages. So a complete separation of the calcium of the phosphate stone is obtained and through a process that is considerably simpler from a technological perspective is as the process that calibrates us on the crystallization of calcium nitrate the partial or complete recovery of the sulfate build up. Another advantage lies in the separate production of two valuable fertilizers, namely from Ammophos, which contains all nitrate in water-soluble form, and from ammonium nitrate. This fact gives great flexibility in the construction of fertilizers from NP and NPK type. In some cases, part of the intermediate stage Dicalcium phosphate as a commercial fertilizer andXor as a feed additive be released. If all of the dicalcium phosphate according to reactions (6) and (8) Converted to ammonium phosphate, then the Ammophos contains usable phosphorus pentoxide and nitrogen in a weight ratio of the equivalent amounts of about 2 to 1. Another advantage is that the process operates under relatively normal temperature conditions can be made and that no need for deep freezing as with the odds procedure exists. Another advantage is that the entire Impurities in the phosphate stone that one in the acidic solution of the reaction (1) Insoluble slime form and which usually lead to filtration problems lead, in the dicaloium phosphate precipitate of reaction (4), then subsequently in the cake made of plaster of paris or calcium sulfate the reaction (7) and finally contained in the precipitate of calcium carbonate of reaction (9) sind0 This sequence reduces the number of those involved in eliminating this sludge Difficulties to a minimum.

Im folgenden soll dt. Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. In den Zeichnungen bedeutet: Fig. 1 ein Fließschema einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, und Fig. 2 ein Fließschema einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. In the following, the invention will be based on the accompanying drawings are explained in more detail. In the drawings: Fig. 1 is a flow diagram of a Embodiment of the method according to the invention, and FIG. 2 shows a flow diagram of a further embodiment of the invention.

In der Anlage nach Fig. 1 wird ein Strom 1 aus gemahlenem Phosphatstein und ein Strom 2 aus wässriger Salpetersäure in das Aufschließungsgefäß 3 überführt, in dem der Phosphatstein nach der Reaktion (1) aufgeschlossen und löslich gemacht wird. In dieser Einheit 3 laufen rruoh die oben angegebenen Reaktionen (2) und (3) ab. Der Phosphatstein des Stromes 1 besteht im allgemeinen aus ca. 25 bis 38% oder mehr Äquivalenten Phosphorpentoxyd, ca. 45 bis 50 % Äquivalenten Calciumoxyd und ca. 2,5 bis 4 % Äquivalenten Fluor, wobei sämtliche Prozentangaben auf das Gewicht bezogen sind. Der Strom 2 aus wässriger Salpetersäure enthält im allgemeinen ca. In the plant according to FIG. 1, a stream 1 is made of ground phosphate stone and a stream 2 of aqueous nitric acid is transferred into the decomposition vessel 3, in which the phosphate stone is digested and made soluble after reaction (1) will. In this unit 3, the reactions (2) and (3) given above run rruoh away. The phosphate stone of stream 1 generally consists of approx. 25 to 38% or more equivalents of phosphorus pentoxide, approx. 45 to 50% equivalents of calcium oxide and about 2.5 to 4% equivalents of fluorine, all percentages being by weight are related. Stream 2 of aqueous nitric acid generally contains approx.

25 bis 70 Gew.-% Salpetersäure. Seine Fließgeschwindigkeit ist im Verhältnis zu derjenigen des Stroms 1 so ausreichend hoch angesetzt, daß in der Einheit 3 ein pH-Wert in dem Bereich von ca. 0,5 bis 2,0 aufrechter Uen wird. Innerhalb des Aufschließungsgefäßes 3 wird eine Temperatur in dem Bereich von ca. 50 bis 100°C aufrechterhalten. Zur Vermischung der Reaktionsteilnehmer und zur Herstellung einer gleichmäßigen Lösung ist in der Einheit 3 ein Rührer 4 vorgesehen, wobei die Lösung eine kleine Menge schmieriger Verunreinigungen, die in der sauren Lösung unlöslich sind, enthalten kann. Wie bereits zum Ausdruck gebracht, passiert der schleimige Schlamm das Verfahren in verschiedenen Niederschlägen. Er wird dann mit dem letzten Calciumcarbonatniederschlag entfernt.25 to 70 wt% nitric acid. Its flow rate is im Ratio to that of the stream 1 set sufficiently high that in the Unit 3 maintains a pH in the range of approx. 0.5 to 2.0 Uen will. Inside the digestion vessel 3, a temperature in the area Maintained from approx. 50 to 100 ° C. To mix the reactants and a stirrer 4 is provided in unit 3 to produce a uniform solution, with the solution a small amount of greasy impurities that are in the acidic Solution are insoluble, may contain. As stated earlier, happened the slimy sludge the process in different precipitations. He will then removed with the last calcium carbonate precipitate.

Der aus der Einheit 3 ausgetragene Strom 5 der wässrigen Lösung enthält, wie oben durch die Reaktion (1) angegeben, hauptsächlich Calciumnitrat und ein saures Salz des Calciumphosphats, im allgemeinen Monocalciumphosphat. Der Strom 5 wird ln ein Neutralisierungsgefäß 6 zusammen mit einem Ammoniak strom 7 überführt, wobei letzterer dazu dient, den pH auf einen Wert von im, allgemeinen ca. 3,0 bis 6,0 zu eztöhen und in der wässrigen Lösung naoh der Reaktion (4) das feste kristalline Dicalciumphosphat auszufällen. Der erhaltene schlammige Strom 8, der aus der Einheit 6 ausgetragen wird, passiert ein m Feststoffilter 9, aus denen ein Strom 10 einer klaren Lösung entnommen wird, der gelöstes Calciumnitrat und Ammoniumnitrat enthält. The stream 5 of the aqueous solution discharged from unit 3 contains as indicated by the reaction (1) above, mainly calcium nitrate and an acidic one Calcium phosphate salt, generally monocalcium phosphate. The stream 5 becomes Transferred to a neutralization vessel 6 together with an ammonia stream 7, with the latter is used to adjust the pH to a value of generally about 3.0 to 6.0 to eztöhen and in the aqueous solution after the reaction (4) the solid crystalline To precipitate dicalcium phosphate. The muddy stream 8 obtained from the unit 6 is discharged, a m solid filter 9, from which a stream 10 passes a clear solution is taken which contains dissolved calcium nitrate and ammonium nitrate.

Der Strom der Lösung 10 wird in ein Umwandlungsgefäß 11 geleitet, in dem nach der Reaktion (5) die Calciumionen als festes Calciumcarbonat ausgefällt werden. In die Einheit 11 werden ein Ammoniak strom 12 und ein Kohlendioxdstrom 13 geleitet, die miteinander in der wässrigen Lösung im wesentlichen Ammoniumcarbonat bilden, das sich seinerseits nach der Reaktion (5) mit dem Calciumnitrat unter Bildung von festem Calciumcarbonat und weiterem Ammoniumnitrat umsetzt. Der Schlammstro'm 14, der aus der Einheit 11 ausgetragen wird, wird in das Feststoffilter 15 geleitet, aus dem ein Strom 16 von festem Calciumcarbonat als Abfall entnommen wird. The stream of solution 10 is passed into a conversion vessel 11, in which after the reaction (5) the calcium ions as solid calcium carbonate failed will. In the unit 11 are an ammonia stream 12 and a carbon dioxide stream 13 passed, which together in the aqueous solution essentially ammonium carbonate form, which in turn is formed after reaction (5) with the calcium nitrate of solid calcium carbonate and further ammonium nitrate. The stream of mud 14, which is discharged from the unit 11, is passed into the solids filter 15, from which a stream 16 of solid calcium carbonate is withdrawn as waste.

Der aus der Einheit 15 abgenommene Strom 17 aus der klaren Lösung stellt eine wässrige Ammoniumnitratlösung dar, die nach dem Ueberführen in den Konzentrator 18 zu einer konzentrierten Lösung oder zu einer praktisch wasserfreien Schmelze eingedampft wird. Die Einheit 18 ist mit einer Spirale 19 versehen, durch die Dampf oder ein anderes Heizmedium geleitet wird. Der entstehende Wasserdampf wird aus der Einheit 18 durch die Leitung 20 entfernt. Die Einheit 18 kann in der Praxis andererseits auch ein Dünnschichtverdampfer sein, t1 welchem Fall der Strom 17 als Flüssigkeitsfilm auf den Innenflächen vertikaler Rohre, durch die ein erhitzter Luftstrom geleitet wird, nach unten fließt und- der Dampf außerhalb der Rohre erhitzt wird. In jedem Fall wird ein Strom 21 aus praktisch wasserfreier Ammoniumnitratschmelze in der Einheit 18 gebildet, die zur Erzielung dieses Ergebnisses von jeder geeigneten Bauart sein kann. Der Strom 21 wird nun im Kopf eines SprUhturms 22, der von herkömmlicher Bauart ist und der gewöhnlich luftventiliert ist, versprüht oder auf sonstige Weise dispergiert. In der Einheit 22 wird ein festes Granulat aus Ammoniumnitrat gebildet. Der erhaltene Produktstrom 23, der aus Ammoniumnitratgranulat besteht, wird der entsprechendenverwendung, wie beispielsweise für DUngemittel, zugeführt.The stream 17 removed from unit 15 from the clear solution represents an aqueous ammonium nitrate solution, which after transfer into the concentrator 18 to a concentrated solution or a practically anhydrous melt is evaporated. The unit 18 is provided with a spiral 19 through which steam or another heating medium is conducted. The resulting water vapor is out of the unit 18 through line 20. The unit 18 can in practice on the other hand also be a thin film evaporator, t1 which case the stream 17 as Liquid film on the inner surfaces of vertical pipes through which a heated Air flow is directed, flows downwards and- the steam is heated outside the tubes will. In any case, a stream 21 is made up of practically anhydrous ammonium nitrate melt formed in the unit 18, which to achieve this result by any suitable Can be type of construction. The stream 21 is now in the head of a spray tower 22, which is conventional Is type and is usually air ventilated, sprayed or otherwise dispersed. Solid granules of ammonium nitrate are formed in unit 22. The product stream 23 obtained, which consists of granular ammonium nitrate, is the appropriate use, such as for fertilizers, supplied.

In der Filtereinheit 9, auf die wiederum zurückgekehrt sei, kann der ausgetragene Feststoffstrom 2X, deraus Dicalciumphosphat besteht, über die Leitung 25 ganz oder teilweise seinem Verwendungszweck als handelsübliches Düngemittel oder als Material mit Futtermittelqualität überführt werden. In den meisten Fällen wird jedoch der gesamte Strom 24 oder ein Teil desselben erfindungsgemäß weiterverarbeitet, was auf demWeg über den Strom 26 geschieht, der zusammen mit einem Strom 28 aus wässriger konzentrierter Salpetersäure, die im allgemeinen einen Salpetersäuregehalt von ca. 25 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise von ca. 35 bis 50 Gew.-% besitzt, in ein Aufschließungsgefäß 27 überführt wird. Durch den Strom 28 wird genügend Salpetersäure zugeführt, um die Lösung in der Einheit 27 bei einem pH im Bereich von ca.0,1 bis 1,0 zu halten, wobei die Temperatur in der Einheit 27 im allgemeinen in dem Bereich von ca. 40 bis 90°C gehalten wird. Der Strom 26 aus dem Dicalciumphosphat wird in der Einheit 27 nach der Reaktion (6) aufgeschlossen und löslich gemacht, wodurch eine Lösung erhalten wird, die Calciumnitrat und Phosphorsäure zusammen mit einer restlichen Menge an Salpetersäure enthält. In the filter unit 9, to which it was again returned, can the discharged solids stream 2X, which consists of dicalcium phosphate, via the line 25 wholly or partially its intended use as a commercial fertilizer or be transferred as feed grade material. In most cases it will however, the entire stream 24 or part of it is further processed according to the invention, what happens on the way via the stream 26, which together with a stream 28 from aqueous concentrated nitric acid, which generally has a nitric acid content from about 25 to 70% by weight, preferably from about 35 to 50% by weight, in one Digestion vessel 27 is transferred. Stream 28 makes enough nitric acid fed to the solution in the unit 27 at a pH in the range from about 0.1 to 1.0, the temperature in the unit 27 being generally in the range is kept from approx. 40 to 90 ° C. The stream 26 from the dicalcium phosphate is in the unit 27 after the reaction (6) digested and made soluble, whereby a solution is obtained which contains calcium nitrate and phosphoric acid together with a contains remaining amount of nitric acid.

Der erhaltene Strom 29 der Lösung, der in der Einheit 27 gebildet wird, wird in das Reaktionsgefäß 30 überführt, in welchem die Lösung nach den Reaktion nen (7) und (8) mit einem Ammoniakstrom @ 31 und einem Strom 32 aus einer Ammoniumsulfatlösung behandelt wird, wodurch ein Schlamm aus ausgefälltem festenCalciumsulfat in einer wässrigen Lösungsphase, die Ammoniumnitrat und Monoammoniumphosphat enthält, erhalten wird. Der-pH des Schlammes in der Einheit 30 wird auf einen Wert von ca. The resulting stream 29 of the solution formed in the unit 27 is transferred to the reaction vessel 30, in which the solution after the reaction nen (7) and (8) with an ammonia stream @ 31 and a stream 32 from an ammonium sulfate solution is treated, whereby a sludge of precipitated solid calcium sulfate in a aqueous solution phase containing ammonium nitrate and monoammonium phosphate obtained will. The pH of the sludge in unit 30 is adjusted to a value of approx.

0,5 bis 2>0 gehalten, wobei die Temperatur im allgemeinen in dem Bereich von ca. 5000 bis 1000C liegt, Der aus der Einheit 30 ausgetragene erhaltene Schlammstrom 33 wird in das Feststoffilter 34 überführt, aus welchem ein Strom 35 aus einer klaren wässrigen Lösung, die aufgelöstes Ammoniumnitrat und Monoammoniumphosphat enthält, entnommen wird0 Der Strom 35 wird in einen Abdampfkonzentrator 36, der hinsichtlich der Bauart und der Funktion im allgemeinen der oben beschriebenen Einheit 18 ähnlich ist, überführt. In der Einheit 36 ist eine Heizspirale 37 vorgesehen, die dazu dient, das Wasser zu arhitzen und aus der flüssigen Lösung abzudampfen. Der gebildete Wasserdampf wird aus der Einheit 36 durch die Leitung 38 abgenommen und die erhaltene konzentrierte flüssige Lösung, die im allgemeinen in der Form einer praktisch wasserfreien Schmelze vorliegt, von der Einheit 36 durch die Leitung 39 in den Sprühturm 40 geleitet, der hinsichtlich der Bauart und der Funktion der oben beschriebenen Einheit 22 ähnlich ist. Das in der Einheit 40 gebildete feste Granulat enthält sowohl Monoammoniumphosphat als auch Ammoniumnitrat und ist im allgemeinen als Ammophos oder Nitrophosphat zur Verwendung als DUngemittel bestimmt.0.5 to 2> 0 maintained, the temperature generally in the The range from about 5000 to 1000C is, the received from the unit 30 discharged Sludge stream 33 is transferred into the solids filter 34, from which a stream 35 from a clear aqueous solution containing dissolved ammonium nitrate and monoammonium phosphate contains, is withdrawn0 The stream 35 is in an exhaust evaporator 36, the with regard to the type and function in general of the unit described above 18 is similar. A heating coil 37 is provided in the unit 36, which is used to heat the water and to evaporate from the liquid solution. The water vapor formed is removed from the unit 36 through the line 38 and the concentrated liquid solution obtained, generally in the form a practically anhydrous melt is present from the unit 36 through the conduit 39 passed into the spray tower 40, which in terms of the design and function of the Unit 22 described above is similar. The solid formed in unit 40 Granules contain both monoammonium phosphate and ammonium nitrate and are im generally intended as ammophos or nitrophosphate for use as a fertilizer.

Das feste Granulat aus Ammophos wird von dem Boden der Einheit 40 durch die Leitung 41 entfernt und der weiteren Verwendung, beispielsweise als Dungemittel od.dgl.» zrgefUhrt. Der Strom 35 kann anderenfalls auch in Jede beliebige geeignete Granuliervorrichtung überführt werden.The solid granules of Ammophos are collected from the bottom of the unit 40 removed through the line 41 and further use, for example as a fertilizer or the like. " led. Otherwise, the stream 35 can also be any suitable Granulating device are transferred.

Aus der Feststoffiltereinheit 34, auf die wieder zurückgegangen sei, wird der Strom des festen Calciumsulfats 42 ausgetragen und so verarbeitet, daß eine rttckführbare Ammoniumsulfatlösung erhalten wird. Der Strom 42 wird, was nicht gezeigt wird, mit Wasser aufgeschlämmt und in das Aufschlußgefäß 43 zusammen mit einem Ammoniakstrom 44 und einem Kohlendioxydstrom 45 überführt. In dieser Einheit 43 findet die Reaktion (9) unter Bildung von Ammoniumsulfat und Ausfällung des festen Calciumcarbonats statt. Der aus der Einheit 43 ausgetragene Sohlammstrom 46 wird in dem Feststoffilter 47 filtriert und der abgetrennte feste Calciumcarbonatstrom 48 verworfen. Der Strom 48 enthält im wesentlichen den gesamten in dem Strom 5 anfänglich vorhandenen schleimigen Schlamm, da die in den Einheiten 6, 30 und 43 stattfindenden aufeinanderfolgenden Ausfällungsschritte die Mitschleppung und Einschließung dies Schlammes bewirken. Aus der Einheit 47 wird, wie oben beschrieben, ein Strom 42 aus einer klaren wässrigen Ammoniaksulfatlösung in die Einheit 30 zurUckgeleitet. From the solids filter unit 34, which was again referred to, the stream of solid calcium sulfate 42 is discharged and processed so that one Recyclable ammonium sulfate solution is obtained. The current 42, which is not shown, is slurried with water and placed in the decomposition vessel 43 transferred together with an ammonia stream 44 and a carbon dioxide stream 45. In this unit 43 takes place the reaction (9) with the formation of ammonium sulfate and Precipitation of the solid calcium carbonate takes place. The one discharged from unit 43 Solids stream 46 is filtered in the solids filter 47 and the separated solid Calcium carbonate stream 48 discarded. Stream 48 contains essentially all of it slimy sludge initially present in stream 5 since that in the units 6, 30 and 43 successive precipitation steps taking place the entrainment and effect containment of this sludge. As described above, the unit 47 becomes a stream 42 of clear aqueous ammonia sulfate solution is returned to unit 30.

Die Anlage nach Fig. 2 stellt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, bei welchem das Ammoniumsulfat dazu verwendet wird, das gesamte in dem Prozeßverlauf ursprünglich löslich gemachte Calcium einschließlich der Calciumionen, die in dem Filtrat von der ursprünglichen Filtration des Dicalciumphosphats her anwesend sind, auszufällen. Da die weiteren Teile des .Verfahrensablaufs der Fig. 2 dem Ablauf nach. The system according to FIG. 2 represents a further embodiment of the invention Process in which the ammonium sulfate is used to the whole Calcium originally solubilized in the course of the process, including calcium ions, those in the filtrate from the original filtration of the dicalcium phosphate are present to fail. Since the other parts of the process sequence of Fig. 2 according to the sequence.

Fig. 1 ähnlich sind, sind sie in dem Fließschema der Fig. 2 nur kurz beschrieben.1, they are only briefly shown in the flow sheet of FIG described.

Ein Strom 49 aus gemahlenem Phosphatstein und ein Strom 50 aus wässriger Salpetersäure werden in denSteinaufschlußtank 51, der innen mit Rühreinrichtungen 52 versehen ist, überführt. Der in dem Tank 51 hergestellte Strom der Lösung 53 gelangt zusammen mit einem Ammoniakstrom 55, der dazu dient, in der Einheit 54 das feste Dicalciumphosphat auszufällen, in den Ammoniakumsetzungstank 54. Der erhaltene Schlammstrom 56 wird aus der Einheit 54 in den Feststoffilter 57 überführt, aus dem der wässrige Strom der Lösung 58 entnommen wird, der aufgelöstes Calciumnitrat und Ammoniumnitrat enthält. A stream 49 of ground phosphate stone and a stream 50 of aqueous Nitric acid are poured into the stone digestion tank 51, which is equipped with stirrers inside 52 provided is convicted. The electricity produced in the tank 51 the solution 53 passes together with an ammonia stream 55, which is used in the Unit 54 to precipitate the solid dicalcium phosphate into the ammonia conversion tank 54. The sludge stream 56 obtained is discharged from the unit 54 into the solids filter 57 transferred, from which the aqueous stream of solution 58 is withdrawn, the dissolved Contains calcium nitrate and ammonium nitrate.

Der Strom 58 wird nun nach einer weiteren AusfUhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens so weiterverarbeitet, daß ein festes Calciumsulfatsalz ausgefällt wird und in Lösung weiteres Ammoniumnitrat gebildet wird. Der Strom 58 wird zusammen mit dem Strom 60 aus Ammoniumsulfatlösung in ein Realctionsgefäß 59 geleitet. In der Einheit 59 findet zwischen den Strömen 58 und 60 die oben angegebene Reaktion (7) statt, was unter Ausfällung von festem Calelumsulfat und Bildung von weiterem Ammoniumnitrat in Lösung geschieht. The stream 58 is now according to a further embodiment of the invention Process processed so that a solid calcium sulfate salt is precipitated and further ammonium nitrate is formed in solution. The stream 58 becomes together passed with the stream 60 of ammonium sulfate solution into a reaction vessel 59. In of the unit 59 takes place between the streams 58 and 60, the reaction indicated above (7) instead, resulting in the precipitation of solid calelum sulfate and the formation of more Ammonium nitrate happens in solution.

Der erhaltene Schlammstrom 61 wird aus der Einheit 59 in das Feststoffilter 62 überführt, aus welchem der Strom 63 aus abgetrenntem festen Calciumsulfat entnommen und zur Herstellung von weiterer Ammoniumsulfatlösung fUr die Zurückführung eingesetzt wird. Die aus der Einheit 62 durch den Strom 64 ausgetragene klare flüssige Lösung besteht nun im wesentlichen aus einer wässrigen Ammoniumnitratlösung, die in der Einheit 65 erhitzt und konzentriert wird, wobei die Beheizung durch eine Dampf spirale 66 erfolgt. Aus der Einheit 65 wird der Wasserdampf durch die Leitung 67 abgeführt und der Strom 68, der aus im wesentlichen wasserfreien Ammoniumnitratschmelze, die in der Einheit 65 gebildet wird, besteht, in einen Sprühturm 69 überführt,in welohem festes Ammoniumnitratgranulat gebildet wird, das durch die Leitung 70 ausgetragen wird.The obtained sludge flow 61 is from the unit 59 into the solids filter 62 transferred, from which the stream 63 is taken from separated solid calcium sulfate and used for the production of further ammonium sulphate solution for the recycling will. The clear liquid solution discharged from unit 62 by stream 64 now consists essentially of an aqueous ammonium nitrate solution contained in the Unit 65 is heated and concentrated, heating by means of a steam spiral 66 takes place. From the unity 65 is the water vapor through the pipe 67 discharged and the stream 68, which consists of essentially anhydrous ammonium nitrate melt, which is formed in the unit 65 consists, transferred into a spray tower 69, in which solid ammonium nitrate granulate is formed, which is discharged through line 70 will.

Aus der Feststoffiltereinheit 57, auf die zurUckgegangen sei, wird ein Strom 71 aus festem Dicalciumphosphat ausgetragen, der teilweise durch die leltung 96 seiner Verwertung zugeführt werden kann. Ein Teil des Stroms 71 oder der ganze Strom gelangt auf dem Weg Uber die Leitung 72 in den Aufschlußtank 73, um in Reaktion mit dem Strom 74 aus w&ssriger Salpetersäure zu treten. Der dabei erhaltene Lösungsstrom 75, der nun aufgelöstes Phosphat und Nitrat enthält, gelangt von der Einheit 73 in das Gipsausfällungsgefäß 76, in welchem der Strom 75 mit dem Ammoniakstrom 77 und dem Ammoniumsulfatlösungsstrom 78 zur Ausfällung des Calciumsulfats und zur Bildung von Ammoniumnitrat und Monoammoniumphosphat in Lösung umgesetzt wird.Der erhaltende Schlammstrom 79 gelangt aus der Einheit 76 in den Feststoffilter 80, aus dem der Strom 81 aus der klaren Lösung, die Ammoniumnitrat und Monoammoniumphosphat enthält, in den Konzentrator 82 geleitet wird. The solid filter unit 57, which was referred to, becomes discharged a stream 71 of solid dicalcium phosphate, which is partly through the leltung 96 can be recycled. Part or all of the stream 71 Current reaches the digestion tank 73 by way of the line 72 in order to react to enter with stream 74 of aqueous nitric acid. The received Solution stream 75, which now contains dissolved phosphate and nitrate, comes from the Unit 73 into the gypsum precipitation vessel 76, in which the stream 75 with the ammonia stream 77 and the ammonium sulfate solution stream 78 to precipitate the calcium sulfate and to Formation of ammonium nitrate and monoammonium phosphate is implemented in solution The sludge flow 79 received passes from the unit 76 into the solids filter 80, from which the stream 81 from the clear solution, the ammonium nitrate and monoammonium phosphate contains, is passed into the concentrator 82.

Das Konzentratorgefäß 82 ist mit einer Dampfspirale 83 versehen. Der erhaltene Wasserdampf wird durch dieLeitung 84 abgeführt. Der in der Einheit 82 gebildete Strom 85 aus konzentrierter und im wesentlichen wasserfreier Schmelze gelangt in den Sprühturm 86, in welchem ein festes Ammophosgranulat gebildet wird.The concentrator vessel 82 is provided with a steam spiral 83. Of the resulting water vapor is discharged through line 84. The one in unit 82 stream 85 formed from concentrated and essentially anhydrous melt reaches the spray tower 86, in which a solid ammophos granulate is formed.

Das feste Granulat wird aus der Einheit 86 durch den Strom 87, der aus Granulat besteht, das Ammoniumnitrat und Nonoammoniumphosphat, die als DUngemittel geeignet sind, enthält, ausgetragen.The solid granulate is discharged from the unit 86 by the stream 87, the consists of granules, the ammonium nitrate and nonoammonium phosphate, which are used as fertilizers are suitable, contains, discharged.

Aus der Einheit 80, auf die zurückgegangen sei, wird durch die Leitung 88 Calciumsulfat entfernt, das mit dem Strom 83 zu dem Strom 89 vereinigt wird. Der kombinierte Calcfumsulfatstrom 89 wird nun in der Weise weiterverarbeitet, daß Ströme 78 und 60 aus Ammoniumsulfatlösung fUr die RUckfUhrung gebildet werden.Der Strom 89 wird in das Aufschluß- und Reaktionsgefäß 90 zusammen mit dem Ammoniakstrom 91 und dem Kohlendioxydstrom 92 überführt. In dieser Einheit 90 findet die oben angegebene Reaktion (9) statt. Der dabei erhaltene Schlammstrom 93, der aus festem Calciumcarbonat in Ammoniumsulfatlösung besteht, gelangt aus der Einheit 90 in den Feststoffilter 94. Aus dieser Einheit 94 wird der Strom 95 aus festem Calciumcarbonat verworfen und die Ströme 60 und 78 aus klarem Ammoniumsulfat in das Verfahren, wie oben beschrieben, wieder zurückgeführt. The unit 80, which was referred to, becomes through the line 88 Removed calcium sulfate which is combined with stream 83 to stream 89. The combined calcium sulfate stream 89 is now processed further in such a way that Streams 78 and 60 are formed from ammonium sulfate solution for recycle Stream 89 is fed into digestion and reaction vessel 90 along with the ammonia stream 91 and the carbon dioxide stream 92 transferred. In this unit 90 takes place the above given reaction (9) instead. The resulting sludge stream 93, which consists of solid Calcium carbonate in ammonium sulphate solution passes from the unit 90 into the Solid filter 94. This unit 94 becomes stream 95 of solid calcium carbonate discarded and streams 60 and 78 of clear ammonium sulfate into the process, such as described above, returned again.

In den Rahmen der hierin dargestellten Erfindung fallen zahlreiche weitere Ausgestaltungen. Die für die Verfahrensvariablen, wie die Konzentration der Lösung gen, pH-Werte und Temperatur, angegebenen Bereiche stellen bevorzugte Ausführungsformen für die optimale Ausnutzung der Konzeption des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, doch kann dieses in geeigneten Fällen auch außerhalb dieser Grenzen durchgeRUhrt werden0 Es ist ersichtlich, daß die verschiedenen Gefäße zur Reaktion, zum Aufschluß und zur Ausfällung von Feststoffen in der Praxis mit geeigneten Misch- und Rühreinrichtungen, wie die Elemente 4 oder 52, versehen sein können. Die unter Bildung von weiterem Ammoniumnitrat in Lösung stattfindende Ausfällung von festem Calciumsalz aus den Verfahrensströmen 10 oder 58 kann in der Praxis dadurch erzielt werden, daß das gelöste Calciumnitrat mit Jedem geeigneten Ammoniumsalz, dessen Anion mit dem Calciumcation ein unlösliches Salz bildet, umgesetzt wird. Ein Teil der mehreren Lösungskonzentratoren 18, 36, 65 und 82 oder sämtliche können Dünnschichtverdampfer darstellen, bei welchen die verdünnte Lösung auf der Innenfläche einer Vielzahl vertikaler Rohre, durch welche erhitzte Luft zum Mitreißen des Wasserdampfes nach oben geleitet wird, als FlUssigkeitsfilm nach unten geleitet wird, wobei die vertikalen Rohre von außen durch Dampf oder ein anderes geeignetes Heizmedium erhitzt werden. In manchen Fällen können ein oder mehrere der konzentrierten FlUssigkeitsströme 21, 39, 68 und 85 als konzentrierte wässrige flüssige Lösungen zur Verwendung als flUssige Dungemittel ausgebildet werden. In manchen Fällen mag es erwünscht sein, die Düngemittelprodukte als granuliertes oder kristallines Produkt auszubilden, in welchen Fällen die Ströme 17, 35, 64 oder 81 in einen geeigneten Granulator, eine Vakuumkristallisationsvorrichtung od.dgl. überführt werden. Numerous are within the scope of the invention presented herein further refinements. The ones for the process variables, such as the concentration of the solution conditions, pH values and temperature, the ranges given are preferred Embodiments for the optimal use of the concept of the invention Procedure, but this can also be outside these limits in suitable cases It can be seen that the various vessels used for reaction, to the Digestion and precipitation of solids in practice with suitable mixing and stirring means such as elements 4 or 52 may be provided. The under Formation of further ammonium nitrate in solution, solid precipitation taking place Calcium salt from process streams 10 or 58 can thereby be achieved in practice that the dissolved calcium nitrate with any suitable ammonium salt, its Anion with which calcium cation forms an insoluble salt, is reacted. A part of the plurality of solution concentrators 18, 36, 65 and 82 or all of them can be thin-film evaporators represent in which the dilute solution on the inner surface of a multitude vertical tubes through which heated air to entrain the water vapor is directed above, as a liquid film is directed downwards, with the vertical Pipes are heated externally by steam or another suitable heating medium. In some cases, one or more of the concentrated liquid streams 21, 39, 68 and 85 as concentrated aqueous liquid solutions for use as liquid fertilizers are formed. In some cases it may be desirable to design the fertilizer products as granulated or crystalline products, in which cases the streams 17, 35, 64 or 81 in a suitable granulator, a vacuum crystallization device or the like. be convicted.

Im folgenden soll ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens im Labormaßstab gegeben werden. The following is an example of the method according to the invention in Laboratory scale.

Beispiel Zur Erprobung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Labormaßstab wurde gemahlener Florid-Phosphatstein mit einem Gehalt von 33,6 % Phosphorpentoxyd, 48,00 ffi Calciumoxyd und 3,56 % Fluor verwendet. 500 g Phosphatstein wurden mit 1450 g einer 24,85%-igen Salpetersäurelösung eine Stunde bei 750C aufgeschlossen. Der pH-Wert des Schlammes betrug 0,6. Der Schlamm wurde dann mit 275 ml 28%-igem wässrigen Ammoniak auf einen pH von 4,1 versetzt. Das Gemisch wurde eine Stunde gerührt und filtriert. Der erhaltene Kuchen wurde bei 8000 getrocknet und wog bei einem Gehalt von 32,33 % Phosphorpentoxyd und 35,01 « Calciumoxyd 513 g. Es befand sioh somit 99 % des Phosphorpentoxyds aus dem Stein in dem Filterkuchen. Example For testing the method according to the invention on a laboratory scale was ground Florida phosphate stone with a content of 33.6% phosphorus pentoxide, 48.00 ffi calcium oxide and 3.56% fluorine used. 500 g of phosphate stone were with 1450 g of a 24.85% nitric acid solution were digested for one hour at 750C. The pH of the sludge was 0.6. The sludge was then mixed with 275 ml of 28% strength aqueous ammonia added to a pH of 4.1. The mixture became one hour stirred and filtered. The resulting cake was dried at 8000 and weighed at a content of 32.33% phosphorus pentoxide and 35.01% calcium oxide 513 g. It found This means 99% of the phosphorus pentoxide from the stone in the filter cake.

Der trockene Kuchen wurde dann mit Salpetersäure weiter aufgeschlossen, wozu 454 g des Kuchens, der mit 750 g 42%-iger Salpetersäure aufgeschlossen wurde, verwendet wurde. Der trockene Kuchen wurde eine Stunde bei 6500 aufgeschlossen, wobei der pH-Wert des Schlamms 0,3 betrug. Nach der Aufschlußperiode wurden 975 g einer 40%-igen Ammoniumsulfatlösung zugesetzt und das Reaktionsgemisch drei Stunden auf 800C erwärmt. Der pH-Wert des Schlammes betrug 0,9, wobei 2 Mol Salpetersäure pro Mol Calcium in dem Dicalciumphosphat erforderlich war. The dry cake was then further digested with nitric acid, including 454 g of the cake, which was digested with 750 g of 42% nitric acid, was used. The dry cake was digested for one hour at 6500, the pH of the sludge being 0.3. After the exposure period, 975 g of a 40% strength ammonium sulfate solution were added and the reaction mixture for three hours heated to 800C. The pH of the sludge was 0.9, with 2 moles of nitric acid per mole of calcium in the dicalcium phosphate was required.

Der Schlamm wurde hierauf mit großer Filtrationsgeschwindigkeit filtriert. Das gesamte Volumen des Filtrats betrug 2630 ml, wobei das Filtrat 5,22 g Phosphorpentoxyd pro 100 ml Lösung enthielt. Das Filtrat enthielt 92 ffi des Phosphorpentoxyds aus dem Phosphatstein.The sludge was then filtered at a high rate of filtration. The total volume of the filtrate was 2630 ml, the filtrate being 5.22 g of phosphorus pentoxide contained per 100 ml of solution. The filtrate contained 92 ff of the phosphorus pentoxide the phosphate stone.

Auf der Basis der doppelten Aufschlußtechnik nach der vorliegenden Erfindung wurden 97,9 % des Phosphorpentoxyds aus dem Phosphatstein löslich gemacht, wobei der Salpetersäureverbrauch ca. 80 % des Verbrauchs bei dem aus der USA-Patentschrift 2 689 175 bekannten Verfahren betrug On the basis of the double digestion technique according to the present Invention, 97.9% of the phosphorus pentoxide was made soluble from the phosphate stone, whereby the nitric acid consumption is about 80% of the consumption from the US patent 2,689,175 known processes

Claims (9)

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zur Herstellung von Ammoniumnitrat und phosphathaltigem Material, bei welchem Phosphatstein mit wässriger Salpetersäure aufgeschlossen wird, dadurch g e -k e n n z e 1 c h n e t, daß die erhaltene saure Lösung zur Neutralisation und zur Ausfällung des danach abgetrennten Dicalciumphosphats mit Ammoniak versetzt wird, zu der Ubrigbleibenden Lösung eine lösliche Ammoniumverbindung, deren Anion in der übrigbleibenden Lösung ein unlösliches Calciumsalz zu bilden vermag, hinzugefügt wird, das ausgefallene Calciumsalz abgetrennt wird, und daß die am Schluß Ubrigbleibende Lösung zur Herstellung von Ammoniumnitrat konzentriert wird. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Process for the production of ammonium nitrate and phosphate-containing material, in which phosphate stone with aqueous nitric acid is digested, thereby g e -k e n n z e 1 c h n e t that the acid obtained Solution for neutralization and for the precipitation of the dicalcium phosphate which is then separated off ammonia is added, a soluble ammonium compound is added to the remaining solution, their anion to form an insoluble calcium salt in the remaining solution capable, is added, the precipitated calcium salt is separated, and that Concentrate the remaining solution for the production of ammonium nitrate will. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die lösliche Ammoniumverbindung Ammoniumsulfat oder Ammoniumcarbonat ist.2. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t, that the soluble ammonium compound is ammonium sulfate or ammonium carbonate. 3. Verfahren nach Anspruch 2, daduroh g e k e n n -z e 1 e h n e t, daß das Ammoniumcarbonat durch Zuführung von Ammoniak und Kohlendioxyd zu der übrigbleibenden Lösung gebildet wird.3. The method according to claim 2, daduroh g e k e n n -z e 1 e h n e t, that the ammonium carbonate by adding ammonia and carbon dioxide to the remaining Solution is formed. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i o h n e t, daß das Dioalotumphosphat mit einem zweiten Strom wässriger Salpetersäure aufgeschlossen wird, zu dem abgetrennten ausgefällten Calciumsulfat Ammoniak und Ammoniumsulfat gegeben werden und daß die am Schluß llbrigbleibende Lösung zu enem stickstoffhaltigen Phosphatprodukt konzentriert wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized g e it is not noted that the dioalotum phosphate is aqueous with a second stream Nitric acid is digested, to the separated precipitated calcium sulfate Ammonia and ammonium sulphate are added and that the remainder in the end Solution is concentrated to a nitrogen-containing phosphate product. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i o h n e t, daß die wässrige Salpetersäure 25 bis 7Q Gew.-% Salpetersäure enthält.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized g e k e n n it is noted that the aqueous nitric acid contains 25 to 70% by weight of nitric acid. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ubrigbleibende Lösung durch Eindampfen zu einer Schmelze, die sprühgetrocknet wird, konzentriert wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized g e k e n n shows that the remaining solution by evaporation to a melt, which is spray dried is concentrated. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch g e k e n n z e i o h n e t, daß das stlokstoffhaltige Phosphatprodukt verfügbares Phosphat enthält, dessen äquivalente Mengen von Phosphorpentoxyd und verwertbarem Stickstoff in einem Gewichtsverhältnis von ca. 2 : 1 stehen.7. The method according to any one of claims 4 to 6, characterized g e k e n n notifies that the phosphate product containing nitrogen is available phosphate contains, its equivalent amounts of phosphorus pentoxide and usable nitrogen are in a weight ratio of approx. 2: 1. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch g e k e n n z e i 0 h n e t, daß das ausgefällte Calciumsulfat in Wasser aufgeschlämmt und mit Ammoniak und Kohlendioxyd umgesetzt wird, um Calciumcarbonat auszufällen, welches aus der wässrigen Ammoniumsulfatlösung, die zur Ausfällung des Calelumsulfats zurückgeführt wird, abgetrennt wird.8. The method according to any one of claims 4 to 7, characterized g e k e n n notices that the precipitated calcium sulfate is suspended in water and with Ammonia and carbon dioxide are reacted to precipitate calcium carbonate, which from the aqueous ammonium sulfate solution, which is returned to the precipitation of the calelum sulfate is separated. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n -z e i o h n e t, daß die bei der Abtrennung des Dicalciumphosphats Ubrigble ibende Lösung mit Ammoniumsulfat versetzt wird, das abgetrennte Calciumsulfat mit dem aus dem Strom nach dem Aufschluß des Dicalciumsphosphats ausgefällten Calciumsulfat vereinigt wird, und daß das vereinigte Calciumsulfat dann in Wasser zur Umsetzung in Ammoniak und Kohlendioxyd aufgeschlämmt wird.9. The method according to claim 8, characterized in that g e k e n n -z e i o h n e t, that the solution remaining in the separation of the dicalcium phosphate is ammonium sulfate is added, the separated calcium sulfate with that from the stream after the digestion calcium sulfate precipitated from the calcium phosphate is combined, and that the combined Calcium sulfate then slurried in water to convert into ammonia and carbon dioxide will. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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