DE2813358C2 - Verfahren zur Verarbeitung eines magnesiumhaltigen Rohphosphats zu Phosphorsäure und einem Magnesiumcarbonat-Calciumcarbonat-Gemisch - Google Patents

Description

a) das Rohphosphat nach Zerkleinerung und Siebung in einer Körnung von kleiner 0,5 mm im Gewichtsverhältnis von maximal 1 :5 mit Wasser mischt, anschließend mit Salpetersäure auf einen pH-Wert von 2,4 bis 4 ansäuert und das angesäuerte Rohphosphat vor Erreichung des Neutralisationspunktes unter Erhalt eines Magnesiiijinitrat enthaltenden Filtrats filtriert und das abfiltrierte Rohphosphat wäscht,

b) das abfiltrierte Rohphosphat aus a) mit der Salpetersäure zu der Phosphorsäure und der Calciumnitrattetrahydratmaische aufschließt,

c) das Filtrat aus a) mit der Calciumnitrattetrahydratmaische aus b) mischt,

d) die Mischung aus c) mit Ammoniak und Kohlensäure zu Ammonnitrat. Magnesiumcarbonat und Calciumcarbonat umsetzt, und

e) das Umsetzungsprodukt aus d) in eine Ammoniumnitrailösung und das Magnesiumcarbonat-Calciumcarbonat-Gemisch trennt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung magnesiumhaltigen Rohphosphats zu Phosphorsäure und zu einem Magnesium-, Calciumcarbonat-Gemisch. Rohphosphat ist ein abbaufähiges mineralisches Gestein mit den verschiedensten Beimischungen, welches z. B. über die Umwandlung zu Phosphorsäure zur Herstellung von den verschiedensten Düngemitteln verwendet wird.

Da Rohphosphat ein Naturprodukt ist und seine Zusammensetzung verschieden ist, ist es erforderlich, Beimischungen bzw. Verunreinigungen entweder störungsfrei aus dem Verarbeitungsprozeß zu entfernen oder zu verbrauchsfähigen Produkten umzuwandeln.

Bekannt ist die Verarbeitung von magnesiumhaltigem Rohphosphat mit einem Gehalt an Magnesium bzw. Magnesium-Verbindungen kleiner als 0,3% Mg oder 0,5% MgO. Dieser Verunreinigungsgrad ist noch so niedrip.daß keine schwerwiegenden Nachteile für die Verarbeitung auftreten. Nach DE-OS 25 31 519 ist ein Verfahren zur Aufbereitung von Rohphosphat bekannt bei dem der Magnesiumgehalt größer als 0,3% sein kann. Mit der in der DE-OS 25 31 519 beschriebenen Methode läßt sich der Gehalt an MgO von z. B. 1,8% auf einen Wert von kleiner als 0,5% reduzieren durch Herauslösen von Magnesiumverbindungen mittels Schwefelsäure. Erhalten wird ein weitgehend magnesiumfreies Rohphosphat und ein Filtrat mit gelöstem Magnesiums ulfat. Über die Verwendung oder Beseitigung des anfallenden Filtrats sagt die DE-OS 25 31 519 nichts aus.

Die im Prüfungsverfahren in Betracht gezogenen Druckschriften betreffen zwar das Gebiet der Verarbeitung eines magnesiumhaltigen Rohphosphats zu Phosphorsäure und einem Magnesiumcarbonat-Calciumcarbonat-Gemisch, sind aber für die neu beanspruchten Maßnahmen weder vorbeschreibend noch legen sie sie entsprechend nahe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verarbeitung von magnesiumhaltigen Ronphosphats mit Salpetersäure zu Phosphorsäure so vorzunehmen, daß keine schwer zu beseitigenden Nebenprodukte entstehen und der Verfahrensaufv/and gering ist

to Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination von mehreren Verfahrensschritten dadurch gelöst, daß man

a) das Rohphosphat nach Zerkleinerung und Siebung in einer Körnung von kleiner 0,5 mm im Gewichtsverhältnis von maximal 1 :5 mit Wasser mischt, anschließend mit Salpetersäure auf einen pH-Wert von 2.4 bis 4 ansäuert und das angesäuerte Rohphosphat vor Erreichung des Neutralisationspunktes unter Erhalt eines Magnesiumnitrat enthaltenden Fütrats filtriert und das abfiltrier:..- Rohphosphat wascht,

b) das abfiltrierte Rohphosphat aus a) mit der Salpetersäure zu der Phosphorsäure und der Calciumnitrattetrahydratmaische aufschließt,

c) das Filtrat aus a) mit der Calciumnitrattetrahydratmaische aus b) lischt.

d) die Mischung aus c) mit Ammoniak und Kohlensäure zu Ammonnitrat, Magnesiumcarbonat und CaI-ciumcarbonat umsetzt, und

e) das Umsetzungsprodukt aus d) in eine Ammonnitratlösung und das Magnesiumcarbonat-Calciumcarbonat-Gemisch trennt.

Will man im produzierten Ammoniumnitrat eine Verschiebung der Kristallisationsumwandlungstemperatur erreichen, wird eine Teilmenge des Magnesiumnitrats aus der Verfahrensstufe a) der Ammoniumnitrat-Lösung zugemischt.

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das in der Rohphosphat-Aufbereitung anfallende magnesiumnitrathaltige Filtrat zu einem Magnesium-, Calciumnitrat-Gemisch aufgearbeitet wird und nach der Umsetzung mit NHj und COi noch die Nitrat-Komponente des Magnesiumnitrat-Filtrats als Λ 'nmoniumnkrat anfällt. Die im Rohphosphat als Verunreinigung enthaltenen Stoffe, wie z. B. Magnesium und seine Verbindungen werden durch die erfindungsgemäße Verfahrens-Kombination in Produkte umgewandelt, die weiterverwertbar sind, ohne daß sie die Umwelt belasten. Das gewonnene Magnesium-, Calciumcarbonat-Gemisch ist rein und wird in der anderweitigen Düngemittelproduktion oder auch zur Zementherstellung eingesetzt.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß die in der Filtrationsstufe der Rohphosphataufbereitung anfallende Magnesiumnitratlösung mit dem aus dem Rohphosphataufschluß mittels Salpetersäure in fester Form anfallenden Calciumnitrat-Tetrahydrat gemischt werden kann, bevor die Umsetzung dieser Mischung mittels NHj und CÖ2 zu einer Ammoniumnitratlösung erfolgt und daß dann das Magnesium als Magnesiumcarbonat ausfällt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden Zahlenbeispiel näher erläutert und anhand des Verfahrensschemas beschrieben.

Rohphosphat mit einer Korngröße von 0—4 mm und einem Gehalt an P205 von 25,8% wird gemäß dem Ver-

fahren nach DE-OS 25 31 519 aufgemahlen und in eine Korngrößenfraktion von 30 μ bis 0,5 mm getrennt. Dieses gesiebte Rohphosphat wird sodann mit Salpetersäure derart angesäuert, daß ein pH-Wert von 2,5 erreicht wird. Nach einer Reaktionszeit von ca. 30 Min. in der Aufbereitungsstufe 1 erfolgt in der Filtration 2 die Abtrennung der Mg(NC>3)2- Lösung von dem aufbereiteten Rohphosphat, welches jetz« einen MgO-Gehalt von weniger als 0,3% hat

Der Filterrückstand, das aufbereitete Rohphosphat, wird in der Aufschlußanlage 3 in bekannter Weise mit HNO3 behandelt, wodurch dann als Produkte die Phosphorsäure und eine Calciumnitrat-Tetrahydratmaische nach Kühlung und Trennung in zwei getrennten Strömen anfallen. Die Phosphorsäure einschließlich eines kleinen Überschusses an Salpetersäure ist für die Verfahrenskombination Endprodukt und kann beliebig weiterverarbeitet werden. Die Calciumnitrat-Tetrahydratmaische wird erfindungsgemäß mit der Magnesiumnitrat-Lösung aus der Filtration 2 im Mischgefäß 4 zusammengefühn. Von dem Mischgefäß 4 läuft die Lösung in die Ammonium-Nitrat-Anlage 5, -n der Jurch Zugabe von CO2 und NH3 die Umsetzung zur Ammoniumnitrat-Lösung und festem Calciumcarbonat und Magnesiumcarbonat erfolgt. Da Calciumcarbonat und Magnesiumcarbonat vollständig ausfallen und sie mittels bekannter Vorrichtungen, Filter oder Zentrifugen, von der Ammoniumnitratlösung getrennt werden, wird eine technisch reine Ammoniumnitrat-Lösung gewonnen.

Das erfindungsgemäße Verfahren erweist sich besonders vorteilhaft für die Weiterverarbeitung von Ammoniumnitrat zu N PK-Düngemitteln. Vor der Granulie; · oder Prillierstufe der NPK-Düngemittelerzeugung wird das Ammonnitrat der neutralisierten Maische, entstanden aus der Neutralisation von Phosphorsäure mit Ammoniak, zugesetzt. Auf diese Weise wird ein an Stickstoff hochprozentiges Düngemittel erhalten. Dieser Zusatz von Ammonnitrat ist nur möglich, wenn das eingesetzte Ammonnitrat technisch frei von Magnesiumverbindunger ist/

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Verarbeitung eines magnesiumhaltigen Rohphosphats zu Phosphorsäure und einem Magnesiumcarbonat-Calciumcarbonat-Gemisch mit Rohphosphataufbereitung, Filtration und Aufschluß des aufbereiteten Rohphosphats mit Salpetersäure zu Phosphorsäure und einer Calciumnitrattetrahydratmaische, dadurch gekennzeichnet, daß man