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Verfahren zum Ammonisieren von auf nassem Wege hergestellten Schlackenphosphaten
Nach den Untersuchungen des Erfinders (deutsches Patent 569 73q.) lassen sich Schlakkenphosphate
auf nassem Wege dadurch erzeugen, daß man Salzsäuresuperphosphat nach Zusatz von
Wasser mit gemahlener Hochofenschlacke zur Umsetzung bringt und die dabei erhaltenen
Produkte mit Wasser gegebenenfalls auswäscht und durch Trocknen streufähig macht.
Diese Schlackenphosphate lassen sich durch Vermischen mit anderen Düngemitteln,
wie z. B. mit Ammoniaksalzen, gut zu Mischdüngern verarbeiten. Diese Art der Herstellung
von Mischdüngern aus den Schlackenphosphaten setzt natürlich die vorherige Herstellung
fester Ammoniaksalze in einem getrennten Arbeitsgange voraus.
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Der Erfinder fand nun gemäß der vorliegenden weiteren Ausbildung des
nach Patent 569 734 geschützten Verfahrens, daß sich stickstoffhaltige Mischdünger
aus den Schlakkenphosphaten auch auf anderem Wege erzeugen lassen, nämlich dadurch,
daß man die Schlackenphosphate mit Ammoniak und Kohlensäure oder mit Gasgemischen
behandelt, die diese Stoffe enthalten.
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Ausführungsbeispiel i ioo g eines trockenen Salzsäuresuperphosphats
werden mit 30o ccm Wasser verrührt und bis zur fast neutralen Reaktion mit fein
gemahlener Hochofenschlacke versetzt, wobei die Phosphorsäure fast restlos ausgefällt
wird. Das Fällungsprodukt wird abfiltriert, mit Wasser ausgewaschen, gründlich abgenutscht
und darauf in einem weiten Glasrohr mit Ammoniak und Kohlendioxyd behandelt, die
getrennt von einer Bombe aus in das Glasrohr eingeleitet werden. Die nach 2 Stunden
aus dem Rohr genommene Reaktionsmasse ist feucht und riecht stark nach Ammoniak.
An der Luft wird sie schnell trocken und verliert bald ihren Überschuß an Ammoniak.
In lufttrockenem Zustande auf den Gehalt an Ammoniakstickstoff untersucht, weist
sie einen Gehalt von 4,2o°@o Ammoniakstickstoff auf.
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Dieser Gehalt an Ammoniakstickstoff läßt sich nach weiteren Versuchen
nicht unerheblich dadurch erhöhen, daß man das Auswaschen des als Ausgangsmaterial
verwendeten Schlackenphosphats mit Wasser unterläßt, wie das aus dem folgenden Ausführungsbeispiel
hervorgeht.
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Ausführungsbeispiel e ioo g Salzsäuresuperphosphat werden mit nur
ioo ccm Wasser verrührt. Darauf wird wie im Ausführungsbeispiel i durch Zusatz von
Hochofenschlacke fast vollständig neutralisiert. Das Reaktionsprodukt wird auf der
Nutsche abgesaugt, aber nicht mit Wasser ausgewaschen, sondern gleich nach dem Abnutschen
im Glasrohr mit Ammoniak und
Kohlendioxyd behandelt. Das lufttrocken
gewordene Produkt enthält jetzt 6,70°:'o Aminoniakstickstoff.
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Wie weitere Versuche zeigten, war eine noch stärkere Erhöhung des
Stickstoffgehaltes des Enderzeugnisses möglich, wenn auch auf das Abnutschen verzichtet
und das Reaktionsprodukt aus Superphosphat und Hochofenschlacke ohne Abnutschen
und ohne Ausivasclien der Behandlung mit Ammoniak und Kohlendioxyd unterworfen wurde.
Ausführungsbeispiel 3 ioo g Salzsäuresuperphosphat «-erden mit so ccm Wasser verrührt
und mit Hochofenschlacke fast neutralisiert. Das Reaktionsprodukt wird unmittelbar
so, wie es erhalten war, im Glasrohr mit Ammoniak und Kohlendioxyd behandelt und
weist nach dein Trocknen einen Gehalt von Amnioniakstickstoff auf.
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Wie die Ausführungsbeispiele belegen, läßt sich also sowohl nach dem
Auswaschen der Kalksalze als auch ohne dieses Auswaschen den Schlackenphosphaten
bei der Ainmonisierung ein nicht unbeträchtlicher Stickstoffgehalt einverleiben.
Es lassen sich außerdem auch solche Schlackenphosphate ammonisieren, die mit Lösungen
von Phosphorsäure, die frei von allen Kalksalzen ist, hergestellt sind. Sind gleichzeitig
noch Kalksalze vorhanden, so ist der Erfolg des Ammonisierens infolge der Umsetzung
des Ammoniaks und der Kohlensäure mit diesen Kalksalzen natürlich größer, und es
werden stickstoffreichere Reaktionsprodukte erzielt. Am stickstoffreichsten sind
natürlich solche Schlackenphosphate, die unter Benutzung eines Superphosphats hergestellt
sind, das mit Hilfe von Salpetersäure aus Rohphosphaten erzeugt ist. Hier bildet
sich das stickstoffreiche Ammoniumnitrat an Stelle des stickstoffärmeren Chlorids
und Sulfats, die sich bei Benutzung von Superphosphaten, die mit Salzsäure oder
Schwefelsäure aus Rohphosphaten gewonnen sind, bilden. Letzten Endes können somit
alle Phosphorsäure enthaltenden Lösungen zur Herstellung der dem Verfahren zugrunde
liegenden Schlackenphosphate benutzt werden.
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Außer der Hochofenschlacke lassen sich auch andere Silicatschlacken
und ebenso auch basische Phosphatschlacken, wie Thomasmehl und Martinschlacke usw.,
zur Herstellung des Schlackenphosphats, das ammonisiert werden soll, benutzen, was
durch Versuche des Erfinders sichergestellt ist.
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Besonders vorteilhaft ist es im übrigen, die Ammonisierung des Schlackenphosphats
mit derjenigen von magnesiumhaltigen Kalisalzen zu vereinigen, indem man beide vor
der Ammonisierttng miteinander vermischt. RIan erreicht hierdurch einmal, daß noch
der dritte Hauptnährstoff für die Pflanzen, das Kalium, in die Mischung eingeführt
wird. Ferner kommt auch noch auf diese Weise Magnesiumcarbonat in die Mischung hinein,
das die Pufferkraft des ammonisierten Mischdüngers erhöht. Die Einführung dieser
beiden Stoffe ist dabei von dem Erfolg begleitet, daß der Stickstoffgehalt der Mischung
dadurch nicht herabgesetzt wird.
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Die technischen Fortschritte, die das vorliegende Verfahren umschließt,
sind die folgenden: i. Das Verfahren führt unter Ersparung von freien Säuren zur
Bindung des Ammoniakstickstoffes; im ausgewaschenen und im nichtausgewaschenen Schlackenphosphat
ist es letzten Endes die Säure, die zur Aufschließung des Rollphosphats bei der
Herstellung des Superphosphats oder der freien Phosphorsäure verwendet wurde, mit
Hilfe deren die Bindung des Ammoniakstickstoffes beim Ammonisieren bewirkt wird.
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:2. Durch die bei der Ammonisierung stattfindende Bildung von Calciumcarbonat
wird die Pufferwirkung des Schlackenphosphats erhöht.
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3. Die Hygroskopizität, die bei schlechtem Auswaschen dem Schlackenphosphat
infolge seines Gehaltes an Calciumclilorid oder an Calciumnitrat eigen ist, verschwindet
durch die Ammomsierung vollständig.
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4.. Die Arnmonisierung verhindert das Anfallen lästiger Waschwässer
und schwer zu beseitigender Salzlösungen bei der Herstellung der Schlackenphosphate.
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Nach zahlreichen älteren Verfahren ist es zwar bekannt, Superphosphat
mit Ammoniak und Kohlendioxyd zu behandeln. Das hat aber mit dem vorliegenden Verfahren
nichts zu tun, weil die hier mit Ammoniak und Kohlendioxyd behandelten Stoffe -
die auf nassem Wege hergestellten Schlackenphosphate - von ganz anderer chemischer
Beschaffenheit sind wie das Superphosphat.
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Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, Schlackenphosphate mit Ammoniak
und Kohlendioxyd zu behandeln. Aber diese Schlak-Icenphosphate waren nicht auf nassem
Wege durch Fällung erzeugt, sondern sie Zearen Schmelzphosphate. Das Ziel bei ihrer
Behandlung mit Ammoniak und Kohlendioxyd war, völlig abweichend von dem vorliegenden
Verfahren, die Gewinnung von wasserlöslichen Ammonium- und Kaliumphosphaten.
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Auch andere bekannte Verfahren, nach denen z. B. Lösungen von Alkali-
und Erdalkalisalzen mit Ammoniak und Kohlendioxyd behandelt werden, haben zu dem
Verfahren der vorliegenden Erfindung, die ausschließlich
die Ammonisierung
von Schlakkenphosphaten umfaßt, die durch Behandlung von Phosphorsäure oder Monocalciumphosphat
enthaltenden Lösungen oder Suspensionen mit Höchofenschlacke oder anderen basisch
wirkenden Silicat- oder Phosphatschlacken hergestellt werden, keine Beziehung en.