DE495187C

DE495187C - Process for the production of neutral phosphate

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Publication number: DE495187C
Application number: DEM99025D
Authority: DE
Original assignee: MONTAN und INDUSTRIALWERKE VOR
Current assignee: MONTAN und INDUSTRIALWERKE VOR
Priority date: 1926-06-25
Filing date: 1927-03-30
Publication date: 1930-04-04

Description

Verfahren zur Herstellung von Neutralphosphat Es sind Verfahren zur Herstellung von Phosphaten bekannt, bei welchen die -Nebenbestandteile des Rohphosphats, wie Carbonate, Fluoride und evtl. Silikate, zersetzt werden, um das eigentliche Phosphat freizulegen. Die vorliegende Erfindung bezweckt, diese Zersetzung, soweit sie die Fluoride betrifft, wirksam zu fördern.Process for the production of neutral phosphate There are processes for Production of phosphates known, in which the secondary components of the rock phosphate, such as carbonates, fluorides and possibly silicates, are broken down to the actual To expose phosphate. The present invention aims at this decomposition so far it affects the fluoride to promote effectively.

Diese Förderung der Zersetzung geschieht in der Weise, daß man Substanzen zusetzt, welche die Fähigkeit haben, sehr stabile Fluorkomplexe zu bilden, wodurch das Fluor, welches im Rohphosphat in Form der Komplexverbindungen Ca (CA3/PO4/2)3 F2 enthalten ist, aus diesem, Komplex in andere überführt wird. Das bedeutet, daß unter dem Einflusse des Zusatzes, der eine besonders große Affinität zum Fluor besitzt, der Prozeß der Säureeinwirkung in der gewünschten Richtung, nämlich der Fluoridzersetzung, geleitet wird. Von den zu zersetzenden Carbonaten, Silikaten und Fluoriden sind es gerade die letzteren, welche am langsamsten reagieren, und wenn man vermeiden will, daß, bevor sie in Reaktion treten, die Säure bereits mit dem Phosphat reagiert, so muß man die Reaktion der Fluoride tunlichst begünstigen. Nach dem Massenwirkungsgesetz wird die Umsetzung CaF2+H2S04 = CaS04+2HF um so mehr nach der rechten Seite verschoben, je geringer die Konzentration des HF ist. Diese Konzentrationsverminderung wird nun erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß der entstehenden Fluorwasserstoffsäure Gelegenheit geboten wird, in entsprechende Komplexe überzugehen, welche das Reaktionsgleichgewicht stören und den Fortgang der Reaktion erheblich beschleunigen.This promotion of decomposition occurs in such a way that one substances adds, which have the ability to form very stable fluorine complexes, whereby the fluorine, which in the rock phosphate in the form of the complex compounds Ca (CA3 / PO4 / 2) 3 F2 is contained, from this, complex is converted into others. It means that under the influence of the additive, which has a particularly great affinity for fluorine, the process of acid action in the desired direction, namely fluoride decomposition, is directed. Of the carbonates, silicates and fluorides to be decomposed are it is precisely the latter that react the slowest, and if one can avoid it wants the acid to react with the phosphate before they react, so the reaction of the fluoride must be promoted as much as possible. According to the law of mass action the conversion CaF2 + H2S04 = CaS04 + 2HF is shifted all the more to the right, the lower the concentration of HF. This decrease in concentration will now achieved according to the invention in that the resulting hydrofluoric acid Opportunity is offered to pass into corresponding complexes, which the reaction equilibrium disturb and accelerate the progress of the reaction considerably.

Es ist bekannt, daß bei der Superphosphatfabrikation die im Rohphosphat an und für sich vorhandene sehr reaktionsträge Kieselsäure an dem Zersetzungsprozeß teilnimmt, und es ist auch vorgeschlagen worden, in diesem Falle durch Sandzusatz die Fluoridausbeute etwas zu steigern. Während nun aber beim Superphosphatprozeß, bei dem praktisch die gesamte Phosphorsäure aufgeschlossen wird, die sehr geringe Reaktionsgeschwindigkeit des Sandes noch ziemlich ausreichend ist, ist dies beim Neutralphosphat keineswegs der Fäll, sondern man muß da, wo es sehr stark auf die ReaktIonsgeschwindigkeit ankommt, zur Erzielung des gewünschten Effekts ganz besonders reaktionsfähige Kieselsäure anwenden.It is known that in the superphosphate production in the rock phosphate Silica, which is present in and of itself, is very inert in the decomposition process participates, and it has also been suggested in this case by adding sand to increase the fluoride yield somewhat. But while with the superphosphate process, in which practically all of the phosphoric acid is broken down, the very little one The reaction speed of the sand is still quite sufficient, this is the case Neutral phosphate is by no means the case, but you have to where it is very strong on the Reaction rate arrives to achieve the desired Use particularly reactive silica.

Eine solche ist z. B. das Kieselsäurehydrat, welches bei der hydrolytischen Spaltung von SiF4 entsteht. Es hat sich gezeigt, daß von diesem .äußerst voluminösen Produkt, das im getrockneten- Zustand eine Dichte von nur o,2 besitzt, bereits die theoretische Menge genügt, um die Fluoridzersetzung bedeutend zu erleichtern; es ist aber natürlicherweise zweckmäßig, einen entsprechenden Überschuß anzuwenden.Such is z. B. the silicic acid hydrate, which in the hydrolytic Cleavage of SiF4 occurs. It has been shown that this. Extremely voluminous Product that in the dried state has a density of only 0.2, already the theoretical amount is sufficient to facilitate the fluoride decomposition significantly; it but it is of course advisable to use an appropriate excess.

Die Zahl der sonst theoretisch in Betracht kommenden Zusätze ist natürlich sehr groß, und man kann auch Chrom-Molybdän-Verbindungen o. dgl. verwenden; praktisch kommen jedoch außer der bereits genannten hydratischen Kieselsäure nur relativ wenige Stoffe in Betracht. Es sind dies vor allem die Oxyde und Oxydhydrate und sonstige Verbindungen von Eisen, Aluminium, Titan und Mangane.The number of additives otherwise theoretically possible is natural very large, and chromium-molybdenum compounds or the like can also be used; practically however, apart from the hydric silica already mentioned, there are only relatively few Substances into consideration. These are above all the oxides and hydrated oxides and others Compounds of iron, aluminum, titanium and manganese.

ZVas speziell die Kieselsäure anbelangt, so wurde gefunden, daß nicht nur die durch Zersetzung des Siliciumtetrafluorids entstandene brauchbar ist, sondern auch eine Anzahl anderer Erscheinungsformen. Hier wäre zunächst jene Kieselsäure zu nennen, wie sie bei der sauren Zersetzung von Silikaten, wie Tonen, Kaolin, Schlacken u. dgl., anfällt; diese ist, ebenso wie die vorgenannte Form, im trockenen Zustande sehr voluminös und reaktionsfähig, und hier, wie auch in dem früheren Fall, wird durch das geringe spezifische Gewicht der Kieselsäure die günstigste Verteilung in der Masse erleichtert. Es liegt nahe, daß noch zahlreiche andere Formen der hydratischen Kieselsäure, wie sie auf den verschiedenen Wiegen aus Allka.lisilikaten oder Calciumsilikaten entstehen können, anwendbar sind; grundsätzlich ist jedoch die Wirkung in allen angeführten Fällen die gleiche und besteht darin, daß infolge der großen Tendenz des Fluors, in die Silicokomplexe überzugehen, die 0ersetzung des Phosphatapits (Wernersche Bezeich.-nung) durch den Kieselsäurezusatz in hervorragender Weise begünstigt wird.ZVas specifically concerned with silica, it was found that not only that produced by the decomposition of silicon tetrafluoride is useful, but also a number of other manifestations. First of all, there would be that silica to be mentioned as they are in the acidic decomposition of silicates, such as clays, kaolin, slag and the like, accrues; this, like the aforementioned form, is in the dry state very voluminous and responsive, and here, as in the previous case, becomes the most favorable distribution due to the low specific weight of the silica relieved in the crowd. It stands to reason that numerous other forms of hydric Silicic acid, as it is on the various cradles made of allka.lisilikaten or calcium silicates can arise, are applicable; in principle, however, the effect is in all cited cases are the same and consists in that as a result of the great tendency of fluorine to pass into the silica complexes, the decomposition of phosphatapite (Werner's designation) favored in an excellent way by the addition of silica will.

Eine besondere Bedeutung kommt dem Fall zu, daß die Kieselsäure nicht als solche zugesetzt wird, sondern in einer durch Säure leicht aufspaltbaren Verbindung, etwa eines Tons, welcher vorteilhafterweise in geglühtem Zustande in Anwendung kommen kann. Die Kieselsäure wirkt unter diesen Umständen gewissermaßen im Zustande des Entstehens, also besonders günstig.The case that the silica is not of particular importance is added as such, but in a compound that can be easily split by acid, for example a clay which is advantageously used in the annealed state can. Under these circumstances the silica acts to a certain extent in the state of Arising, so particularly cheap.

Hier wie auch bei _jenen Anwendungsformen der hydratischen Kieselsäure, die Sesquioxyde oder deren Salze enthalten, wie z. B. Kieselsäure aus Ton, kann noch ein besonderer Effekt erzielt werden. Die Sesquioxyde geben nämlich in an sich bekannter Weise sehr stabile Fluoridkomplexe und sind dadurch befähigt, den Einfiüß der Kieselsäure wirksam zu unterstützen. Außerdem bewirken sie, daß etwa in Spuren gebildetes Monocalciumphosphat oder gar freie Säure infolge ihrer bekannten Wirkung in Dicalciumphosphat übergehen.Here as well as with those forms of application of hydric silica, the sesquioxyde or their salts contain, such as. B. silica from clay, can a special effect can be achieved. The sesquioxides give in themselves As is known, very stable fluoride complexes and are therefore able to exert the infiuence to effectively support the silica. They also cause about in traces formed monocalcium phosphate or even free acid as a result of their known effect pass into dicalcium phosphate.

Indem damit die Möglichkeit des Vorhandenseins selbst der geringsten Acidität vermieden wird, bedeutet dieses Moment einen weiteren Schritt zur Erzielung eines neutralen Produkts. Ausführungsb eispiele i. Mineralphosphate von 3o bis 32 % P20;" welche evtl. mit entleimtem Knochenmehl vermischt w urden, werdenzusammen mit 2 % hydratischerKieselsäure (24% Wasser) feinst gemahlen und in diesem Gemisch der Gehalt an Carbonat und Fluorid genauest bestimmt. Sodann wird das Gemenge mit jener Schwefelsäuremenge von 5o° B6 versetzt, welche den zu zersetzenden Bestandteilen äquivalent ist, und .das Reaktionsgut in der Wärme so lange b elass!en, bis die durch Zersetzung der Carbonate und. Fluoride entstandene Gasentwicklung fast vollständig aufgehört hat. Hierauf folgt noch eine Lagerzeit in der Dauer von mehreren Tagen, wobei der Prozeß bis zu Ende verläuft. Der P2O5-Gehalt des so erhaltenen Neeralphospbats beträgt 23 °'o, wobei von den. ursprünglich vorhandenen Carbonaten und Fluoriden 88 % bzw. 73 0i'o zersetzt wurden.By allowing the possibility of the existence of even the slightest Avoiding acidity means taking this moment a step further towards achieving this of a neutral product. Examples i. Mineral phosphates from 3o to 32 % P20; "which may have been mixed with degelatinized bone meal, are combined finely ground with 2% hydric silica (24% water) and in this mixture the carbonate and fluoride content is precisely determined. Then the mix becomes with that amount of sulfuric acid of 50 ° B6, which contains the constituents to be decomposed is equivalent, and. Leave the reaction product in the heat until the by decomposition of the carbonates and. Almost all of the gas evolved from fluoride has stopped. This is followed by a storage period of several days, the process continues to the end. The P2O5 content of the neeralphosphate obtained in this way is 23 ° 'o, of which. originally present carbonates and fluorides 88% and 73% were decomposed.

2. Manganoxyd wird in Form von Braunstein verwendet, und die Menge des anzuwendenden Zusatzes beträgt bei einem Mn02-Gehalt des Braunsteines von 65 oo etwa q. bis 4i/2 @lo ; im übrigen isst die Arbeitsweise der bei Verwendung von hydratis'cher Kieselsäure vollkommen analog.2. Manganese oxide is used in the form of manganese dioxide, and the amount of the additive to be used with an Mn02 content of the manganese dioxide is 65 oo about q. to 4i / 2 @lo; by the way, the way of working eats when using hydrated silica completely analogous.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of phosphate fertilizer, characterized in that the rock phosphate before or during the addition of a such substances or mixtures of substances are not equivalent to phosphaitic admixtures be added, which provide fluorine-resistant complexes.

2. The method according to claim i, characterized in that hydric silica is used as an additive.

3. The method according to claim i, characterized in that Eisienoxide, and Eisenoxydul., Aluminum oxide, titanium oxide and their hydrates are used. .1.

Process according to claims i and a, characterized in that instead of free silica easily decomposable raw or annealed silicates can be used.

5. Egg driving according to claims i and 3, characterized in that instead of the oxides or hydrates according to claim 3 manganese, chromium, molybdenum oxides etc. or easily decomposable salts these oxides are used.