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Verfahren zur Aufschließung von Phosphaten oder phosphathaltigen Stoffen
mittels Salpetersäure. Es sind bereits mehrere Verfahren bekannt geworden, schwer;
assimilierbare Calciumphosphate und solche enthaltende Substanzen dadurch für Düngezwecke
verwertbar zu machen, daß man sie statt mit Schwefelsäure mit Salpetersäure behandelt
und das Reaktionsgemisch noch bestimmten Umsetzungen oder Trennungen unterwirft.
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Es wurde ,nun gefunden, daß der Aufschluß mit Salpetersäure zum Zwecke
der Gewinnung wertvoller Düngemittel besonders vorteilhaft in der Weise vorgenommen
werden kann, daß man das Calciumphosphät oder die dieses enthaltenden Rohsubstanzen
zunächst mit der hinreichenden oder einer überschüssigen Menge Salpetersäure versetzt
und hierauf- durch Fällung mit Ammoniak oder Ammoniumcarbonat oder beidem Calciumphosphat
für sich oder im Gemisch mit Calciumcarbonat erzeugt. Man kann dann so verfahren,
daß man ohne Abfiltrieren eindampft, wobei man-unmittelbar
C33 (P04) , + 4 HN03 ^ Ca H4 (P04)2 -f- 2 Ca (N03)2 |
und auch gegebenenfalls die Lösung von vorhandenem Calciumcarbonat u. dgl. zu Calciumnitrat
vonstatten geht. Hierauf versetzt man, in derRegelnach vorausgegangenemAbfiltrieren
der Gangart usw., . das Filtrat mit so viel Ammoniak (gegebenenfalls carbonathaltig),
daß nur noch geringe oder verschwindende Mengen Phosphorsäure in Lösung befindlich
sind; man filtriert das entstandene Calciumphosphat ab und fällt aus dem Filtrat
das Calciumnitrat mittels Ammoniumcarbonät, worauf das entstandene Calciumcarbonat
filtriert und gut ausgewaschen wird. Andernfalls kann - man ein Phosphorsäure und
Stickstoff enthaltendes Düngemittel gewinnt. Zweckmäßiger ist es aber, das gefällte
Kalksalz oder Kalksalzge. misch abzutrennen und sodann das in Lösung befindliche
Ammoniumnitrat, -gegebenenfalls nach Fällung des etwa noch vorhandenen Calciumnitrats
durch Ammoniumcarbonat, durch Eindampfen zu gewinnen. Wenn man vor dem Eindampfen
oder nachher geeignete Zusätze, z. B. von Kalisalzen, macht, so- erhält man wertvolle
Düngemischsalze.
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_ Das Verfahren kann in verschiedener Weise ausgeführt werden, je
nachdem mä.n das gefällte Calciumphosphat für sich allein oder im Gemisch mit Calciunicarbonat
gewinnen will. Im ersteren Falle kann folgendermaßen verfahren werden Man versetzt
den Rohstoff, z. - B. den Phosphorft, mit so viel Salpetersäure, daß der an sich
bekannte Aufschluß gemäß der Reaktion auch, - wie gesagt, das Cglciumphosphat mit
dem gesamten, aus der Calciumnitratlösung fällbaren Caleiumcarbonat gemischt erhalten,
indem man zu der im Anfang erhaltenen salpetersauren Lösung außer der zum Ausfällen
des Calciumphosphats nötigen Menge Ammoniak noch die gesamte, zur Fällung des Calciumnitrats
nötige Menge Ammoniumcarbonat zugibt und das erhaltene Calciumpliosphat-Carbonat-Gemisch
zusammen abfiltriert, Natürlich kann man zwischen den zwei Grenzfällen: gefälltes
Calciumphosphat für sich und Calciumphosphat + gesamtes fällbares Calciumcarbonat
auch
alle möglichen Zwischenstufen wählen.
I. Ca H4 (PO4)2 -I- 2 Ca (NO3)2 -1- 2 NH3 =- Cal H2 (P04)2
-h Ca (N03)2 -i- 2 NH4 NO3 |
Dicaleciniü.mD.eprh#ousöplihat ,@-J-(.ie@rirgäczii,pitttaetl
)_ das bekannt- |
lich ist. Aber auch |
II. Ca H4 (P04)2 -{- 2 Ca (N03)2 -f- 4 NH3 _-_ Ca, (P04)2
-i- 4 NH4 N03 |
Tricalciumphosphat entsteht, das, in dieser Weise gewonnen, sich gleichfals als
ein vorzügliches Phosphatdüngemittel, namentlich auf neutralem und saurem Boden,
erwiesen hat.
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' Das Ammoniak kann nicht nur teilweise, sondern auch im ganzen in
der Form von Carbonat oder Bicarbonat verwendet werden.
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Man arbeitet für gewöhnlich am besten in konzentrierter Lösung und
in der Wärme. Durch das beschriebene Verfahren wird einerseits das Rohphosphat -in
ein bedeutend leichter assimilierbares gefälltes Pi_osphat, anderseits sowohl Aufschluß-
wie Fällungsmittel in ein wertvolles Düngemittel übergeführt.
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Gegenüber dem Bekannten, wonach man bei dem Aufschluß von Phosphaten
mit Salpetersäure bereits Kalk oder Alkalicarbonat nachträglich zugefügt hat, bietet
das Verfahren mehrfache wichtige Vorteile, namentlich indem es, eine besondere Herstellung
von Soda u. dgl. überflüssig machend, die Bindung von Ammoniak als Düngemittel ohne
besonderen Verbrauch an Säure ermöglicht und zugleich freistellt, je nach Wunsch
Di- oder Tricalciumphosphat zu erhalten, wobei ferner aus armen Phosphaten, wie
Kreidephosphat, durch besonlere Fällung des Calciumcarbonats- hochprozentiges Phosphat
gewonnen werden kann; dazu wird als Stickstoffdünger statt Calcium-oder Natriumnitrat
Ammoniumnitrat erhalten, das den Stickstoff sowohl in rasch wie langsam wirkender
Form enthält und darum für den Boden, insbesondere im Gemisch mit Kalisalzen, Gips
u. dgl., besonders wertvoll ist.
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Das Verfahren wird weiter durch folgende Beispiele erläutert: Beispiel
z.
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7oo Teile eines belgischen Phosphates mit 2t Prozent P20ä und einem
reichlichen Gehalt an Calciumcarbonat werden, gegebenenfalls nach Zerstörung der
organischen Substanz durch Erhitzen, in ein Gemisch von r Zoo Teilen q.0 gradiger
Salpetersäure und goo Teilen Wasser allmählich unter Rühren eingetragen, wobei man
die Temperatur gegen Ende bis auf ungefähr 8o' steigen läßt. Man unterbricht die
Einwirkung, wenn das Phosphat in Lösung gegangen ist, filtriert die unlöslichen
Verunreinigungen ab und leitet Am-Gibt man- Ammoniak in beschränkten Mengen zu,
so bildet sich gemäß die Zufügung größerer Mengen Ammoniak führt zu guten Erfolgen,
indem dann gemäß moniak ein, wobei, sobald ein bleibender Niederschlag auftritt,
die Temperatur dauernd auf 2o bis 3o l gehalten wird- Wenn die Lösung praktisch
phosphatfrei ist, wird die Ammoniakzuführung unterbrochen; man filtriert, wäscht
und trocknet den Niederschlag bei nicht zu hoher Temperatur. Das so erhaltene Phosphat
ist im wesentlichen ein wasserhaltiges, völlig zitratlösliches und leicht assimilierbaresDicalciumphosphat.
AusdemFiltrat wird sodann durch Einleiten von Ammoniak und Kohlensäure Calciumcarbonat
ausgefällt, wobei man gegen Schluß die Temperatur zur Zersetzung von Bicarbonat
vorteilhaft auf 8o bis xoo° steigen läßt. Man filtriert wiederum und dampft das
Filtrat ein. Das erhaltene Ammoniumnitrat kann gewünschtenfalls noch in feuchtem
Zustande mit technischem Kalisalz oder Steinsalz gemischt werden.
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Beispiel e.
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Ein Rohphosphat (Floridaphosphat) wird, wie in Beispiel z angegeben,
mit Salpetersäure aufgeschlossen und sodann mit reichlich Ammoniak versetzt, wabei
die Menge gemäß Gleichung 1I bemessen wird. Falls noch weiteres Calciumnitrat aus
Calciumcarbonat u. dgl. vorhanden ist, werden gegen Schluß Ammoniak und Kohlensäure
zur Mitausfällung von Calciumcarbonat usw. eingeführt. Man filtriert, wäscht und
trocknet das Tricalciumphosphat und dampft die Ammoninmnitratlauge zur Kristallisation
ein.