DE2603377A1

DE2603377A1 - Verfahren zur herstellung von gekoerntem festen ammoniumphosphat

Info

Publication number: DE2603377A1
Application number: DE19762603377
Authority: DE
Inventors: Eric Davidson
Original assignee: Scottish Agricultural Industries Ltd
Current assignee: Scottish Agricultural Industries Ltd
Priority date: 1975-01-30
Filing date: 1976-01-29
Publication date: 1976-08-05
Also published as: PL100624B1; IE42465B1; SE415470B; DK40276A; EG12090A; FR2299268A1; ZA76315B; NO760193L; GB1483853A; NL7600961A; ES444789A1; NO140887C; NO140887B; IE42465L; TR18908A; US4008314A; AR208222A1; BR7600553A; AU496852B2; SE7600943L

Description

Verfahren zur Herstellung von gekörntem festen Ammoniumpho sphat

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von festem Ammoniumphosphat, insbesondere Monoammoniumpho sphat .

Ammoniumphosphate wie Monoammoniumphosphat, ^^^ (nachfolgend als MAP bezeichnet) und Diammoniumphosphat, (NH^)pHPO^ (nachfolgend als DAP bezeichnet) und Mischungen dieser Salze sind erwünschte Bestandteile von Düngemitteln, da sie sowohl Stickstoff als auch Phosphor liefern, die beide für das Pflanzenwachstum wesentlich sind. Bekanntermaßen wird Ammoniumphosphat von Düngemittelqualität nach einem Verfahren hergestellt, bei dem auf feuchtem Wege erhaltene Phosphorsäure mit Ammoniak behandelt wird. Ein Am-

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moniumphosphat wird durch sein Stickstoff:Phosphoratomverhältnis charakterisiert, das üblicherweise als N: P-Atomverhältnis bezeichnet wird; so hat Monoammoniumphosphat ein N:P-Atomverhältnis von 1,0 und eine äquimolare Mischung von Monoammoniumphosphat und Diammoniumphosphat hat ein N:P-Atomverhältnis von 1,5. In Zusammensetzungen, die zusätzlich zum Ammoniumphosphat noch andere Stickstoffoder Phosphorverbindungen enthalten, bezieht sich das N: P-Atomverhältnis lediglich auf das Ammoniumphosphat.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Ammoniumphosphat mit einem N:P-Atomverhältnis zwischen 0,95 und 1,10 aufweisenden teilchenförmigen festen Produkts ist bereits bekannt, bei dem eine nach dem Naßverfahren hergestellte Phosphorsäure aufweisende primäre Säure-Einspeisung zusammen mit Ammoniak einem wässrigen Brei von Ammoniumphosphat zugeführt bzw. zugesetzt wird, der bei der Betriebstemperatur eine fließfähige Konsistenz besitzt und ein N:P-Atomverhältnis zwischen 1,3 und 1,5 hat; die Zugabe dient der Bildung von weiterem Brei von im wesentlichen gleicher Zusammensetzung, Konzentration und fließfähiger Konsistenz unter Entfernung einer zur durch Zusatz von Phosphorsäure und Ammoniak erzeugten im wesentlichen äquivalenten Breimenge, wonach der abgetrennte Brei mit einer sekundären Säure-Einspeisung (z.B. auf feuchtem Wege erzeugte Phosphorsäure) zur Verminderung des N:P-Atomverhältnisses auf 0,95 bis 1,10

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gemischt wird j dann wird der Mischimg Feuchtigkeit entzogen, wobei die Wassergehalte des abgetrennten wässrigen Breis und der sekundären Säure-Einspeisung derart sind, daß sich die Mischung während des Feuchtigkeitsentzuges verfestigt, dem die Mischung ausreichend lange zur Erzeugung eines Produktes, das bei Zimmertemperatur fest ist, ausgesetzt wird.

Im Nachfolgenden wird das vorstehende Verfahren als "Verfahren der beschriebenen Art" bezeichnet. Ein Beispiel für ein solches Verfahren ist in der GB-PS 951 4?6 der Anmelderin beschrieben.

Das nach dem Verfahren der GB-PS 951 476 hergestellte, Ammoniumphosphat aufweisende, teilchenförmige, feste Produkt liegt in der geeignetsten Form für die Anwendung als Bestandteil für die Granulation von gemischten NPK-Düngemitteln vor, wenn die wesentlichen Teilchen kleiner als 3»5 μ (Durchmesser) sind (wobei im allgemeinen zumindest 90 % des Produktes durch ein 3»5 nun Standardsieb gehen). Zur Erzielung dieser Teilchengröße ist es bisweilen notwendig, das Produkt zu sieben und ggf. auftretendes Überkorn zu vermählen.

Es wurde gefunden, daß der Überkornanteil im Produkt, d.h. der Anteil mit Teilchengrößen über 3,5 mm, von den Verunreinigungen in der für die Herstellung des festen Ammoniumphosphatproduktes angewandten nach dem Naßverfahren hergestellt

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ten Phosphorsäure abhängt. Zu wesentlichen Verunreinigungen gehören Eisen, Aluminium, Magnesium und Fluor. Die Wirkungen dieser Elemente stehen miteinander in Beziehung und eine geringe Veränderung in Anteil und Menge von nur einem von ihnen kann den Überkornanteil im Produkt beeinflussen.

Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens nach der- GB-PS 951 476 wurde gefunden , daß einige nach dem Naßverfahren erhaltene Säuren _t die gewisse Anteile der oben erwähnten Verunreinigungen enthalten, ein pulverförmiges Produkt liefern, das wenig odsr kein Mahlen zur Erzielung eines Produktes des gewünschten Korngrößenbereichs erfordert. Eine Untersuchung dieses Produkttyps ergab, daß das Pulver Einzelkristalle oder lose Aggregate von Kristallen umfaßt und daß die Größe dieser Kristalle im Bereich von 30 bis 200 μ liegt. Andere nach dem Naßverfahren erhaltene Säuren, die Verunreinigungen in unterschiedlichen Mengen und/oder Verhältnissen enthalten, wie beispielsweise nach dem Naßverfahren erhaltene Säuren^ die aus einigen Phosphorgesteinqualitäten wie solchen von Marokko oder Tunesien erhalten werden, können jedoch ein Produkt liefern, das aus Kristallen besteht, deren Größe unter dem oben angegebenen Bereich von 30 bis 200 μ liegt. Solche kleinen Kristalle bilden üblicherweise feste Aggregate von Überkornmaterial, so daß ein zusätzliches Vermählen des Produktes nötig sein wird. Dieser zusätzliche MahlVorgang ist natürlich unerwünscht, da.

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so zusätzliche Energie für seine Durchführung aufgewandt werden muß.

Es wurde nun gefunden, wie aus "Naßprozeß-Phosphorsäure '· von beliebigem Ursprung - wie nachfolgend beschrieben wird - ein Ammoniumphosphatprodukt gebildet werden kann, das eine vorherrschende Menge von Kristallen von MAP im oben genannten Größenbereich von 30 bis 200 μ enthält, mit verminderter Anzahl an Überkorn-Kristallaggregaten, die größer als 3,5 mm sind, was dem Feststoff ein pulverig lockeres Aussehen, ohne die Notwendigkeit eines besonderen MahlVorganges, verleiht.

Es wurde nun gefunden, daß das MAP-Kristallwachstum bei einem Verfahren der beschriebenen Art verbessert ist, wenn der durch Ammonisierung von Naßprozeß-Phosphorsäure gebildete wässrige Ammoniumphosphatbrei mit einem N:P-Atomverhältnis zwischen 1,3 und 1,5 zunächst nur mit einem Teil der sekundären Säure-Einspeisung vor seiner Einführung in die dem Feuchtigkeitsentzug dienende Einheit gemischt wird. Das Vermischen des wässrigen Ammoniumphosphatbreis mit einem Teil der sekundären Säure-Einspeisung führt zu einer kontrollierteren Ausfällung von einigem MAP und damit zur Bildung von Keimen für weiteres Kristallwachstum. Die Verbesserung wird durch Vermischen von 15 bis 85 Vol.% der sekundären Säure-Einspeisung mit dem wässrigen Ammonium-

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phosphatbrei zur Ausfällung von einigem MAP erzielt. Der Rest der sekundären Säure zufuhr wird dann zu dem behandelten Brei in einer späteren Stufe des Verfahrens zugegeben.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren der beschriebenen Art zur Herstellung eines Ammoniumphosphat mit einem N:P-Atomverhältnis von 0,95 bis 1,10 aufweisenden, teilchenförmigen, festen Produkts vorgesehen, bei dem der abgetrennte Brei zunächst gesondert mit 15 bis 85 Vol.% der sekundären Säurezufuhr gemischt und der Rest der sekundären Säurezufuhr in einer späteren Stufe des Verfahrens zugesetzt wird.

Unterhalb eines N:P-Atomverhältnisses von 0,95 wird Ammoniumphosphat wegen der Anwesenheit von freier Phosphorsäure entschieden sauer, korrosiv und hygroskopisch und da die Erfindung primär auf die Herstellung von festem MAP abzielt, wird die obere Grenze des N:P-Atomverhältnisses auf 1,10 festgelegt. Die Herstellung eines wässrigen Breis von Ammoniumphosphat mit einem N:P-Atomverhältnis von mehr als etwa 1,6 führt üblicherweise zu einem Verlust von Ammoniak und bei einem wässrigen Brei von Ammoniumphosphat mit einem N:P-Atomverhältnis von weniger als etwa 1,2 sind der Temperaturanstieg und andere Effekte des Vermischens mit der sekundären Säurezufuhr im allgemeinen ungenügend, um die für die Bildung des gewünschten festen Produkts (bei Zimmertemperatur) notwendige Verdampfung und Kristallisation

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hervorzurufen. Es wird daran erinnert, daß die maximale Löslichkeit von Ammoniumphosphat in einem wässrigen Ammoniumphosphatbrei bei einem N:P-Atomverhältnis von etwa 1,4 liegt, dem ein pH-Wert von etwa 6,5 entspricht.

Die Bezeichnung "fest" bzw. "Feststoff" steht für eine innige Mischung von festen Teilchen und gesättigter wässriger Lösung von löslichen Bestandteilen, wobei der Anteil der Lösung geringer ist als der ,jenige, bei dem mehr als eine Flüssigkeitsspur vom Produkt unter einem Meßdruck von 0,42 kg/cm abgesondert würde, was näherungsweise üblichen Lagerungsbedingungen entspricht. Die maximalen Feuchtigkeitsgehaltspegel können mit der Kristallgröße und dem Verunreinigungsgehalt des Ammoniumphosphats variieren, wobei sie im Falle größerer Kristalle niedriger sind. Ein MAP mit einem NiP-Atomverhältnis von 0,95, das aus einer 33 % ^P2^5 Q¹¹⁰¹**^ ^von Khouribga Phosphatgestein erhalten wird und dessen Kristallgröße vorherrschend im Bereich von 30 bis 200 μ liegt, hätte einen maximalen Feuchtigkeitsgehalt von 16 % unter einem Meßdruck von 0,42 kg/cm und läge noch innerhalb der vorstehenden Definition für »fest«.

Selbstverständlich sollte die in den erfindungsgemässen Prozeß eingeführte Feuchtigkeit nicht so hoch sein, daß verhindert wird, daß das Endprodukt bei Zimmertemperatur fest ist.

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Das, zugesetzte Aüsnoniak .liegt vorzugsweise entweder gasförmig oder ia wesentlichen wasserfrei-flüssig vor,, jedoch sind auch Ammoniaklcsungsa geeignet«, solange das dadurch eingeführte Waasirr nicht dazu führt, daß der Feuchtigkeitsgehalt im Produkt denjenigen Wert überschreitet.; oberhalb dessen das Produkt aufhört, bei Zimertemperatur fest zu seine

Wie vorstehend beschrieben wurde, wird der wässrige Ammoniumphosphatbrei durch Aismonisieren von Naßprozeß-Phosphorsäure gebildet, welche die primäre Säurezufuhr darstellt. Die sekundäre Säurezufuhr wird durch diejenige Säure gebildet, die zur Herabsetzung des NiP-Atomverhältnisses des Breis benutzt wird. Die sekundäre Säurezufuhr bzw, sekundär eingespeiste Säure umfaßt eine Mineralsäure, beispielsweise Naßprozeß-Phosphorsäure oder Schwefelsäure, die entweder allein oder miteinander vermischt angewandt werden. Diese Säure (oder Mischung von Säuren) kann selbst partiell ammonisiert sein. Die Verwendung von solchen partiell ammonisierten Säuren ist beim erfindungsgemäßen Verfahren für die Bildung von Produkt besonders geeignet, das bei Zimmertemperatur fest ist und ein N:PpOc-Gewichtsverhältnis von beispielsweise 1s2₈ 1s1 oder 2:1 hat* Unter dem NrPgOc-Gewichtsverhältnis eines Produktes wird dabei das Verhältnis der Gesamtgewichte von N und P0O5 verstanden, die im Produkt in irgendeiner chemischen Form enthalten sind.

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Ein Anteil des festen Endprodukts des erfindungsgemässen Verfahrens kann vor, während oder nach dem Vermischen der Sekundärsäure mit dem wässrigen Ammoniumphosphatbrei rückgeführt werden, um die rasche Entwicklung bzw. Abgabe von Feuchtigkeit durch Veränderung der Konsistenz der Mischung von Säure und Brei zu unterstützen, um eine größere Oberflächenescponierung der Mischung in der für die Feuchtigkeitsabgabe verwendeten Apparatur zuzulassen.

Gemäß einer Ausführungsart der Erfindung wird ein festes Ammoniumphosphat mit einem N:P-Atomverhältnis im Bereich von 0,95 bis 1,10 erzeugt, indem Naßprozeß-Phosphorsäure mit einem PpO(--Gehalt im Bereich von 30 bis 54 % P2O5 und Ammoniakgas unter Bildung eines wässrigen Ammoniumphosphatbreis mit einem festen N:P-Atomverhältnis im Bereich von 1,3 bis 1,5 und einem festen Feuchtigkeitsgehalt im Bereich von 10 bis 20 % in solchen Mengenverhältnissen gemischt werden, daß mehr Brei von praktisch gleicher Zusammensetzung gebildet wird, d.h. mit praktisch festem N:P-Atomverhältnis und praktisch festem Feuchtigkeitsgehalt, wobei gleichzeitig vom Brei eine der aus Phosphorsäure und Ammoniak produzierten praktisch äquivalente Mengs entfernt und gesondert mit 15 bis 85 VoI. %, vorzugsweise 20 bis 80 VoI % der zur Verminderung des N:P-Atomverhältnisses des Breis auf Werte zwischen 0,95 und 1,10 erforderlichen Gesamtmenge an sekundärer Naßprozeß-Phosphorsäurezufuhr gemischt wird, wonach

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die Zugabe des Restes der sekundären Säure in einer weiteren Stufe des Verfahrens erfolgt in der Weise, daß sich das so gebildete Produkt hauptsächlich durch Verdampfungskühlung in einer Einheit für den Feuchtigkeitsentzug verfestigt und das gewünschte N:P-Atomverhältnis und solche Bedingungen aufweist, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Produktes derart durch Verdampfung (beispielsweise durch die Reaktionswärme und Kristallisationswärme und durch Ausnutzung von fühlbarer Wärme) vermindert wird, daß das Produkt, wie vorstehend definiert, bei Zimmertemperatur fest ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend an Hand der beigefügten Zeichnung erläutert unter Bezugnahme auf die nachstehenden Beispiele, bei denen der Breistrom mit einem Teil der sekundären Säurezufuhr gemischt wird, so daß MAP-Keime als WachstumsZentren für nachfolgende Kristallisationen gebildet werden, die ein weiteres Kristallwachstum fördern.

Beispiel 1

Ein - in der vorstehend definierten Weise - festes Ammoniumphosphatprodukt mit einer mittleren Zusammensetzung von 10,9 % N, 48,0 % P₅O₅ (insgesamt); 7,6 % H₂O und einem N:P-Atomverhältnis von 1,00 wird in Mengen von 516 kg pro

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Stunde hergestellt, indem 442 kg/Std 40%ige Naßprozeß-Phosphqrsäure (1) bei 20°C (hergestellt aus Khouribga Phosphatgestein mit 33% ^p ₂°c) und 66 kg/Std gasförmiges Ammoniak (2) einem Reaktionsgefäß (3) zugesetzt werden, das einen Brei mit einer Zusammensetzung von 44% Pp^c» 14% H₂O und ein N:P-Atomverhältnis von 1,4 mit einer Temperatur im Bereich von 120 bis 130⁰C (beispielsweise 120-125⁰C) enthält. Der heiße Brei wird in einer praktisch der im Reaktionsgefäß erzeugten äquivalenten Menge über (4) in eine Brei/Säure-Mischeinheit (5) mit einer Aufenthaltsdauer von etwa 10 Minuten eingeführt. 60 Vol.% der insgesamt erforderlichen sekundären Säurezufuhr von 147 kg/Std Naßprozeß-Phosphorsäure mit 48 % P₂O= werden über (6) von einer Sekundärsäurezufuhr-Aufteilung (7) herkommend eingeführt, die durch eine Vorrichtung zur Aufteilung des von einem Sekundärsäuretank (8) herkommenden Sekundärsäurestroms in zwei oder mehrere Ströme (6) und (9) gebildet wird und beispielsweise einen Behälter mit zwei oder mehreren gesonderten Abteilen (nicht gezeigt) umfaßt, der beispielsweise Trennwände, Kanäle, Wehre oder dergl. aufweist und (für die gesonderten Abteile) jeweils einen Auslaß hat, der zur Unterteilung der Sekundärsäurezufuhr in die gewünschten Mengenverhältnisse geöffnet oder geschlossen werden kann. Die Sekundär säurezufuhr- (6) wird mit dem wässrigen Ammonium-, phosphatbrei in der Brei/Säure-Mischeinheit (5) vorgemischt, die vorzugsweise dampfbeheizt und in der Nähe eines Endes

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eines Doppelschacht U-Trog-Stangenmischers (10) montiert ist, der als eine Feuchtigkeitsentzugseinheit wirkt. Die Mischeinheit (5) zum Zumischen der Sekundärsäurezufuhr (5) zum wässrigen Ammoniumphosphatbreistrom (4) kann beispielsweise einen Tank oder eine Anzahl von in Reihe angeordneten Tanks umfassen, die jeweils mit (nicht gezeigten) Mitteln für ein heftiges Durchrühren des Breis und der Sekundärsäurezufuhr, beispielsweise mittels einer Rührschraube oder -schaufel, versehen sind. Der behandelte Brei, der nun als Ergebnis der einleitenden Säurebehandlung in der Einheit (5) ein auf 1_S16 vermindertes ΝϊΡ-Atomverhältnis aufweist, fließt über (11) zum einen Ende des Stangenmischers (10) und die restlichen 40 Vol.% Sekundärsäure werden dem Stangenmischer (10) direkt über (9) an einem oder mehreren Punkten (A₉ A'₉ A" )» beispielsweise beim Punkt A₀wie in der Zeichnung dargestellt ist, zugesetzt. Die Globalwirkung dieser Verfahrensweise besteht in der Ausscheidung von einigen MAP-Kristallen in (5) und somit der Bildung von Keimen für das Kristallwachstum im Stangenmischer (1O)₉ wenn der Rest der Sekundärsäure über (9) zugesetzt wird« Das Produkt dieser Reaktion verfestigt sich beim Durchgang längs des Mischers (10) und wird durch die Wirkung der Schaufeln (12) auf der rotierenden Welle (13) wiederholt aufgebrochen und hat frisch freigelegte Oberflächen, wodurch die Abgabe von Feuchtigkeit unterstützt wird, die durch ein (nicht gezeigtes) überkopf-

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Abzugssystem ausgetragen wird unter Bildung eines festen Endprodukts bei (i4),das 33 C und einen Wassergehalt von 7,6 °/o aufweist. Alle angegebenen Teile sind Gewichtsteile, abgesehen von der Aufteilung der Sekundärsäurezufuhr, die in Volumen zu verstehen ist.

Das resultierende MAP wurde untersucht und mit einer Kontrollprobe verglichen, die in gleicher Weise aber unter Fortlassung der Teilmischung von Breistrom und Sekundärsäurezufuhr hergestellt worden war; d.h., hier wurde die gesamte Sekundärsäure dem Brei auf einmal zugemischt. Die Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestellt darin, daß ein fließfähigerer Brei bei einem N:P-Atomverhältnis von 1,0 und ein höherer Anteil an großen Kristallen erhalten wird. Außerdem war das nach dem in diesem Beispiel beschriebenen Verfahren erhaltene Produkt eine Mischung von feinzerteiltem lockeren Material und sehr weichen Körnern oder Granalien, die kein Vermählen erforderte, während die Kontrollprobe einen Anteil an Überkorn-Produkt aufwies, der ein Vermählen zur Verminderung der Teilchengröße auf weniger als 3,5 mm (Durchmesser) erforderlich machte.

Beispiel 2

Ein - im oben definierten Sinne - festes Ammoniumphosphat-

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produkt mit einer mittleren Zusammensetzung von 11,8 % N; 46,6 % P₂Oc (insgesamt); 5,5 % H₂O und einem N:P-Atomverhältnis von 0,98 wurde in Mengen von 11,4 t/Std hergestellt, indem 9,77 t/Std Naßprozeß-Phosphorsäure mit 39 % Pp°5 ^^ (hergestellt aus Khouribga Phosphatgestein mit 33 % ^2^5^ ^und ^»^3 t/Std gasförmiges Ammoniak (2) in ein Reaktionsgefäß (3) eingeführt wurden, das einen vorgebildeten Brei mit einem N:P-Atomverhältnis von 1,4 bei einer Temperatur von 125°C enthielt. Der dem im Reaktionsgefäß gebildeten im wesentlichen äquivalente heiße Brei wurde über (4) in eine dampfbeheizte Brei/Säure-Mischeinheit (5) wie in Beispiel 1 eingeführt. 40 Vol.% der insgesamt erforderlichen Sekundärsäurezufuhr von 3,16 t/Std Naßprozeß-Phosphorsäure mit 48 % P0O5 wurde über (6) von einer SekundärSäurezufuhraufspaltung (7) herkommend eingeführt und mit dem wässrigen Ammoniumphosphatbrei in der dampfbeheizten Brei/Säure-Mischeinheit (5) in der Nähe eines Endes des Stangenmischers (10) vorgemischt. Der behandelte Brei gelangte dann über (11) zum Stangenmischer (10). Die restlichen 60 Vol.% Sekundärsäure wurden über (9)»wie in der Zeichnung dargestellt ist, bei Punkt A zum Stangenmischer zugesetzt.

Das resultierende MAP wurde untersucht und mit einer in gleicher Weise jedoch unter Fortlassung des Teilmischschritts beim Vermischen von Sekundärsäurezufuhr und Brei-

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strom hergestellten Kontrollprobe verglichen. Das erfindungsgemäße Verfahren lieferte einen fließfähigeren Brei beim N:P-Atomverhältnis von 1,0 und einen höheren Anteil an großen Kristallen. Im übrigen war das nach dem in diesem Beispiel beschriebenen Verfahren erhaltene Produkt eine Mischung von feinzerteiltem lockeren Material und sehr weichen Körnern bzw. Granalien, die kein Vermählen erforderte, während die Kontrollprobe einen Anteil an hartem kiesigen Überkornprodukt aufwies, der einen zusätzlichen Mahlvorgang zur Verminderung der Teilchengröße auf weniger als 3,5 mm (Durchmesser) erforderte.

Beispiel 3

313 kg/Std einer aus Gafsa-Phosphatgestein mit 30 % P₂Oc hergestellten 40 % P₂O,- enthaltenden Naßprozeß-Phosphorsäure (1) wurden mit 36 kg/Std gasförmigem Ammoniak (2) in einem gesonderten Reaktionsgefäß (3) zur Bildung eines Breis mit einem N:P-Atomverhältnis von 1,4 bei einer Temperatur von etwa 120 bis 130⁰C (beispielsweise etwa 126⁰C) und einem Feuchtigkeitsgehalt von 15 Gew.% H₂O behandelt, Der dem im Reaktionsgefäß (3) gebildeten im wesentlichen äquivalente heiße Brei-wurde über (4) in eine dampfbeheizte Brei/Säure-Mischeinheit (5) eingeführt. 80 Vol.% der insgesamt erforderlichen Sekundärsäurezufuhr von 86 kg/Std Naßprozeß-Phosphorsäure mit 51 % PoOc von derselben Phosphat-

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gesteinquelle wurden über (6) eingeführt, um das N:P-Atomverhältnis des Breis zu erniedrigen, was in der dampfbeheizten Brei/Säure-Mischeinheit (5) erfolgte, die in der Nähe eines Endes eines Stangenmischers (10) montiert war, der als eine Einheit zur Entfernung von Feuchtigkeit wirkte. Die restlichen 20 Vol.% Sekundärsäure wurden direkt über (9) zum Stangenmischer (10) an einem oder mehreren Punkten (A, A', A") hinzugegeben,und zwar beispielsweise beim Punkt A,wie in der Zeichnung gezeigt ist. Die Einheit zur Entfernung von Feuchtigkeit, d.h. der Stangenmischer bzw. die Stiftmühle (pinmixser) (10) eimöglichte die Freigabe von Feuchtigkeit aus dem Produkt bei seinem Durchgang durch den Mischer. Die MAP-Bildungsgeschwindigkeit während des Versuchs lag bei 319 kg/Std und das Endprodukt hatte ei^ N:P-Atomverhältnis von 1,05 und eine mittlere Zusammensetzung entsprechend 10,4% N; 53,0% P₂O₅ (insgesamt) und 7,86% H₂O.

Das resultierende MAP wurde untersucht und mit einer Kontrollprobe verglichen, die in gleicher Weise aber unter Fortlassung des Teilmischschritts (von Sekundärsäurezufuhr und Breistrom), d.h. durch gleichzeitiges Vermischen der Gesamtsäure mit dem Brei hergestellt worden war. Das erfindungsgemäße Verfahren ergab einen fließfähigeren Brei bei einem N:P-Atomverhältnis von 1,0 und einen höheren Anteil an großen Kristallen. Zusätzlich war das nach dem in

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diesem Beispiel beschriebenen Verfahren erhaltene Produkt eine Mischung von feinzerteilteiii lockeren Material und sehr weichen Körnern bzw. Granalien, die kein Mahlen erforderten, während die Kontrollprobe einen Anteil von hartem kiesigen Überkornprodukt aufwies, das zur Verminderung der Teilchengröße auf weniger als 3,5 mm (Durchmesser) einen MahlVorgang erforderte.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung eines teilchenförmigen, festen, Anmoniumphosphat mit einem N:P-Atomverhältnis von 0,95 bis 1,10 umfassenden Produktes, bei dem eine erste phosphorsäurehaltige Einspeisung und Ammoniak zu einem wässrigen Ammoniumphosphatbrei von fließfähiger Konsistenz bei der Betriebstemperatur mit einem N:P-Atomverhältnis zwischen 1,3 und 1,5 zur Bildung von mehr Brei von praktisch gleicher Zusammensetzung und Konzentration sowie fließfähiger Konsistenz zugesetzt werden; eine der durch Zugabe von Phosphorsäure und Ammoniak erzeugten praktisch äquivalente Menge des Breis abgesondert und der abgesonderte Brei dann zur Verminderung des N:P-Atomverhältnisses auf 0,95 bis 1,10 mit einer Sekundärsäurezufuhr gemischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der abgesonderte Brei zunächst separat mit 15 bis 85 Vol.% der Sekundärsäurezufuhr gemischt wird, wonach der Rest der Sekundärsäurezufuhr zugegeben wird, so daß das Ammoniumphosphat des resultierenden Produkts ein N:P-Atomverhältnis im Bereich von 0,95 bis 1,10 aufweist, wobei die Wassergehalte des abgesonderten wässrigen Breis und der Sekundärsäurezufuhr derart sind, daß sich das resultierende Produkt in einer Entfeuchtungszone zu verfestigen beginnt, wo es für die Erzielung eines bei Zimmertemperatur festen Produktes ausreichend lange behandelt wird.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rest der Sekundärsäurezufuhr direkt in die Entfeuchtungszone eingeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rest der Sekundär säure zufuhr mit der Mischung aus abgesondertem Brei und Sekundärsäurezufuhr gemischt und zusammen mit dieser in die Entfeuchtungszone eingespeist wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärsäurezufuhr durch eine Mineralsäure wie Naßprozeß-Phosphorsäure, Schwefelsäure oder Mischungen derselben gebildet wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärsäurezufuhr partiell ammonisiert ist.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des festen Endproduktes in den Prozeß rückgeführt wird.
7. Verfahren zur Herstellung eines Ammoniumphosphat mit einem N:P-Atomverhältnis im Bereich von 0,95 bis 1,10 aufweisende^ teilchenförmigen, festen Produktes, das die fol-

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genden Schritte umfaßt: Mischen von Naßprozeß-Phosphorsäure mit einem Pp^-Gehalt im Bereich von 30 bis 54 % PpOc mit gasförmigem Ammoniak zur Bildung eines wässrigen Ammoniumphosphatbreis, dessen N:P-Atomverhältnisses im Bereich von 1,3 bis 1,5 und dessen Feuchtigkeitsgehalt im Bereich von 10 bis 20 % festgelegt sind, in solchen Mengenverhältnissen, daß mehr Brei von praktisch gleicher Zusammensetzung, d.h. im wesentlichen festem N:P-Atomverhältnis und im wesentlichen festen Feuchtigkeitsgehalt gebildet wird und gleichzeitige Absonderung einer der aus der Phosphorsäure und Ammoniak gebildeten im wesentlichen äquivalenten Menge vom Brei, dadurch gekennzeichnet, daß die abgesonderte Breimenge mit 15 bis 85 Vol.5o, vorzugsweise 20 bis 80 Vol.% einer Naßprozeß-Phosphorsäure gemischt wird, wonach der Rest der Sekundärsäurezufuhr hinzugegeben wird, wodurch das so gebildete Produkt sich hauptsächlich durch Verdampfungskühlung in einer Entfeuchtungseinheit bzw. -zone verfestigt und das gewünschte N:P-Atomverhältnis aufweist, wobei der Feuchtigkeitsentzug unter solchen Bedingungen erfolgt, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Produkts durch beispielsweise durch die Reaktionswärme und Kristallisationswärme und Ausnutzung der fühlbaren Wärme verursachte Verdampfung derart vermindert wird, daß das Produkt in der oben definierten Weise bei Zimmertemperatur fest ist.

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