DE2100413B2 - Verfahren zur Herstellung von Reaktionsprodukten aus Phosphorsäure, Harnstoff und Ammoniak - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung Eisen und Aluminium, die als Verunreinigungen in von Reaktionsprodukten aus Phosphorsäure, Harn- der auf nassem Wege hergestellten Phosphorsaure stoff und Ammoniak, das unter autothermischen Be- vorhanden sind, lösliche Komplexe bilden wurden, dingungen, also ohne Wärmezufuhr von außen, durch- wcrdurch die Ausfällung dieser Phosphate als Festgeführt werden kann und einen festen Zweistoff- oder 35 stoffe und damit das Verstopf en der Sprühvomchtungen Dreistoffdünger auf der Basis von Ammoniumphos- für den flüssigen Dünger vermieden werden könnte. phat und Harnstoff liefert, der einen hohen Gehalt Deshalb is' gemäß dieser Patentschrift in die auf an wertvollen Elementen oder Pflanzennährstoffen nassem Wege hergestellte Phosphorsäure Harnstoff hat und als solcher gestreut oder nach dem Lösen in in einer solchen Menge einzuführen, die wenigstens Wasser ir. der gleichen Weise wie flüssiger Dünger 30 den als Verunreinigung dieser Säure vorliegenden zerstäubt, eingespritzt, durch Sprengen aufgebracht Eisen- und Aluminiumphosphaten äquimolekular ist, oder verdünnt werden ka Ji. und dann die saure Lösung durch eine Ammoniak Die Herstellung von Reaktionsprodukten aus lösung oder eine Ammoniak-Harnstoff-Lösung bis Phosphorsäure, Harnstoff and/oder Ammoniak ist zu einem pH-Wert von 7,5 bis 8 zu neutralisieren, bekannt, Beispielsweise beschreibt die deutsche Patent- 35 Dann soll sich bei der Einführung des Harnstoffes schrift 286 491 ein Verfahren, bei dem Harnstoff mit in die Phosphorsäure Harnstoffphosphat bilden, das Phosphorsäure bevorzugt in der Wärme umgesetzt nach dem Ammonisieren Ammoniumphosphat und wird zu einer Harnstoffphosphatlösung, aus der man Harnstoff im status nascendi ergibt, wobei dieser das Salz dann auskristallisieren läßt; gemäß der Harnstoff dann sofort mk den Eisen- und Aluminiumdeutschen Patentschrift 971451 wird ein in Wasser 40 phosphaten reagiert unter Bildung von Komplexen, unlösliches Ammoniumpolymetaphosphat hergestellt die in dem flüssigen Düngemittel löslich sind. Auf diese durch Ammonisieren des aus Harnstoff und Phosphor- Weise werden flüssige Dünger geringer Konzentration Säureanhydrid in wasserfreiem Milieu erhaltenen mit 13 °_o N — 13% P₂O₅ oder 9"_/a N — 9% P_?O_ä — Additionsproduktes, das kein Harnstoffphosphat dar- 9% K₂O erhalten, in denen das P₂O₅ ausschließlich stellt. 45 als Orthophosphorsäure vorliegt.

Weitere Veröffentlichungen beschreiben Verfahren Schließlich sind noch die französischen Patent-

zur Herstellung von Ammoniumpolyphosphat durch Schriften 1 411 254, 1 461 027 und 1 471 510 zu

thermische Behandlung von ammonisierter Phosphor- nennen, die die Verwendung von Harnstoff sowie von

säure oder von Mono- und/oder Diammoniumphos- Harnstoffphosphat als Kondensations- und Ammoni-

phaten mit Harnstoff, der als Kondensationsmittel 50 sierungsmittel für die Herstellung von mehr oder

dient. Dies erläutern beispielsweise die französischen weniger wasserlöslichen Ammoniumpolyphosphaten

Patentschriften 1 533 272 und 1 575 795, wobei jedoch beschreiben und bei denen die thermische Konden-

das in der französischen Patentschrift 1 533 272 be- sation entweder bei Temperaturen zwischen 170 und

schriebenen Verfahren autothermisch und das in der 260⁰C, zwischen 200 und 300⁰C in Gegenwart eines

französischen Patentschrift 1 575 795 beschriebene 55 Zusatzstoffs in Form eines Ammoniumpolyphosphats

Verfahren unter Zufuhr von Wärme verläuft. Wie mit wohldefinierter Kristallform oder zwischen 100

später noch erwähnt werden wird, sind diese Ver- und 35O⁰C in einer Atmosphäre erfolgt, in der der

fahren mit einigen Nachteilen behaftet. Dampfdruck des Ammoniums und der Wasserdampf-

Die französische Patentschrift 1 558 585 beschreibt druck geregelt sind, um ein Polyphosphat zu bilden,

ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von Dünger 60 dessen Löslichkeit in Wasser vorher eingestellt worden

auf der Basis von Ammoniumphosphaten und Harn- ist.

stoff. Hierbei wird eine Phosphorsäurelösung durch Einen ebenso hohen Wärmeverbrauch wie diese eine einem Zwischenstadium der Harnstoffproduktion Verfahren haben auch die in der französischen Patententnommenen Lösung bis zu einem pH-Wert von schrift 1437 486 und in den deutschen Patentschriften 6 bis 7 neutralisiert. Diese Lösung enthält Harnstoff, 65 1 216 856 und 1 228 593 beschriebenen, bei denen Ammoniumcarbamat, CO_t und NH₃. Die während ebenfalls Harnstoff und Harnstoffphosphat als Konder Neutralisation frei werdenden Gase werden in das densationsmittel bei der Herstellung von Polyphos-Verfahren zurückgeleitet. Die Neutralisation die bei, phaten verwendet werden, wobei im Temperatur-

von 2 Sf₈ 3 Sn?. "* fff ^lan£^r * wW nachstehend in Verbindung mit der Abbildung JS2iS^^^wtaWwl^ beechrieben, die whematiKh eile Anlage für die

^iiüh HU fli D

, l g

IStt^i^S??5?W ^atinuierüche HemeUung von flüssigen* Dünger

It ftJfit!,! ^U *"! ^Verf8hreo durch Ammonislerung von Harnstoffphosphat dar.

auf die Herstellung von Ammonium- g stellt

fäÄKJStefLrH^uV, ^{flü8sigen In eto}en Behälter, der mit einem Rührwerk ver-

^Di^^S™na^^-^{SlChkeilievorheri}8^e ^^eQ *. werden auf nassem Wege hergestellte

Reinigung der Awgwgsmatenalien vorgesehen. Diese Phosphorsäure mit einer PA-Konzentration von

^As ^SteJ?»S^C^^en 1^{533 m mu 30 b}* ⁶⁰% <«* ^aus *** Ha^offhersteUung^nUge ^l^^ÄS^ii^Tt¹* ^de^^Och «°t-w stammender Harnstoff in fester Form oder in bonzen- ^P JS^^h'^..^¹^ ^^ ^LÖSW°S &&ten. Nach kurzzeitigem Rühren nfch,lagerbestamdig sind und em unlöshches Produkt kristallisiert (las Harnstoffphosphat. Durch Abgebildet TOd,da» sich mit der Zeit m den Lager- nutschen oder Zentrifugieren wird das kristallisierte behältern apse.«·"¹· . Harnstoffphosphat von der Mutterlauge abgetrennt.

Erwünscht ist seit langem em Verfahren, das die i₅ die die Verunreinigungen zurückhält, die durch die

HersteUung von. Ammoniumpolyphosphaten ermög- auf feuchtem Wege hergestellte Phosphorsäure einge-

Hcht, die sich for die HersteUung von Düngemitteln führt wurden. Das Harastoffphosphat wird anschlie-

aucb in flussiger Form eignen, und bei dem eine vor- ßend in einen Behälter eingeführt, in dem es bei

herig« Reinigung der Ausgangsmaterialien, insbe- Normaldruck oder erhöhtem Druck ammonisiert

«ondere der Phosphorsäure, nicht notwendig ist. ₂₀ wird, bis das Produkt durch die bei der Teilneutrali-

Die Losung dieser der vorliegenden Erfindung sation der Phosphorsäure frei werdende Wärme vom

lugnmde hegenden Aufgabe ist ein Verfahren zur festen Zustand in den flüssigen Zustand übergeht. Das

Herstellung von Reaktionsprodukten aus Phosphor- Produkt wird bei 80⁰C pastenförmig und bei 85 bis

läure, Harnstofi und Ammoniak durch Umwandlung 90⁰C flüssig, während die Schmelztemperatur des

der Phosphorsaure mittels Harnstoff in Harnstoff- a₅ nicht ammonisierten, aus auf feuchtem Wege herge-

phosphat und anschließende Behandlung des Harn- reuter Phosphorsäure hergestellten Harnstcffphos-

lioffphosphats mit Ammoniak, das dadurch gekenn- phats 113°C beträgt.

zeichnet ist, daß man ungereinigte Naßverfahrens- Das ammonisierte flüssige Produkt wird anschlie-

phosphorsäure mit einem P₂O_ä-Gehalt von 30 bis ßend in ein Reaktionsrohr von geringem Durchmesser

60 Gewichtsprozent mit Harnstoff zusammenführt 30 eingeführt und am Eintritt zusätzlich durch einge-

und das auskristallisierte und von der Lösung ab- blasenes Ammoniak ammonisiert. Im Innern dieses

getrennte Harnstoffphosphat mit Ammoniak be- Rohres finden Zersetzung des Harnstoffs, Konden-

handelt. sation des Phosphorsäuremoleküls und Neutralisation

Dieses ohne Wärmezufuhr durchführbare, auto- der Ortho- und Polyphosphorsäuren statt. Die Tempe-

therm arbeitende Verfahren ermöglicht die Her- 35 ratur des Produkts, die am Eintritt des Reaktions-

slellung von Düngemitteln auf Basis von Ammonium- rohres 110⁰C beträgt, steigt bis zum Austritt auf

polyphosphate^ die gegenüber den Orthophosphaten 155⁰C. Es sieht schaumförmig aus und wird in Ab-

sowohl den Vorteil haben, daß sie eine höhere Löslich- hängigkeit von seiner Bestimmung, nämlich der Her-

keit hrben, wodurch flüssige Düngemittel mit höherer stellung von festem Düngemittel oder flüssigem

Konzentration erhalten werden, als auch daß sie ein 40 Düngemittel, in verschiedener Weise behandelt.

Komplexbildungsvermögen mit Fe-, Al-, Ca- und Bei der Herstellung eines festen Düngemittels wird

Mg-Ionen aufweisen, wodurch klare und klar bleibende das Produkt kräftig geknetet, bevor es in eine Granu-

Lösungen erhalten werden können. lieranlage eingeführt wird, um öle Kristallisation des

Das Verfahren gemäß der Erfindung hat den Polyphosphate zu erleichtern und hartes Granulat

weiteren Vorteil, daß die Mutterlauge, die bei der 45 zu erhalten. Das erhaltene Produkt ist ein Gemisch

Kristallisation des Harnstoffphosphats zurückbleibt von Ammoniumorthophosphat, Ammoniumpolyphos-

und alle aus dem Phosphatgestein stammenden Ver- phat und Harnstoff und enthält 45 bis 47 % Gesamt-

unreinigungen (Fe, Al, Ca, Mg, F usw.) enthält, P₂O₅, hiervon 53 bis 67°₀ in Form der Polyphosphor-

ebenfalls in einen konzentrierten Zweistoff- oder säure, und 23 bis 25 ?_o Gesamt-N, das zu 10,5 bis 15 ⁰O

Dieistoffdünger auf Basis von Ammoniumphosphat 50 als ammoniakalischer Stickstoff vorliegt. Die Menge

und Harnstoff umgewandelt werden kann. Somit ist des zersetzten Harnstoffs, der die Rolle des Konden-

beim gleichen Verfahren die Herstellung von z-vei sations- und Ammonisierungsmittels spielt, beträgt

verschiedenen Düngemitteln möglich, nämlich die gewöhnlich 40 bis 45% des eingesetzten Harnstoffe,

eines festen oder flüssigen Düngemittels auf Basis Es ist möglich, bei der Granulierung andere Dünge-

von Ammoniumpolyphosphat und Harnstoff, dessen 55 substanzen, beispielsweise zusätzlichen Harnstoff zur

Lösungen klar und lagerbeständig sind, und die eines Herstellung eines Zweistoffdüngers mit 30% N und

sehr konzentrierten Zweistoffdüngers (N, P) oder 30% P₀O₅ oder Kaliumchlorid zur HersteUung eines

Dreistoffdüngers (N, P, K) auf Basis von Ammonium- Dreistoffdüngers mit 20% N, 20% P₂O₅ und 20% K_aO,

phosphat und Harnstoff, d. h. von flüssigen und zuzusetzen.

stabilen Düngemitteln, in denen das Gewichtsver- 60 Ist das Produkt zur Herstellung von flüssigen Dünge-

hälttlis der Pflanzennährstoffe N zu P₈O₅ über 0,5, mitteln bestimmt, wird der aus dem Reaktionsrohr insbesondere zwischen 0,52 und 0,55 liegt, sowie von austretende Schaum in einem Lösungsbehälter auf-

flüssigen und stabilen Düngemitteln, in denen das gefangen, wo das für die Einstellung der gewünschten

Gewichtsverhältnis dieser Pflanzennährstoffe unter Konzentration notwendige Wasser zugesetzt wird.

0,5, insbesondere zwischen 0,43 und 0,49 liegt. 65 Das flüssige Düngemittel wird gekühlt und in den

Das Verfahren gemäß der Erfindung eignet sich Lösungsbehälter in einer solchen Menge zurückgeneben chargenweiser Durchführung sehr gut ins- führt, daß hier eine Temperatur von 50 bis 6O⁰C auf-

besondere auch ftir die kontinuierliche Durchführung. rechterhalten wird. Auf diese Weise können flüssige

Düngemittel hergestellt werden, die 15 bis 17% N Hierbei werden 101kg leicht feuchte Harnstoff-

und 27 bis 31 % P₂O₅ enthalten. Bei der praktischen phosphatkristalle und 138 kg Mutterlauge erhalten. Durchführung eines solchen Verfahrens variiert das Das kristallisierte Harnstoffphosphat enthält 44% Gewichtsverhältnis von N zu P₁O₈ in den erhaltenen P₂O₆ und 17,4% N. Die Mutterlauge enthält 31,5% flüssigen Produkten im allgemeinen zwischen 0,52 5 P₂O₆, 12,2% N und alle Verunreinigungen, die durch und 0,55. die eingesetzte, auf nassem Wege hergestellte Phos-

Um flüssige Düngemittel mit einem Gewichtsver- phorsäure eingeführt wurden.

hältnis von N zu P₁O₈ unter 0,5, insbesondere zwischen Das kristallisierte Harnstoffphosphat wird in eine

0,43 und 0,49 zu erhalten, kann das Gewichtsverhältnis Vorrichtung eingeführt, die in der Abbildung dargevon N zu P₂O₅ in den Ammoniumpolyphosphat-Harn- io stellt ist und nachstehend beschrieben wird. Die Vorstoff-Flüssigkeiten durch ergänzende Einführung von richtung ist mit einem Aufgabetrichter 1 für das Hamauf nassem Wege hergestellter Phosphorsäure in diese stoffphjsphat versehen. Eine endlose Schnecke 2 am Flüssigkeiten erniedrigt bzw. durch Einführung einer unteren Ende des Trichters ermöglicht die kontigeringen ergänzenden Ammoniakmenge weiter ein- nuierliche Einführung von Harnstoff in einen Ammogestellt werden, gegebenenfalls unter Kühlen auf 15 nisierungsbehälter 3, der mit einem Rührer 4 verTemperaturen unter -5⁰C, insbesondere im Bereich sehen ist. Der Behälter 3 ist durch ein Reaktionsrohr 7 von —10 bis —15° C. von geringer Querschnittsfläche mit einem weiteren

Das N/P₂O_s-Verhältnis kann auf einen Wert unter zylindrischen Behälter 5 verbunden, der mit einem 0,50 gesenkt werden, indem Harnstoffstickstoff aus Rührwerk 6 versehen ist. Eine Überlaufleitung 8 verdem erfindungsgemäß hergestellten flüssigen Am- *> bindet ebenfalls den oberen Teil des Behälters 3 mit moniumpolyphosphat-Harnstoff-Dünger durch Küh- dem Behälter S. Das Rührwerk 4 des ersten Behälters 3, len auf Temperaturen im Bereich zwischen —10 und in den das kristallisierte Phosphat eingeführt wird, ist -15⁰C entfernt wird. Beim Abtrennen der sich hier- hohl, damit gasförmiges Ammoniak durch die Leibei bildenden Harnstoffkristalle bleibt ein flüssiges tung9 eingeführt werden kann. Eine zweite Ein-Ammoniumpolyphosphat-Harnstoff-Düngemittel mit »5 fi'hrung von Ammoniak erfolgt durch den Injektor 10, 13,6 bis 14 Gewichtsprozent N und 31 bis 32 Gewichts- der im Eintritt des Reaktionsrohres 7 mündet. Das prozent P₂O₆ zurück. Diese Flüssigkeit ist vollständig andere Ende des Rohres 7 ist in den oberen Teil des klar und fast farblos; der abgetrennte kristalline zweiten Behälters 5 eingesetzt, dessen Rührwerk 6 Harnstoff kann in der Fabrikation wieder verwendet mit Paddeln 6a versehen ist, die ein spezielles Profil werden. 3° für die Niederschlagung des Schaums aufweisen.

Die beim Abtrennen der Harnstoffphosphatkristalle Die gesamte Vorrichtung ist wärmeisoliert, wenn ein erhaltene Mutterlauge ist eine gesättigte Lösung, die fester Ammoniumpolyphosphat-Harßstoff-Dünger heralle aus der auf nassem Wege hergestellten Phosphor- gestellt werden soll.

säure stammenden Verunreinigungen enthält und Wenn ein flüssiges Düngemittel direkt hergestellt

einen Wassergehalt hat, der je nach der Temperatur 35 werden soll, ist der zweite Behälter 5 ein Lösungsdes Abuutschens oder Zentrifugierens beispielsweise behälter, der mit einer Leitung 11 für die Zuführung 27 bis 45% beträgt, wenn das Abtrennen bei Tempe- von Wasser, einer kleinen Kolonne 12 für die Abraturen zwischen 50 und 18° C vorgenommen wird. sorption der frei werdenden Gase, gegebenenfalls mit Diese Mutterlauge wird in Abhängigkeit von ihrem einer Vorrichtung für die Zuführung von Ammoniak Wassergehalt entweder direkt oder nach Konzen- 40 zur pH-Einstellung, einer Leitung 13 für die Abfuhr trierung ammonisiert und anschließend in eine der Gase und einer Umwälzpumpe 14 versehen ist. klassische Granulieranlage eingeführt, um einen Die Umwälzpumpe 14 zieht kontinuierlich flüssiges Zweistoffdünger aus Ammoniumphosphat und Harn- Düngemittel vom Boden des Behälters 5 durch die stoff oder nach Zusatz anderer Pflanzennährstoffe Leitung 15 ab und führt es wieder in den oberen Teil einen hochkonzentrierten Dreistoffdünger herzustellen. 45 des Behälters durch Leitung 17 ein, nachdem es einen Auf diese Weise ist ein Zweistoffdünger mit 24,77% N äußeren Kühler 16 und die kleine Kolonne 12 für die und 36,82% P₂O₅ und nach Zugabe von Kalium- Absorption der Gase durchlaufen hat. Die Produktion chlorid einen Dreistoff dünger mit 19% N, 19% P₁O₅ an flüssigem Düngemittel wird aus dem Kreislauf und 19% K₈O erhältlich (s. Beispiel 1), jeweils in durch die Leitung 18 entnommen und zur Lagerung Abhängigkeit vom Wassergehalt der eingesetzten 50 geführt.

Phosphorsäure, von dem gegebenenfalls in Form einer Diese Vorrichtung wird wie folgt angefahren: In

Lösung eingeführten Harnstoff sowie von der Tempe- den Ammonisierungsbehälter 3 werden Harnstoff-

ratur, bei der das kristallisierte Harnstoffphosphat phosphat aus einem vorherigen Produktionsgang und

abgetrennt wird. gasförmiges Ammoniak eingeführt, um einen Flüssig-

. 55 keitsvorrat bei einer Temperatur von 85 bis 90⁰C

B e 1 s ρ 1 e l 1 _m bilden. Wenn man den Flüssigkeitsstand in diesem

In einen mit Rührwerk versehenen Behälter werden Behälter für genügend hält, läßt man die Temperatur 165 kg Phosphorsäure mit 53,5% P₂O₅ (hergestellt auf auf 110⁰C steigen, worauf die Vorrichtung für die nassem Wege) und 74,50 kg Harnstoff mit 46% N kontinuierliche Durchführung des Verfahrens beeingeführt. Die Temperatur der Säure, die zu Beginn 60 triebsbereit ist,

40 bis 43°C beträgt, sinkt als Folge der Einführung Dann werden 101 kg zentrifugiertes Phosphat, das

von Harnstoff um einige ⁰C und steigt anschließend vorher hergestellt worden ist, unter Verwendung eines in dem Maße, in dem Harnstoffphosphatkristalle ge- geeigneten kontinuierlichen Verteilers in einer Menge bildet werden, auf etwa 6O⁰C. Die Reaktion verläuft eingeführt, die durch die Temperatur in der flüssigen sehr schnell, und nach einer Rührdauer von 1 Stunde 65 Masse, die durch die exotherme Ammonisierungswerden die Kristalle in einer Zentrifuge abgetrennt temperatur bei etwa 110⁰C gehalten wird, geregelt und gewaschen. Diese Zentrifugierung wird bei einer wird. Gleichzeitig wird gasförmiges Ammoniak sowohl Temperatur von 50⁰C vorgenommen. durch den hohlen Rührer 4 des Ammonisierungs-

100413

i 3 als äUch dUron den ätft Eintritt des Reäk- Mutterlauge werden nach Homogenisierung durch

tiönsföhfös? angeordneten töjektor 10 eingeführt» Rühren 47,5 kg fester Harnstoff mit 46% N gegeben.

Aiii Austritt ÖieSes Rohres fließt das Produkt bei Die Temperatur sinkt durch die Auflösung des Harn-

fcitief Temperatur von; 155° C in detl zweiten Behaltet 5; stoffe um einige ⁰G und steigt änschliößetid irt dem

Die Temperaturen bleiben wihreiid def gesamten 5 Maße def Kristallisation des HafnstoffphdSphäts um

Reaktiötisdaüer konstant bei HO⁰G litt AmmoHU etwa 12*0. Öle erhaltene Aufschlämmung", in der die

elefiiiigsbehälter i und bei l55^dG am Austritt des Kristalle susp^ttäiert sind, Wird auf etwa 18°C ge-

Reaktionsrohres 7. kühlt. Die Kristalle werden anschließend durch

Isgesamt werden 9,5 kg Ammoniakgas eingeführt. Zentrifugieren abgetrennt. Hierbei werden 100 kg

Erhalten werden 97 kg Ammoniuinpötyßhö'jphat= U HärflstoffrJhosphatkristalle und 236 kg Mutterlauge

Harnstoff-Dünger, der nach Abkühlung die folgenden erhalten. Dies entspricht einer Ausbeute der Kristalli-

Pflanzennährstoffe enthält: sation von 79%. Analysen der Kristalle und der

Gesamt-P O 45,67°/ Mutterlauge haben folgende Ergebnisse:

Pyro-PjO* * 30,85% Kristalle, % Mutterlauge, %

Ortho-P₂O_s 14,81% ^IS P₂O₅ 44,40 21,47

Gesamtstickstoff 24,80% N 17,35 8,82

Ammoniakalischer Stickstoff 14,94% F 0,07 0,70

Harnstoff-Stickstoff 9,86% Mg 0,0215 0,2890

^. „ , . , , , u u -Ui- u ^Fe 0,0725 1,1500

Dieses Produkt kann als solches nach üblichen »o ^j 0 0400 0 3700

Granulierverfahren, wie sie bereits für die Granu- £_a 00023 00407

lierung von festen Polyphosphaten beschrieben wur- _gi """ ' 00100 00300

den, granuliert werden. ' '

Der aus dem Reaktionsrohr 7 austretende Poly- Dieses kristalline Harnstoffphosphat in einer Menge

phosphat-Harnstoff-Dünger kann auch unmittelbar 45 von 100 kg wird in die Anlage zur Herstellung von

in Lösung gebracht werden, indem die für die Bildung Düngemitteln auf Basis von Ammoniumpolyphosphat

eines flüssigen Düngemittels notwendige Wassermenge und Harnstoff geführt. Hier wird die in Beispiel 1

zugesetzt wird. Beispielsweise werden 150 kg flüssiges beschriebene Behandlung vorgenommen. Von den

Düngemittel mit 16,5% N und 30% P₂O₅ erhalten, 236kg Mutterlauge werden 76,7%, d.h. 181kg, im

wenn 53 kg Wasser in den Lösungsbehälter 5 gegeben 30 Kreislauf zur Herstellung von Harnstoffphosphat

werden. Bei kaltem Wetter und für eine lange Lagerung und 23,3 %, d. h. 55 kg, zur Herstellung von Dünge-

wird die Wassermenge vorzugsweise auf 68 kg erhöht, mitteln auf Basis von Ammoniumorthophosphat und

wobei 165 kg flüssiges Düngemittel erhalten werden, Harnstoff zurückgeführt. Diese mit Verunreinigungen

das 15% N und 27% P₂O₅ enthält. stark beladene Mutterlauge ist ein Konzentrat, das

Die aus der Abtrennung des Harnstoffphosphats 35 21,47 bis 29 % P₂O₅ enthält und anschließend ammoni-

stammende Mutterlauge in einer Menge von 138 kg siert wird.

wird mit 15 kg gasförmigem Ammoniak ammonisiert. Die erhaltene Aufschlämmung wird in eine klassische

Hierbei wird ein Brei erhalten, der eine Temperatur Granulieranlage eingeführt, wo ebenso wie in Bei-

von 115° C hat und je nach der Geschwindigkeit, mit spiel 1 die im Kreislauf geführte Produktmenge der

der die Ammonisierung durchgeführt wird, 15 bis 40 doppelten Gewichtsmenge des Verkaufsprodukts ent-

17% Wasser enthält. Dieser Brei wird in eine übliche spricht. Hierbei werden 33 kg Zweistoffdünger mit

Granulieranlage geführt, wo ungefähr die doppelte folgender Analyse erhalten:

Gewichtsmenge des Verkaufsprodukts ständig im Gesamtstickstoff 21,61 %

Kreislauf geführt w,rd. Auf diese Weise werden Harnstoffstickstoff 10,38 %

117 kg eines granulierten Zweistoffdungers erhalten, « Ammoniakalischer Stickstoff 11,23%

der folgende Pflanzennahrstoffe enthalt: Gesamt-P₂O_s 35,58%

Gesamtstickstoff 24,77 % Wasser- + citratlösliche P₂O₅ 35,38 %

Harnstoffstickstoff 12,82% Wasserlösliche PgO₅ 29,81 %

Ammoniakalischer Stickstoff 11,95% τ-ν 1. u r- u « ,, ·· ■ . ,

P PQ 36 82 V ⁵° Der hohe Gehalt an Verunreimgungen, insbesondere

w^cor" Z riträtifisliche PO 3616 °7 ^{Fe und A1}' ^{in der} Mutterlauge führt zu einem Zwei-

w 1-civv.P P η "?4 9fi°/ stoffdunger, der einen anderen Gehalt an Pflanzen-

wasseriosiicne r₂w_s ^yν /„ nährstoffen hat als der Zweistoffdünger, der unter der,

reucntigKeii i,/o /_o gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 erhalten wurde.

Bei einer Variante wurden während der Granu- 55

lierung außerdem Harnstoff und Kaliumchlorid Beispiel 3
zugesetzt, wobei ein Dreistoffdünger mit 19% N,

19 % P₂O₅ und 19% K₂O erhalten wurde. Bei diesem Versuch wird die am Austritt des Reak-. . tionsrohres 7 erhaltene Gesamtmenge (97 kg) ar Beispiel/ _6o Ammoniumpolyphosphat-Harnstoff behandelt Dies« In einen mit Rührer versehenen Behälter werden Menge wird im Behälter 5 gelöst, indem 68 kg Wasser 107,5 kg Phosphorsäure, die auf nassem Wege her- 25 kg auf nassem Wege hergestellte Phosphorsäun gestellt worden ist und 52,3 % P₂O₅ enthält, und 181 kg mit 53,5 % P₂O₅ und 4 kg zusätzliches Ammoniak ir Kreislauf-Mutterlauge, die aus einer vorherigen Zen- diesen Lösungsbehälter eingeführt werden. Als Endtrifugierung von Harnstoffphosphatkristallen bei einer 6$ produkt werden 194 kg Ammoniumpolyphosphat-Temperatur von 18° C stammt, eingeführt. Die Harnstoff-Flüssigkeit erhalten, die 14% N und 30"/ Mutterlauge enthält 21,47% P₂O₅ und 8,82% Harn- P₂O₅ enthält. Das Gewichtsverhältnis von NzuPo! Stoffstickstoff. Zum Gemisch aus Phosphorsäure und in dieser Flüssigkeit beträgt 0,466. * ^!

Beispiel 4

Ein flüssiges Ammoniumpolyphosphat-Harnstoff-Dünger, der auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt woyden ist und 16% N und 29,5% P₄O₅ enthält, wird etwa 10 Minuten bei einer Temperatur

10

von -15⁰C gehalten, wobei ein Teil des Harnstoffs kristallisiert. Nach Abtrennung dieses Harnstoffs durch Zentrifugieren enthält das flüssige Düngungsmittel 13,7% N und 31,8% P₈O₅. Auf diese Weise ist das Gewichtsverhältnis von N zu P₁O₈, das in dem ursprünglichen flüssigen Düngemittel 0,53 betrug, in der zentrifugierten Flüssigkeit auf 0,43 gesenkt worden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Temperaturen zwischen 120 und J30°C stattfindet, Befert eine Lösung von Diammoniumphosphat und Harnstoff, die durch Eindampfen konzentriert wird.

   Verfahren zur Herstellung von Reaktions- Der gebildete Kristallbrei geht sofort in ein Granulat

   produkten aus Phosphorsäure, Harnstoff und 5 über. Der «»lieh| erhaltene feste^Dünger_ besteht

   Ammoniak durch Umwandlung der Phosphor- somit aus Dif^un9^muraP5°K^t ÄSTmSmw

   saure mittels Harnstoff in Harostoffpbosphat und kann nicht in einen flüssigen Dunger Oberfahrt

   anschließende Behandlung des Harnstoffpbospbats werden. .... p_at»ntc/.hrift ι im ι«

   mit Ammoniak, dadurch gekennzeich- Ergänzend ist aocn me u&A.-raren»wm« j υ^ί im

   η e t, daß man ungereinigte Maßverfahrensphos- w> zu nennen, in der die direkte Verwendung von auf

   phorsäure mit einem P,O₆-Gehalt von 30 bis feuchtem Wege ^«P^^.f^^^V Sf¹"

   60 Gewichtsprozent mit Harnstoff zusammenfuhrt stoff und Ammoniak unter ^u.^m^«^ der Kios-

   und das auskristaUisterte und von der Lösung ab- pborsäure in Harnstoffphosphat und anschheßende

   getrennte Harnstoffphosphat mit Ammoniak be- AmmonisieruBg des,Harnstoffphosphats beschrieben

   handelt. 15 wird. Diese betrifft die Herstellung von flussigen oder

   suspendierten N-P- oder N-P-K-Düngemitteln, bei denen das P₁₁O₅ lediglich im Stadium der Orthophos-

   phorsäure vorhanden ist. Bei diesem bekannten Verfahren wird davon ausgegangen, ^aß sich zwischen ao Harnstoff oder einem Amid und den Phosphaten von