DE534407C

DE534407C - Process for the production of phosphate fertilizers by thermal means

Info

Publication number: DE534407C
Application number: DE1930534407D
Authority: DE
Original assignee: Dipl-Ing Adolf Buchleitner
Current assignee: Dipl-Ing Adolf Buchleitner
Priority date: 1929-04-30
Filing date: 1930-02-07
Publication date: 1931-09-26

Description

Verfahren zur Herstellung von Phosphatdüngemitteln auf thermischem Wege Die Reduktion von Phosphorsäure enthaltenden Verbindungen durch gekohltes Eisen ist bekannt. Desgleichen ist auch bekannt, daß wegen der großen Verwandtschaft des Phosphors zum Eisen die Reduktion der Phosphorsäure auch mittels reinen Eisens durchgeführt werden kann, wobei neben phosphorhaltigem Eisen Eisenoxydul entsteht. Letzteres kann durch Kohlung leicht wieder in reines Eisen umgewandelt werden. Ebenso kann in bekannter Weise der vom Eisen aufgenommene Phosphor durch oxydierende Behandlung wieder aus demselben entfernt und an basische Substanzen gebunden werden, wobei das Eisen stark erhitzt wird.Process for the production of phosphate fertilizers on thermal Ways The reduction of phosphoric acid containing compounds by carbonized iron is known. It is also known that because of the close relationship of the Phosphorus to iron the reduction of phosphoric acid is also carried out by means of pure iron can be, whereby in addition to phosphorus-containing iron, iron oxide is formed. The latter can easily be converted back into pure iron by carbonation. Likewise can in a known way the phosphorus absorbed by iron by oxidizing treatment removed from the same and bound to basic substances, with the iron is heated strongly.

Es ist nun eine ganze Anzahl von Verfahren bekannt, bei denen z. B. Eisenerz mit Phosphaten verschmolzen oder der auf dem Bade schwimmenden basischen Schlacke in der Entphosphorungsperiode zwecks Verhinderung der Schlackenvermehrung Kohlenstoff zugesetzt wird. Nach anderen Verfahren werden Eisen-oder Stahlabfälle zugleich mit Kohle und phosphorführender Bergart niedergeschmolzen, Calciumphosphat neben den üblichen Zuschlägen im Konverter zugesetzt oder sogar an Stelle dieser rein basischen Zuschläge kalkreiche natürliche öder künstliche Phosphate verwendet.A number of methods are now known in which e.g. B. Iron ore fused with phosphates or the basic ones floating on the bath Slag in the dephosphorization period to prevent slag growth Carbon is added. Other methods are used to produce iron or steel waste Melted down at the same time with coal and phosphorus-bearing rock, calcium phosphate in addition to the usual surcharges in the converter or even instead of them purely basic aggregates lime-rich natural or artificial phosphates are used.

Bei allen diesen Verfahren handelt es sich aber ausnahmslos um Maßnahmen, die bei der Eisen-oder Stahlerzeugung Anwendung finden sollen, um entweder Eisenphosphid zu erhalten oder die Phosphatschlacke stärker mit Phosphorsäure anzureichern. Bei keinem dieser Verfahren ist jedoch eine Wiederholung, also eine Wiederverwendung des Eisens vorgesehen, zumal auch das Ausmaß der jeweiligen Reduktion bei diesen Verfahren praktisch nicht vorher bestimmbar wäre. Die nach diesen Verfahren gewonnenen Phosphatschlacken sind außerdem in ganz normaler Weise durch Kieselsäure, Eisenoxydul usw. verunreinigt, da zur Ausscheidung dieser durch die Arbeitsweise oder das zur Verwendung gelangte Material selbst bedingten Beimengungen in keinem Teile des Verfahrens Gelegenheit besteht.However, all of these procedures are, without exception, measures which are to be used in iron or steel production to produce either iron phosphide or to enrich the phosphate slag more strongly with phosphoric acid. at however, none of these processes is a repetition, i.e. a reuse of iron provided, especially since the extent of the respective reduction in these Procedure would practically not be determinable in advance. Those obtained by this process Phosphate slags are also in a completely normal way due to silica, iron oxide etc. contaminated, as to the excretion of this by the working method or the for No part of the process used any material, even admixtures Opportunity exists.

Verzichtet man -auf die Gewinnung gereinigten Eisens, so kann durch abwechselnde Reduktion und Oxydation unter ständiger Benutzung ein und desselben Eisens kontinuierlich Phosphorsäure enthaltende Schlacke gewonnen werden, wenn durch das Vorhandensein von Kohlenstoff, der entweder gleichzeitig mit dem Rohphosphat oder getrennt von diesem zugesetzt wird, der Bildung von Eisenoxydul entgegengewirkt wird.If one renounces the extraction of purified iron, one can go through alternating reduction and oxidation with constant use of one and the same Iron continuously containing slag containing phosphoric acid if by the presence of carbon, either simultaneously with the rock phosphate or is added separately from this, counteracts the formation of iron oxide will.

In diesem Falle kann, da auf die Gewinnung gereinigten Eisens verzichtet wird, eine gewisse Menge Phosphor ständig im Eisen belassen werden, wodurch einerseits ein schon bei niedrigen Temperaturen dünnflüssiges Eisenbad erhalten und anderseits die Verschlackung von Eisen-.oxydul ,vermieden wird, da eine weitgehende Entfernung des Phosphors aus dem Eisen nicht erforderlich ist und daher die Verschlackungsgrenze, welche bei einem Phosphorgehalte des Eisens von annähernd 0,3 010 gelegen ist, niemals erreicht oder gar unterschritten zu werden braucht. Infolge der Arbeitsmöglichkeit bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen wird auch fast kein Silicium reduziert, weshalb eine wesentliche Verunreinigung der Oxydationsschlacke durch Kieselsäure vermieden- wird. Im übrigen hängt die Verunreinigung des Enderzeugnisses von der Reinheit des verwendeten Kalkes sowie davon ab, ob die Reduktionsschlacke bei der Oxydation wieder Verwendung findet oder ob zur Bindung der Phosphorsäure neuer Kalk zugesetzt wird.In this case, since the extraction of purified iron is dispensed with, a certain amount of phosphorus can be left in the iron at all times, whereby on the one hand an iron bath that is thinly liquid at low temperatures is obtained and on the other hand the slagging of iron oxide is avoided, since an extensive Removal of the phosphorus from the iron is not necessary and therefore the slagging limit, which is located at a phosphorus content of the iron of approximately 0.3 010, never needs to be reached or even fallen below. As it is possible to work at relatively low temperatures, almost no silicon is reduced, which is why significant contamination of the oxidation slag with silica is avoided. In addition, the contamination of the end product depends on the purity of the lime used and on whether the reduction slag is reused in the oxidation or whether new lime is added to bind the phosphoric acid.

Zur Durchführung eines Versuches wurden beispielsweise 500 kg Eisen verwendet, die sich nach dem Einschmelzen und Phosphorzusatz mit einem Gehalte von x,20/0 P im Ofenherd befanden. Die Temperatur betrug r42o ° C. Auf dieses Eisenbad wurden 6o kg vorerhitztes Hardrock-Phosphat mit einem Gehalte von 32,5 % P,0, mit 9 kg Koks gemischt aufgegeben und 45 Minuten lang in reduzierender Atmosphäre gehalten. Hierauf wurde die Schlacke abgezogen und durch geglühten Kalk n Menge von 5o kg ersetzt, worauf mittels der berechneten _ Luftmenge die beabsichtigte teilweise Verbrennung des Phosphors erfolgte. Im Eisen wurden 1,3 0/0 P belassen. Die Oxydationsschlacke enthielt 27,30/0 Phosphorsäure, wovon 23,80/0 zitronensäurelöslich waren.To carry out an experiment, for example, 500 kg of iron were used, which were found in the furnace with a content of x.20 / 0 P after melting and phosphorus addition. The temperature was about 42o ° C. On this iron bath, 60 kg of preheated hard rock phosphate with a content of 32.5% P.0, mixed with 9 kg of coke, were added and kept in a reducing atmosphere for 45 minutes. The slag was then drawn off and replaced with calcined lime in an amount of 50 kg, whereupon the intended partial combustion of the phosphorus took place using the calculated amount of air. 1.3 % P was left in the iron. The oxidation slag contained 27.30 / 0 phosphoric acid, of which 23.80 / 0 was citric acid soluble.

Zur Durchführung eines zweiten Versuches wurde das durch die Phosphorverbrennung stark erhitzte Eisenbad gekohlt und nunmehr 6o kg Hardrock-Phosphat wie oben, aber ohne Kohlezusatz eingebracht. Dabei verläuft die Reduktion anscheinend schneller. Bei gleicher Behandlung des Eisens wie im vorerwähnten Falle wurden auch die gleichen Ergebnisse erzielt.To carry out a second experiment, this was done by burning phosphorus Strongly heated iron bath carbonized and now 60 kg hard rock phosphate as above, but Introduced without the addition of carbon. The reduction seems to be faster. With the same treatment of iron as in the above-mentioned case, the same also became Results achieved.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of phosphate fertilizers by thermal means, whereby phosphorus-containing material is carried out in the presence of iron Carbon is reduced to the iron phosphide thus obtained by subsequent oxidizing treatment to get rid of the phosphorus and the phosphoric acid to bind basic substances, characterized by an arbitrarily often repeated Reduction and oxidation using the same mass of iron. .