DE538999C - Verfahren zur Herstellung phosphorsaeurereicher Duengemittel - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung phosphorsäurereicher Düngemittel Die nachstehend beschriebene Erfindung betrifft die Gewinnung phosphorsäurereicher Düngemittel aus Rohphosphaten. Sie besteht darin, daß man auf die Rohphosphate in der Glühhitze Phosphorpentoxyd zweckmäßig in Dampfform einwirken läßt. Unter diesen Umständen erfolgt die Bindung des P,05 durch die Rohphosphate rasch und vollständig unter Bildung von streufähigen Düngemitteln mit einem P10;-Gehalt von beispielsweise bis zu 6o 'ja und darüber.
• Dieser P"0"-Gehalt der Düngemittel kann je nach der angewendeten P,0,-Menge in ziemlich weiten Grenzen eingestellt werden. Man kann beispielsweise Düngemittel herstellen, die Calciumpyrophosphat, Calciummetaphosphat oder Gemischen dieser entsprechen, in denen also das Molverhältnis CaO P10; etwa r : 1,11 bis z : z beträgt. Es gelingt aber auch leicht, aus den Rohphosphaten zu noch phosphorsäurereicheren Düngemitteln, etwa mit einem Molverhältnis von CaO: I'10; - r : z zu gelangen.
• Die so gewonnenen Düngemittel sind nicht hygroskopisch, gut streufähig und weisen eine für Düngezwecke befriedigende Löslichkeit der Phosphorsäure auf. Die Löslichkeit kann noch gesteigert werden, indem man die heißen, zweckmäßig schmelzflüssigen Erzeugnisse einer plötzlichen Abkühlung (Abschreckung) unterwirft, wobei man vorteilhaft für die Entstehung einer großen Oberfläche sorgt. Das Abschrecken kann z. B. durch Auftropfen der Schmelze auf kalte Eisenplatten oder durch Einfließenlassen ih kaltes Wasser erfolgen.
• Eine Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, daß man das für die Reaktion benötigte P10, durch Verbrennen von elementarem, zweckmäßig dampfförmigem Phosphor herstellt und die Verbrennungswärme zur Erhaltung der Reaktionstemperatur ausnutzt. Diese Ausführungsform des Verfahrens erweist sich als besonders zweckmäßig, um die phosphorhaltigen Gase, die bei der Herstellung des Phosphors durch Reduktion von Phosphaten entstehen, unmittelbar zu verwerten. Hierzu wird der in den Phosphorofengasen enthaltene Phosphor in bekannter Weise zu P10; verbrannt und die bei dieser Verbrennung entstehende Wärme für die -Aufrechterhaltung der Reaktionstemperatur äusgenutzt. Die hier verfügbare Wärmemenge kann auch noch durch Ausnutzung des CO-Gehaltes des Phosphorofengases für die Wärmeentwicklung verbessert werden.
• Es ist bereits vorgeschlagen worden, Düngemittel durch Einwirkung von Phosphorpentoxyddampf auf Rohphosphate in der Hitze darzustellen. Diese bekannten Verfahren wurden aber nicht bei Glühhitze, sondern bei einer unter der Hydratisierungstetnperatur liegenden Temperatur ausgeführt und lieferten wasserlösliches, saures Calciumphosphat. Das neue Verfahren unterscheidet sich hiervon grundlegend durch Anwendung von Glühhitze, so daß niemals saure Cä.lciumphosphate entstehen können. Unter diesen Bedingungen kann aber von dem kohphosphat mehr P20, aufgenommen werden, so daß' Phosphate entstehen können, die einen selbst gegenüber Calciummetaphosphat erhöhten P20 Gehalt besitzen. Derartige Phos= phatdüngemittel waren bisher unbekannt und können bei einer Reaktionstemperatur unter Glühhitze gar nicht hergestellt ,-erden. Ausführungsbeispiel In einem wärmeisolierten stehenden Schacht, der mit Füllkörpern beschickt ist, wird im unteren Teil phosphorhaltiges Gas Mit Luft verbrannt. Die P. Ü"haltigen Verbrennungsgase streichen im Schacht nach oben und bringen ihn auf die erforderliche Temperatur von etwa 1200°. Von oben her wird in den Schacht kontinuierlich feinkörniges oder kleinstückiges Rohphosphat aufgegeben. Es lagert zunächst auf den Füllkörpern. Nachdem es sich mit dem P20, teilweise umgesetzt hat, wird es erst teigig, schließlich flüssig und rieselt über, die Füllkörper dem Gasstrom entgegen. Es nimmt hierbei noch weitere Mengen P20" auf und sammelt sich schließlich im unteren Teil des Ofens, wo es von Zeit zu Zeit abgelassen und zur Abschreckung zweckmäßig unmittelbar in kaltes Wasser einlaufen gelassen wird.
• Das erhaltene Erzeugnis läßt sich leicht auf eine für Düngezwecke geeignete Korngröße vermahlen. Der Phosphorsäuregehalt des Endproduktes, der auch in gewissem Maße von den Dimensionen des Ofens abhängt, kann durch Variation der Chargierungsgeschwirddigkeit und der Geschwindigkeit und Zusammensetzung des- phosphorhaltigen Gases innerhalb weiter Grenzen beliebig eingestellt werden.
• Behandelt man auf diese Weise ein Gafsa-Rohphosphat mit einem Gehalt von 45,2 04 CaO und 27,3 °4 P_,0, so kann man, je nach der Menge Phosphorpentoxyddampf; den man mit dem Rohphosphat zur Reaktion bringt, beispielsweise folgende Erzeugnisse erhalten: a) durch Einwirkung von o,89 kg P20,, auf i kg Rohphosphat: 1,73 kg eines Düngemittels mit 26 °1o CaO und 67,7 °4 P205 (Mole erhältnis i : i) b) durch Einwirkung von 1,53 kg P20ri auf i kg Rohphosphat: 2,q.4 kg eines Düngemittels mit I8,47 °/o CaO und 73,7 °/" P20, (Molverhältnis 1 :1,57) ; c) durch Einwirkung von 1,99 kg P20;, auf i kg Rohphosphat: 2,94 kg eines Düngemittels mit 15,3 °/o Ca.O und 77 % P,Ozi (Molverhältnis i :2).
• Die Phosphorsäureausbeute hängt von den Arbeitsbedingungen ab; es sind jedoch leicht Ausbeuten von 98 bis nahezu Zoo °/o zu erreichen. Die Verunreinigungen des Rohphosphats, insbesondere an orgänischen Substanzen, Kieselsäure und Fluor, finden sich, infolge Verflüchtigung, nur mehr zum Teil im Endprodukt wieder. Die Erzeugnisse enthalten die Phosphorsäure in assimilierbarer Form.
• Statt in der oben beschriebenen Apparatur kann der Aufschluß des Rohphosphats z. D-. auch in folgender Anordnung erfolgen In einem wärmeisolierten feuerfesten Behälter befindet sich die schmelzflüssige Reaktionsmasse. In diese taucht ein Röhrensystem ein, in dem die Verbrennung der phosphordampfhaltigen Gase vorgenommen wird. Die entwickelte Wärme wird unmittelbar auf die Schmelze übertragen und hält die erforderliche Temperatur aufrecht. Die P205haltigen Verbrennungsgase werden - möglichst in feiner Verteilung - durch die Schmelze hindurchgedrückt, wobei der P205-Gehalt von der Masse aufgenommen wird. Das zur Umsetzung gelangende Rohphosphat wird kontinuierlich in die Schmelze eingetragen, das Reaktionsprodukt von Zeit zu Zeit in Teilpartien abgestochen und abgeschreckt.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCFIE: i. Verfahren zur Herstellung phosphorsäurereicher Düngemittel durch Einwirkung von Phosphorpentoxyd auf Rohphosphate, dadurch gekennzeichnet, daß die Einiivirkung in der Glühhitze stattfindet.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die heißen, zweckmäßig schmelzflüssigen Reaktionsprodukte einer plötzlichen Abkühlung unterworfen werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehr P20;, an das Rohphosphat gebunden wird, als der Bildung von Calciummetaphosphat entspricht.
4. 4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man etementaren Phosphor mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen verbrennt und die Verbrennungsprodukte unter Ausnutzung der Verbrennungswärme auf das Rohphosphat einwirken läßt.