DE2540779A1

DE2540779A1 - Verfahren zur herstellung von festem ammoniumphosphat

Info

Publication number: DE2540779A1
Application number: DE19752540779
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Scottish Agricultural Industries Ltd
Current assignee: Scottish Agricultural Industries Ltd
Priority date: 1974-09-13
Filing date: 1975-09-12
Publication date: 1976-04-01
Also published as: FR2284559B1; TR18897A; DK408775A; SE417596B; IT1042533B; FI752558A; NL7510656A; JPS5152999A; IE42012L; PL100625B1; EG12042A; NO141260B; ZA755623B; AU8459475A; CA1052978A; ES440910A1; GB1483739A; AR205940A1; FR2284559A1; NO141260C

Description

TOW

I IEDTKE - ÖÜHLING - IVlNME Patentanwälte:

Dipl.-Ing. Tiedtke Dipf.-Chem. Bühling Dipl.-Ing. Kinne

8 München 2, Postfach 202403 Bavariaring 4

Tel.: (0 89) 53 96 53 - 56

Telex: 5 24845 tipat

cable: Germaniapatent München

12. September 1975

B 6837 / ICI case Z.27269

Scottish Agricultural Industries Ltd. Edinburgh, Großbritannien

Verfahren zur Herstellung von festem Ammoniumpho sphat

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von festem Ammoniumphosphat, insbesondere Monoammoniumphosphat.

Ammoniumphosphate, wie z.B. Monoammoniumphosphat (nachfolgend als MAP bezeichnet) und Diammoniumphosphat (NH^)2^\ (nachfolgend als DAP bezeichnet), und Mischungen dieser Salze sind begehrte Bestandteile von Düngemitteln, da sie die beiden Elemente Stickstoff und Phosphor liefern, die für das Pflanzenwachstum wesentlich sind. Es ist bekannt,

Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070

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Dresdner Bank (München) Kto. 3839844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804

- 2 - j NAOHGEREICHT

2 S 4 Q 7 7 9

daß Ammoniumphosphat von Düngemittelqualität durch ein Verfahren hergestellt werden kann, bei dem nach dem Naßverfahren hergestellte Phosphorsäure mit Ammoniak behandelt wird. Ein Ammoniumphosphat wird durch das Atomverhältnis der enthaltenen Elemente Stickstoff zu Phosphor gekennzeichnet, das gewöhnlich als N:P-Ato.mverhältnis bezeichnet wird. So hat Mono ammoniumphosphat ein N:P-Atomverhältnis von 1,0 und ein äquimolares Gemisch aus Mono ammoniumphosphat und Diammoniumphosphat ein N:P-Atomverhältnis von 1,5· Ib. einem Gemisch mit anderen Stickstoff- oder Phosphorverbindungen neben dem Ammoniumphosphat bezieht sich das N:P-Atomverhältnis nur auf das Verhältnis in dan Ammoniumphosphat.

Die in der Naßphosphorsäure vorliegenden Verunreinigungen sind bei der Herstellung von festem Ammoniumphosphat, insbesondere MAP, von Düngemittelqualität mit guten Granuliereigenschaften wichtig. In dem festen Ammoniumphosphat-Produkt, das nach dem Verfahren der GB-PS 951 4-75 hergestellt ist, liegen die Verunreinigungen größtenteils als amorphe Gele vor, und zur Erreichung optimaler Granuliereigenschaften sollten die meisten Verunreinigungen in dieser Form vorliegen.

Wichtige Verunreinigungen sind Eisen, Aluminium, Magnesium und Fluor. Die Wirkungen dieser Elemente hängen voneinander ab, und eine kleine Änderung des Anteils und der Men-

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~ 5 - NAQHQEREKiHT

ge nur eines von ihnen kann einen bemerkenswerten Einfluß auf die Herstellung und die physikalischen Eigenschaften dee Produktes nahen. Wenn beispielsweise der MAP/DAP-Schlama gemäß der GB-P_{3 951 476}

_allgrSße

und -form des ausgefällten MAP verändern. Es wurde beispielsweise eefunden, daß Kristalle einer mittleren Größe von 100 um in einem festen MAP-Pulver überwiegen und sie, für die Granulation gemischter HK-Düngemittelprodukte außerordentlich gut eig

eignen

Das Produkt des Verfahrens der GB-PS 951 476 zeigt gute Granuliereigenschaften. Bestimmte Ifaßphosphorsäuren jedoch, „eiche die oben erwähnten Verunreinigungen in unerwünschten «engen und/oder Verhältnissen enthalten, z.B. Baßphosphorsäuren aus bestimmten Typen des Khouribga- und Gafsa-Phosphatgesteins, d.h. nordafrikanischen Phosphaten, können dadurch zu Schwierigkeiten führen, daß sie die Aggregation kleiner Kristalle bewirken, so daß eine besondere Mahlung des Produktes erfordern* sein kann, damit man ein festes Produkt in dem gewünschten Größenbereich erhält (bei d_{em im} allgemeinen wenigstens 90 % ein ,,j mm-StandarddrahWchensieb passieren) Es würde die Kosten für das Verfahren der GB-PS _{951 4?6 er} höhen, wenn _man das Produkt fein zerkleinert, absiebt und in das Verfairen zurückführt. Es wurde nun entsprechend der nachfolgenden Beschreibung gefunden, wie ein Ammoniu-phosphatprodukt hergestellt werden kann, das durch eine große Häufigkeit

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von MAP-Kristallen in dem Größenbereich 30 - 200 pm (Mittelwert 100 um) und eine Verringerung von Kristallaggregaten gekennzeichnet ist, so daß das feste Produkt ein pulveriges, flockiges Aussehen hat. Das entstehende Ammoniumphosphatprodukt hat gute Granuliereigenschaften, so daß es für den Einsatz bei der Herstellung von NPK-Mischdüngern geeignet ist. Unter guter Granulation soll verstanden werden, daß die Granulierwirksamkeit derart ist, daß man eine hohe Ausbeute, z.B. mehr als 60 %,in dem gewünschten NPK-Produkt-Größenbereich, z.B. in dem Produktgrößenbereich von 1,5 bis 3j5 nun, erhält.

Es wurde nun gefunden, daß man eine Verbesserung beim MAP-Kristallwachstum erreicht, wenn ein Teil des MAP/ DAP-Schlammstroms, der durch Ammonisierung von Naßphosphorsäure gebildet wurde, vor Eintritt in eine Feuchtigkeitsentfernungsanlage, z.B. einen Mischer aus einer mit Stiften besetzten Welle in einem U-Trog, mit einer sekundären Säurebeschik- · kung entsprechend nachfolgender Definition gemischt wird. Das Mischen eines Teils des MAP/DAP-Schlamms und einer sekundären Säurebeschickung führt zu einer stärker gesteuerten Ausfällung von etwas MAP und demzufolge zur Bildung von Keimen für das Kristallwachstum in der Feuchtigkeitsentfernungsanlage. Die Verbesserung erzielt man durch Mischen von 20 bis 80 Vol.-% des primären MAP/DAP-Schlamms mit der sekundären Säurebeschickung unter Ausfällung von etwas MAP. Nach einer kurzen

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Verweilzeit, in der sich Kristalle bilden können, setzt man den Rest des MAP/DAP-Schlamms getrennt an einer oder mehreren Stellen der Feuchtigkeitsentfernungsanlage zu.

Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung eines feinteiligen festen Ammoniumphosphat-Produktes mit einem N: P-Atomverhältnis von 0,95 bis 1,05 bekannt, bei dem man eine erste phosphorsäurehaltige Beschickung und Ammoniak einer wässrigen Ammoniumphosphat-Aufschlämmung von fließfähiger Konsistenz mit einem N:P-Atomverhältnis zwischen 1,3 und 1,5 bei der Arbeitstemperatur unter Bildung weiterer Aufschlämmung von im wesentlichen gleicher Zusammensetzung und Konzentration und fließfähiger Konsistenz zusetzt, eine im wesentlichen der durch Zugabe der Phosphorsäure und des Ammoniaks gebildeten Menge äquivalente Menge der Aufschlämmung abzieht und dann die abgezogene Aufschlämmung mit einer zweiten Säurebeschikkung (z.B. Naßphosphorsäure) unter Verringerung des N:P-Atomverhältnisses auf 0,95 bis 1,05 mischt. Nachfolgend wird das oben beschriebene Verfahren als „ein Verfahren der beschriebenen Art" bezeichnet. Nach der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren der beschriebenen Art geschaffen, bei dem man zwischen 20 und 80 Vol.-% der abgezogenen Aufschlämmung mit der zweiten Säurebeschickung mischt und anschließend den Rest der Aufschlämmung dem Gemisch zugibt, so daß das Ammoniumphosphat des entstehenden Produktes ein N:P-Atomverhältnis in dem Be-

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reich von 0,95 bis 1,05 aufweist, wobei die Wassergehalte der abgezogenen wässrigen Aufschlämmung und der zweiten Säurebeschickung derart sind, daß das resultierende Produkt in einer Feuchtigkeitsentfernungsanlage, in der es eine ausreichende Zeit behandelt wird, festzuwerden beginnt, so daß es schließlich bei Umgebungstemperatur fest ist.

Unterhalb eines N:P-Atomverhältnisses von 0,95 wird Ammoniuinphosphat aufgrund der Anwesenheit freier Phosphorsäure deutlich sauer,korrosiv und hygroskopisch, und da die Erfindung primär die Herstellung von MAP betrifft, ist die obere Grenze des N:P-Atomverhältnisses auf 1,05 festgelegt. Die Herstellung einer wässrigen Ammoniumphosphataufschlämmung mit einem N:P-Atomverhältnis von mehr als etwa 1,6 hat gewöhnlich einen Ammoniakverlust zur Folge, und bei einer wässrigen Ammoniumphosphat auf schlämmung mit einem W: P- Atomverhältnis von weniger als etwa 1,2 sind der Temperaturanstieg und andere Effekte bei der Mischung mit einer zweiten Säurebeschickung im allgemeinen unzureichend für die zur Herstellung des gewünschten festen Produktes bei Umgebungstemperaturen nötige Verdampfung und Kristallisation. Es ist daran zu erinnern, daß Ammoniumphosphat . seine maximale Löslichkeit in einer MAP/DAP-Aufschlämmung bei einem N:P-Atomverhältnis von etwa 1,4- hat, das einem pH-Wert von etwa 6,5 zugeordnet ist.

Wenn es gewünscht wird, wenigstens ein anderes Am-6098U/0870

moniumsalz, wie z.B. Ammoniumnitrat, Ammoniumsulfat und/oder Harnstoff, in das feinteilige feste Ammoniumphosphat einzufügen, können diese Verbindungen während des Verfahrens zugesetzt werden. Beispielsweise kann Ammoniak einer Mischsäure aus Phosphorsäure und Schwefelsäure zugesetzt werden, wobei sich bei der Arbeitstemperatur eine wässrige Aufschlämmung von Ammo niumphosphat und Ammoniumsulfat von fließfähiger Konsistenz bildet.

Durch den Ausdruck "festes Produkt" wird ein Gemisch aus festen Teilchen und einer gesättigten wässrigen Lösung löslicher Bestandteile bezeichnet,wobei der Anteil der Lösung kleiner ist als der Anteil, bei dem sich von dem Produkt unter einem Druck von 0,42 kg/cm , der etwa den Lagerungsbedingungen entspricht,mehr als eine Spur der Flüssigkeit absondern kann. Die Maximalwerte für den Feuchtigkeitsgehalt variieren mit der Kristallgröße und dem Gehalt an Verunreinigungen des Ammoniumphosphats und liegen niedriger bei größeren Kristallen. Die Maximalwerte des Feuchtigkeitsgehaltes sind auch niedriger, wenn wenigstens ein anderes Ammoniumsalz entsprechend obiger Definition in das feste Ammoniumphosphat eingebaut ist. Beispielsweise würde ein MAP mit einem N:P-Atomverhältnis von 0,95 und einer Kristallgröße hauptsächlich in dem Bereich von 30 bis 200 um, das aus einem Khouribga-Phosphat mit 72 % Tricalciumphosphat (72 % B.P.L.) hergestellt wurde,

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unter einem Druck von 0,42 kg/cm einen maximalen Feuchtigkeitsgehalt von 16 % aufweisen und unter die vorgenannte Definition "festes Produkt" fallen.

Selbstverständlich darf die iiF'das erfindungsgemäße Verfahren eingeführte Feuchtigkeit nicht so hoch sein, daß das Endprodukt bei Umgebungstemperatur nicht mehr fest sein kann. ,.·

Vorzugsweise ist der zugesetzte Ammoniak entweder gasförmig oder in einer im wesentlichen wasserfreien flüssigen Form, jedoch sind auch Ammoniaklösungen geeignet, solange das mit ihnen eingeführte Wasser die Produktfeuchtigkeit nicht über den Grenzwert steigert, oberhalb von dem das Produkt bei Umgebungstemperatur kein Feststoff mehr ist.

Wie oben dargelegt,wird die MAP/DAP-Aufschlämmung durch Ammonisierung von Naßphosphorsäure gebildet, welche die „erste :Säurebeschickung" ist. Die oben erwähnte „zweite Säurebeschickung" ist diejenige Säure, die dazu dient, das N:P-Atomverhältnis der Aufschlämmung zu erniedrigen. Die „zweite Säurebeschickung" besteht aus Mineralsäure, z.B. Phosphorsäure (insbesondere Naßphosphorsäure), Salpetersäure oder Schwefelsäure, entweder allein oder im Gemisch miteinander.

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Diese Säure(η) kann bzw. können selbst teilweise ammonisiert sein. Die Verwendung solcher teilweise ammonisierten Säure(n) ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders zur Herstellung von Produkten geeignet, die bei Umgebungstemperatur fest sind und ein N^PpOc-Gewichtsverhältnis von beispielsweise 1:2, 1:1 oder 2:1 haben.

Produkte mit einem N:PpO,--Gewichtsverhältnis von beispielsweise 1:2, 1:1 und 2:1 können auch in der Weise hergestellt werden, daß man ein Ammoniumsalz in fester Form oder als konzentrierte wässrige Lösung während oder nach der Zugabe der „sekundären Säurebeschickung" einführt. Zusätzlich oder alternativ können Stickstoffverbindungen, z.B. Harnstoff, als Feststoff oder als konzentrierte wässrige Lösung während oder nach Zugabe der zweiten Säurebeschickung eingeführt werden. Ein Teil des festen Endproduktes des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vor, während oder nach dem Mischen der zweiten Säure mit der MAP/DAP-Aufschlämmung eingeführt, d.h. zurückgeführt werden, um die schnelle Feuchtigkeitsentbindung durch Änderung der Konsistenz des Gemisches aus Säure und Aufschlämmung zu unterstützen und in dem für die Feuchtigkeitsentfernung verwendeten Apparat eine größere freie Grenzfläche des Gemisches zu ermöglichen.

Ferner können andere feste Materialien, wie z.B.

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Kaliumchlorid zugleich, oder nach der Zugabe der zweiten Säure zugesetzt werden,-so daß sich ein festes Produkt mit Stickstoff, Phosphor und Kalium ergibt.

Nach einer Ausführuixgsform der Erfindung wird ein festes Ammoniumphosphat mit einem N:P-Atomverhältnis in dem Bereich von 0,95 his 1,05 dadurch hergestellt, daß man Naßphosphorsäure mit einem PpO^-Gehalt in dem Bereich von 30 bis 54 % Pö^s ^³¹¹^- gasförmiges Ammoniak unter Bildung einer wässrigen Ammoniumphosphat-Auf schlämmung, deren N:P-Atomverhältnis in dem Bereich von 1,3 bis 1,5 und deren Feuchtigkeitsgehalt in dem Bereich von 10 bis 20 % festgelegt ist, in solchen Anteilen mischt, daß sich weitere Aufschlämmung von im wesentlichen gleicher Zusammensetzung, d.h. im wesentlichen mit dem festgelegten N:P-Atomverhältnis und Feuchtigkeitsgehalt bildet, gleichzeitig aus der Aufschlämmung eine Menge abzieht, die im wesentlichen der aus Phosphorsäure und Ammoniak produzierten Menge gleich ist, 20 bis 80 Vol.-%, vorzugsweise 25 bis 75 Vo 1.-% der abgezogenen Aufschlämmungsmenge mit weiterer Naßphosphorsäure mischt und dann den Rest der Aufschlämmung zusetzt, so daß sich das so gebildete Produkt hauptsächlich durch Verdampfungskühlung in einer Feuchtigkeitsentfernungsanlage verfestigt und das gewünschte N:P-Atomverhältnis aufweist, wobei man unter solchen Bedingungen arbeitt*t, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Produktes durch Verdampfung durch

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beispielsweise die Reaktionswärme, die Kristallisationswärme und die Verwendung fühlbarer Wärme so verringert wird, daß das Produkt bei Umgebungstemperatur entsprechend obiger Definition fest ist.

Bas erfindungsgemäße Verfahren" wird anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In der Zeichnung ist das Teilungskästchen 2 für die Aufschlämmung eine Vorrichtung zur Teilung des MAP/D AP-Schlamms tr oms 7 aus dem Reaktionsbehälter 1. Es kann beispeilsweise aus einem Behälter mit zwei oder mehreren getrennten Kammern (nicht dargestellt) bestehen, die beispielsweise Zellen, Kanäle, Wehre usw. umfassen, mit je einem Auslaß, der zwecks Teilung des Schlammstroms in dem gewünschten Verhältnis geöffnet oder geschlossen werden kann. Eine Mischeinheit 3 zum Mischen des MAP/DAP-Schlamms 7¹ mit der zweiten Säurebeschickung 4 kann beispielsweise einen Tank oder eine Reihe von Tanks umfassen, der bzw. die mit Vorrieft-* tungen (nicht dargestellt) zur kräftigen Rührung des Schlamms und der „zweiten Säurebeschickung" ausgestattet ist bzw. sind. Die kräftige Rührung in der Mischanlage kann beispielsweise durch Rühren mit einem Prop eil er rühr er erfolgen.

Die folgenden Beispiele beschreiben das Mischen der „zweiten Säurebeschickung" mit einem Teil des Schlammstroms, so daß MAP-Keime als Wachs turns Zentren für die anschließende Kristallisation gebildet werden und so das weitere Kristallwachstum gefördert wird.

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Beispiel 1

Ein festes Ammoniumphosphat-Produkt, wobei der Ausdruck „fest" der obigen Definition entspricht, einer mittleren Zusammensetzung von 10,9 % N, 4-8,0 % i^> ₂ ⁰5' ?»⁶ % ^H?° und einem 1T:P-Atomverhältnis von 1,00 wird mit einer Geschwindigkeit von 516 kg/h durch Eingabe von 44-2 kg/h einer Naßphosphorsäure 5 mit 4-0 % PpO₁- ^von 20⁰C (hergestellt aus Khouribga-Phosphat) und 66 kg/h gasförmigem Ammoniak 6 in einen Reaktionsbehälter 1 hergestellt, der eine Aufschlämmung der Zusammensetzung 44- % PpOc- und 14- % HpO bei einem N:P-Atomverhältnis von 1,4· bei einer Temperatur in dem Bereich von 120-125°C (jedoch nicht über 150°C) enthält. Die heiße Aufschläm-

mung, die im wesentlichen der in dem Reaktionsbehälter erzeugten Aufschlämmung äquivalent ist, wird über Leitung 7 in. einen Schlammaufteilungsbehälter 2 eingeführt, der ein Beschickungsbehälter für die Aufteilung der Schlammbeschickung ist. Ein Drittel des Volumens des MAP/DAP-Schlamms 7' wird mit 14-7 kg/fct Naßphosphor säure 4- mit 4-8,0 % P₂ ⁰C (der _M zweiten Säurebeschikkung") in einer dampfbeheizten Schlamm/Säure-Mischanlage 3 vorgemischt, die an einem Ende eines otiftmischers 8 angebracht ist. Der behandelte Schlamm fließt dann über Leitung 9 zu einem Stiftmischer 8. Die restlichen zwei Drittel des Volumens des MAP/DAP-Schlamms werden direkt über Leitung 7'' an einer oder mehreren Stellen A, A¹, A¹', z.B. an der Stelle A, wie in der Zeichnung gezeigt ist, dem Stiftmischer zugeführt. Der Gesamt-

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effekt dieser Arbeitsweise besteht in der Ausfällung einiger MAP-Kristalle in 3 und somit in der Bildung von Keimen für das Kristallwachstum in dem Stiftmischer 8, wenn der Rest der Aufschlämmung über Leitung 7¹¹ zugeführt wird. Das Produkt dieser Reaktion wird auf dem Wege längs des Mischers 8 fest. Es wird durch die Flügel 10 auf der rotierenden Welle 11 wiederholt aufgebrochen, so daß frische Oberflächen freigelegt werden, wodurch die Abgabe von Feuchtigkeit unterstützt und diese durch eine oben liegende Entlüftung (nicht dargestellt) abgeführt wird. So ergibt sich bei 12 das oben erwähnte feste Endprodukt mit einer Temperatur von 33°C und einem Gehalt von 7,6 % HpO. Alle Teile sind Gewichtsteile mit Ausnahme der Schlammunterteilung, bei der sich die Angaben auf das Volumen beziehen.

Das entstandene MAP wurde untersucht und mit einer Eontrollprobe verglichen, die in gleicher Weise, Jedoch ohne die Mischung der „zweiten Säurebeschickung" mit dem Teil des Schlammstroms hergestellt worden war. Das erfindungsgemäße Verfahren liefert eine beweglichere Aufschlämmung bei einem N:P-Atomverhältnis von 1 und einen größeren Anteil großer Kristalle. Außerdem war das nach dem Verfahren dieses Beispiels erhaltene Produkt ein Gemisch aus feinteiligem flockigem Material und sehr weichen Körnern, während die Kontrollprobe ein hartes sandiges Produkt war.

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Beispiel 2

Ein festes Ammoniumphosphatprodukt, wobei die Bezeichnung „fest" der obigen Definition entsprach, mit einer mittleren Zusammensetzung von 11,8 % N, 4-6,6 % PpOj-, 5»5 % HpO und einem N:P-Atomverhältnis von 0,98 wurde mit einer Geschwindigkeit von 11,4 t/h durch Zugabe von 9j77 t/h. Naßphosphorsäure 5 mit 39 % ¹⁵P⁰S' ^{die aus Knour}ibga-Phosphat hergestellt worden war, und 1,63 t/h Ammoniakgas 6 zu einem Reaktionsbehälter 1 hergestellt, der eine vorher gebildete Aufschlämmung mit einem N:P-Atomverhältnis von 1,4- von einer Temperatur von 125⁰C enthielt. Die heiße Aufschlämmung, die im wesentlichen der in dem Reaktionsbehälter erzeugten Aufschlämmung äquivalent war, wurde über Leitung 7 in einen Schlammteilungsbehälter 2 eingeführt, wo zunächst 25 Vol.-% der MAP/D AP-Auf schlämmung mit 3>16 t/h Naßphosphor säure 4 (der „zweiten Säurebeschickung") mit 48 % P0O5 in einer Schlamm/ Säure-Mischanlage 3 nahe dem einen Ende eines Stiftmischers vorgemischt wurden. Der behandelte Schlamm floß dann über Leitung 9 zu dem Stiftmischer 8. Die restlichen 75 Vo1.-% des MAP/DAP-Schlamms wurden direkt über Leitung 7' ' dem Stiftmischer an der Stelle A zugeführt, wie in der Zeichnung dargestellt ist. Während des Produktionslaufes wurde ein wachsender Schlammanteil in Zuwachsraten von etwa 15 "bis zu 75 % über Leitung 7¹ zur Behandlung mit der „zweiten Säurebeschickung" in die Mischanlage 3 abgeleitet. So wurde eine Reihe von einzelnen Teilschlämmen in den Bereichen von 25 bis 75 Vol.-% ge-

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prüft. Die restlichen MAP/DAP-Schlammvolumina wurden direkt über Leitung 7'' dem Stiftmischer 8 zugeführt, wie oben beschrieben wurde.

In jedem Falle wurde das gebildete MAP geprüft und mit einer Kontrollprobe verglichen, die in gleicher Weise ohne die Mischung der „sekundären Säurebeschickung" mit dem Teil des Schlammstroms hergestellt worden war. Das erfindungsgemäße Verfahren ergab bei einem N:P-Atomverhältnis von 1 eine fließfähigere Aufschlämmung und einen größeren Anteil großer Kristalle. Außerdem war das nach dem Verfahren dieses Beispiels erhaltene Produkt ein Gemisch aus feinteiligem flockigem Material und sehr weichen Körnern, während die Kontrollprobe ein hartes sandiges Produkt war.

Beispiel 3

313 kg/h einer Naßphosphorsäure 5 mit 40 % P₂ ⁰S aus Gafsa-Phosphat wurden mit 36 kg/h gasförmigem Ammoniak 6 in einem besonderen Reaktionsbehälter 1 behandelt, wobei bei einer Temperatur von etwa 120-126°C (Jedoch nicht über 13O°C) eine Aufschlämmung mit einem N:P-Atomverhältnis von 1,4- und einem Feuchtigkeitsgehalt von 15 Gew.-% H₅O gebildet wurde. Der heiße Schlamm, der im wesentlichen dem in dem Reaktionsbehälter erzeugten Schlamm äquivalent war, wurde in einen

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Schlammteilungsbehälter 2 eingeführt. 50 Vol.-% des über 7 herangeführten MAP/DAP-Schlamms wurden mit 86 kg/h Naßphosphorsäure 4- (die „zweite Säurebeschickung") mit 51 % ^2^5 aus der gleichen Quelle vorgemischt, um das N:P-Atomverhältnss auf 1 zu erniedrigen. Diese Stufe wurde in einer dampfbeheizten Schlamm/Säure-Mischanlage 3 durchgeführt, die an einem Ende eines Stiftmischers angebracht war. Die übrigen 50 Vol.-% MAP/DAP-Schlamm wurden unmittelbar über Leitung 7¹¹ an einer oder mehreren Stellen A, A¹, A'', z.B. nach der Zeichuung an der Stelle A, dem Stiftmischer zugeführt. Die Feuchtigkeit sentfernungsanlage, d.h. der Stiftmischer 8, erlaubte die Feuchtigkeitsentbindung aus dem Produkt beim Passieren des Stiftmischers. Die Produktionsgeschwindigkeit des MAP während des Laufs betrug 319 kg/h; das Endprodukt hatte ein N:P-Atomverhältnis von 1,05 und eine mittlere Zusammensetzung von 10,4 % N, 53,0 % P₅O₅ (gesamt) und 7,86 % H₂O.

Das erhaltene MAP wurde geprüft und mit einer Kontrollprobe verglichen, die in gleicher Weise, jedoch ohne Mischung der „zweiten Säurebeschickung" mit einem Teil des Schlammstroms erhalten worden war, d.h. die gesamte Säure und die Aufschlämmung wurden gleichzeitig vermischt. Das erfindungsgemäße Verfahren ergab bei einem N:P-Atomverhältnis von 1 eine fließfähigere Aufschlämmung und einen größeren Anteil an größen Kristallen. Außerdem war das nach dem Verfah-

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ren dieses Bespiels erhaltene Produkt ein Gemisch, aus feinteiligem flockigem Material und sehr weichen Körnern, wohingegen die Kontrollprobe ein hartes sandiges Produkt war.

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Claims

Pat ent ansprüche

i\ Verfahren zur Herstellung eines feinteiligen festen Amnoni nmphosphat-Eroduktes mit einem N:P—Atomwerhältnis von 0,95 bis 1,05 durch Zusetzen einer ersten phosphorsäurehaltigen Beschickung und von Ammoniak zu einem wässrigen Ammoniumphosphat-Schlamm von fließfähiger Konsistenz mit einem N: P-Atomverhältnis von 1,5 bis 1,5 bei der Arbeitstemperatur unter Bildung von weiterem Schlamm von im wesentlichen gleicher Zusammensetzung, Konzentration und Fließfähigkeit, Abziehen einer Schlammenge, die im wesentlichen der durch Zugabe der Phosphorsäure und des Ammoniaks erzeugten Schlammenge äquivalent ist und anschließendes Mischen des abgezogenen Schlamms mit einer zweiten Säurebeschickung, so daß das Η:P—Verhältnis auf 0,95 bis 1,05 erniedrigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man 20 bis 80 Yol.-% des abgezogenen Schlamms mit der zweiten Säurebeschickung mischt und anschließend den Rest des Schlamms der Mischung zusetzt, so daß das Ammoniumphosphat des entstandenen Produktes ein lf:P-Atomverhältnis in dem Bereich von 0,95 bis 1,05 hat und die Wassergehalte des abgezogenen wässrigen Schlamms und· der zweiten Säurebeschickung so gewählt sind, daß

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das entstandene Produkt in einer Feuchtigkeitsentfernungsanlage festzuwerden beginnt und solange behandelt wird, bis es bei Umgebungstemperatur fest ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Säurebeschickung eine" Naßphosphorsäure ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Säurebeschickung eine Mineralsäure ist, z.B. Phosphorsäure, insbesondere Naßphosphorsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure oder deren Mischungen.
4-. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Säurebeschickung teilweise ammonisiert ist.
5- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da- ^v durch gekennzeichnet, daß man eine Stickstoffverbindung, z.B. ein Ammoniumsalz, Harnstoff oder deren Mischungen, dem abgezogenen Schlamm während oder nach der Zugabe der zweiten Säurebe Schickung zusetzt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß man während oder nach der Zugabe der zweiten Säurebeschickung dem abgezogenen Schlamm eine Kalium-

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verbindung zusetzt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Teil des festen Endproduktes in das Verfahren zurückführt.
8. Verfahren zur Herstellung eines festen feinteiligen Ammoniumphosphatproduktes mit einem N:P-Atomverhältnis in dem' Bereich von 0,95 bis 1,05 durch Mischen von Naßphosphorsäure mit einem P^O^-Gehalt in dem Bereich von 30 bis 54· % und gasförmigem Ammoniak unter Bildung eines wässrigen Ammoniumphosphat Schlamms, dessen N:P-Atomverhältnis in dem Bereich von 1,3 bis 1,5 und dessen Feuchtigkeitsgehalt in dem Bereich von 10 bis 20 % liegen, in solchen Anteilen, daß sich weiterer Schlamm von im wesentlichen gleicher Zusammensetzung, d.h. im wesentlichen festem N:P-Atomverhältnis und Feuchtigkeitsgehalt bildet, und gleichzeitiges Abziehen einer Schlammenge, die im wesentlichen gleich der aus Phosphorsäure und Ammoniak erzeugten Schlammenge ist, dadurch gekennzeichnet, daß man 20 bis 80 Vol.-%, vorzugsweise 25 bis 75 Vol.-% der abgezogenen Schlammenge mit weiterer Naßphosphorsäure mischt und dann den Rest des Schlamms zusetzt, wodurch das so gebildete Produkt in einer Feuchtigkeitsentfernungsanlage hauptsächlich durch Verdampfungskühlung fest wird und das gewünschte N: P-Atomverhältnis aufweist: und die Feuchtigkeitsentfernung unter

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solchen Bedingungen vorgenommen wird, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Produktes durch "Verdampfung beispielsweise mit Hilfe der Reaktionswärme, der Kristallisationswärme und der angewendeten fühlbaren Wärme so reduziert wird, daß das Produkt bei Umgebungstemperatur entsprechend der in der Beschreibung gegebenen Definition fest ist.
9. !"einteiliges festes Ammoniumphosphat-Produkt mit einem N:P-Atomverhältnis in dem Bereich von 0,95 bis 1,05» das nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt ist.

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