DE616946C - - Google Patents

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DE616946C DENDAT616946D DE616946DA DE616946C DE 616946 C DE616946 C DE 616946C DE NDAT616946 D DENDAT616946 D DE NDAT616946D DE 616946D A DE616946D A DE 616946DA DE 616946 C DE616946 C DE 616946C
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05BPHOSPHATIC FERTILISERS
    • C05B11/00Fertilisers produced by wet-treating or leaching raw materials either with acids in such amounts and concentrations as to yield solutions followed by neutralisation, or with alkaline lyes
    • C05B11/04Fertilisers produced by wet-treating or leaching raw materials either with acids in such amounts and concentrations as to yield solutions followed by neutralisation, or with alkaline lyes using mineral acid
    • C05B11/12Fertilisers produced by wet-treating or leaching raw materials either with acids in such amounts and concentrations as to yield solutions followed by neutralisation, or with alkaline lyes using mineral acid using aqueous hydrochloric acid

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 15. AUGUST 1935ISSUED ON AUGUST 15, 1935

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 16 GRUPPECLASS 16 GROUP

H 13500p IVbjio Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 18. Juli 1935H 13500p IVbjio Date of publication of the patent grant: July 18, 1935

Hoesch-Köln Neuessen Akt.-Ges. für Bergbau und Hüttenbetrieb in Dortmund*)Hoesch-Cologne Neuessen Akt.-Ges. for mining and smelting operations in Dortmund *)

Kreisverfahren zur Herstellung von Dicalciumphosphatdüngemittein aus natürlichenCircular process for the production of dicalcium phosphate fertilizers from natural ones

oder künstlichen unlöslichen Phosphatenor artificial insoluble phosphates

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Februar 1933 abPatented in the German Empire on February 3, 1933

Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Dicalciumphosphatdüngemittein auf nassem Wege werden im allgemeinen die Ausgangsphosphate mit Säuren aufgeschlossen zu einer Monocalciumphosphat bzw. freie Phosphorsäure enthaltenden Lösung, aus welcher Dicalciumphosphat mittels basischer Stoffe, wie Kalkmilch, Calciumcarbonat oder Ammoniak, ausgefällt wird.In the known processes for the production of dicalcium phosphate fertilizers In general, the starting phosphates are digested with acids in the wet way to a solution containing monocalcium phosphate or free phosphoric acid, from which Dicalcium phosphate is precipitated by means of basic substances such as milk of lime, calcium carbonate or ammonia.

Bildet die angewendete Säure mit dem Kalk des Rohphosphates unlösliche Salze, wie z. B. Schwefelsäure, so geht dabei die gesamte Aufschlußsäure nutzlos (als Gips) in den unlöslichen Rückstand; gleichzeitig geht damit aber auch die später für die Dicalciumphosphatbildung erforderliche Kalkmenge in den unlöslichen (Gips-) Rückstand und muß später wieder zugefügt werden.
Benutzt man zum Aufschluß eine lösliche Kalksalze bildende Saure, wie z. B. Salpeteroder Salzsäure, so bleibt nach der Fällung eine Lauge zurück, die neben Verunreinigungen die gesamte angewendete Säure in Form ihrer löslichen Kalk- bzw. bei Fällung mit Ammoniak auch Ammonsalze enthält. Bei Anwendung von Salpetersäure als Aufschlußsäure zur Dicalciumphosphatherstellung muß also stets eine zwangsläufig sich ergebende Menge Kalk- (Ammon-) Nitratdünger abgesetzt werden. Bei Anwendung von Salzsäure dagegen muß die ganze angewendete Säure als Calciumchloridlauge beseitigt bzw. weiterverarbeitet werden, die bei Ammoniakfällung — wenn nicht besondere Maßnahmen getroffen werden — auch noch kostbares Ammoniumchlorid enthalt.
If the acid used forms insoluble salts with the lime in the rock phosphate, such as B. sulfuric acid, the entire digestion acid goes useless (as gypsum) in the insoluble residue; At the same time, however, the amount of lime required later for the formation of dicalcium phosphate goes into the insoluble (gypsum) residue and has to be added again later.
If an acid which forms soluble lime salts is used for the digestion, such as, for. B. nitric or hydrochloric acid, a lye remains after the precipitation which, in addition to impurities, contains all the acid used in the form of its soluble lime or, in the case of precipitation with ammonia, also ammonium salts. If nitric acid is used as a digestion acid for the production of dicalcium phosphate, an inevitable amount of lime (ammonium) nitrate fertilizer must always be deposited. When using hydrochloric acid, on the other hand, all the acid used must be removed or further processed as calcium chloride liquor, which in the case of ammonia precipitation - if special measures are not taken - also contains valuable ammonium chloride.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun ein Verfahren, das dem eben geschilderten gegenüber den großen Vorteil hat, daß — abgesehen von etwas Kohlendioxyd und wenig leicht zu verwertendem Kalkhydrat — kein mengenmäßig gekoppeltes Nebenprodukt entsteht. The present invention is now a method that the just described over has the great advantage that - apart from some carbon dioxide and little Easy to use hydrated lime - no quantitatively coupled by-product is created.

Damit ist für das Dicalciumphosphat, das nach Ansicht namhafter Agrikulturchemiker ein hervorragendes Düngemittel darstellt, wenn es billig und mit hoher Ammoncitratlöslichkeit hergestellt werden kann, erst die Möglichkeit einer umfangreichen Verwendung in der Landwirtschaft eröffnet.This is for the dicalcium phosphate, which according to well-known agricultural chemists makes an excellent fertilizer when cheap and with high ammonium citrate solubility can be produced, only opens up the possibility of extensive use in agriculture.

Das Verfahren der Erfindung geht aus vom Salzsäureaufschluß von Rohphosphaten oder künstlichen unlöslichen Phosphaten, bei dem durch eine besondere, auch aus dem beigefügten Sankeydiagramm ersichtliche Verkettung verschiedener an sich bekannter \Terfahren die Herstellung von Dicalciumphosphat aus Tricalciumphosphat ohne Zuführung irgendwelcher fremder Stoffe lediglich mit Hilfe von im Verfahren selbst erzeugten Stoffen erreicht wird. Die Abspaltung des einen Moleküls Ca O aus dem Tricalcium-The method of the invention starts from the hydrochloric acid digestion of crude phosphates or artificial insoluble phosphates, various known per se in the apparent by a special, also from the accompanying Sankey diagram concatenation \ T out the production of dicalcium phosphate from tricalcium phosphate, without the addition of any foreign substances only with the aid of in the process self-produced substances is achieved. The splitting off of one Ca O molecule from the tricalcium

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dr. Friedrich Heinrich in Dortmund.Dr. Friedrich Heinrich in Dortmund.

phosphat erfolgt dabei unter Zuhilfenahme von im Kreise umlaufender und daher stets wieder verwendbarer Säure, Ammoniak und Kalk. Ein Teil des Kalkes fällt dabei als überschüssiges Nebenprodukt in Form von Kalkhydrat ab. Dabei handelt es sich bei dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung keineswegs um eine bloße Aneinanderreihung an sich bekannter Maßnahmen aus wirtschaftliehen Gründen, sondern um eine neue, innige Verkettung der einzelnen Verfahrensstufen. Dem Hauptproduktionsweg sind erfindungsgemäß zwei ineinanderliegende Kreisprozesse (Salzsäure- und Ammoniakkreislauf) neben-phosphate takes place with the help of circulating in a circle and therefore always reusable acid, ammonia and lime. Part of the lime falls as Excess by-product in the form of hydrated lime. These are the subject of the present invention in no way a mere stringing together known measures for economic reasons, but a new, intimate one Chaining of the individual process stages. The main production route are according to the invention two interconnected cycle processes (hydrochloric acid and ammonia cycle) next to

*5 geschaltet, deren Verkettung aber erst durch Einschaltung eines dritten Kreisvorganges (Kalkkreislauf) in die kombinierten beiden erstgenannten möglich gemacht wird.* 5 switched, but their chaining through Activation of a third cycle (lime cycle) in the combined two the former is made possible.

Die einzelnen Verfahrensstufen des Kreis-Verfahrens der vorliegenden Erfindung sind folgende:The individual process steps of the cycle process of the present invention are the following:

ι a. Aufschluß des Rohphosphates oder des künstlichen unlöslichen Phosphates mit Salzsäure zu einer Monocalciumphosphat und Calciumchlorid enthaltenden Lauge:ι a. Digestion of the rock phosphate or the artificial insoluble phosphate with hydrochloric acid to a lye containing monocalcium phosphate and calcium chloride:

Ca3 P2 O8 + 4 H Cl = Ca H4 P2 O8 + 2 Ca Cl2.Ca 3 P 2 O 8 + 4 H Cl = Ca H 4 P 2 O 8 + 2 Ca Cl 2 .

ι b. Fällung des Phosphats der Lauge der Verfahrensstufe ι a mit Ammoniak als Dicalciumphosphat :ι b. Precipitation of the phosphate of the lye of process stage ι a with ammonia as dicalcium phosphate :

CaH4P.,O8 + 2 NH3 + 2 CaCl2 CaH 4 P., O 8 + 2 NH 3 + 2 CaCl 2

= 2'CaHPO4 + 2NH4Cl + CaCl2.= 2'CaHPO 4 + 2NH 4 Cl + CaCl 2 .

2. Ammoniakaustreibung aus der vom Dicalciumphosphat abgetrennten Lauge der Verfahrensstufe ib mit Kalk:2. Ammonia expulsion from the liquor of the process stage separated from the dicalcium phosphate ib with lime:

2 NH4Cl+ CaCl2+ CaO2 NH 4 Cl + CaCl 2 + CaO

= 2 CaCl2+ 2 NH3 = 2 CaCl 2 + 2 NH 3

H2O.H 2 O.

3. Salzsäureregenerierung aus dem vom Ammoniak befreiten und durch Eindampfen der Caiciumchloridlauge erhaltenen festen Calciumchlorid:3. Hydrochloric acid regeneration from the ammonia freed and by evaporation solid calcium chloride obtained from the calcium chloride liquor:

2 Ca Cl2 + 2 H2 O = 4 H Cl + 2 Ca O.2 Ca Cl 2 + 2 H 2 O = 4 H Cl + 2 Ca O.

Dabei dient NH3 aus Verfahrensstufe 2 für die Fällung des Dicalciumphosphats nach Stufe ι b; HCl aus Verfahrensstufe 3 dient zum Aufschluß des Rohphosphates nach Verfahrensstufe ι a und CaO aus der Verfahrensstufe 3 für die Ammoniakaustreibung nach Stufe 2.Here, NH 3 from process stage 2 is used for the precipitation of the dicalcium phosphate after stage ι b; HCl from process stage 3 is used to digest the raw phosphate according to process stage ι a and CaO from process stage 3 for the expulsion of ammonia according to stage 2.

Aus der Gesamtgleichung Ca3P2O8 + H2OFrom the overall equation Ca 3 P 2 O 8 + H 2 O

= 2 CaHPO4 + CaO ist ersichtlich, daß bei reinem Tricalciumphosphat außer dem Dicalciumphosphat nur ι CaO übrigbleibt und daß lediglich 1H2O für den Prozeß gebraucht wird.= 2 CaHPO 4 + CaO it can be seen that with pure tricalcium phosphate, apart from the dicalcium phosphate, only ι CaO remains and that only 1H 2 O is needed for the process.

Bei Rohphosphaten u. dgl. bleibt ein unlöslicher Rückstand zurück, die enthaltene Kohlensäure entweicht beim Aufschluß. Ein den theoretischen übersteigender Mehrbedarf an Säure wird aus CaCl2 nach 3 regeneriert. Eisen und Mangan bleiben größtenteils im Rückstand, ebenso Calciumfluorid und die tonigen Anteile usw. Die Abtrennung derselben kann gegebenenfalls durch geeignete Hitzeanwendung, die auch auf die Löslichkeit der späteren Fällungsprodukte günstig einwirkt, erleichtert werden. Als Fällungsmittel verwendet das Verfahren der vorliegenden Erfindung Ammoniak gegenüber der sonst üblichen Fällung des Dicalciumphosphates durch Kalk oder kalkhaltige Schlacken. Die Anwendung von sonst billiger Hochofenschlacke scheitert an den Kosten für Transport und Zerkleinerung. Thomasmehl als Fällungsmittel hat den Nachteil schlechter Ausnutzung des darin enthaltenen P2O5. Kalk ist teuer und geht überdies in ganzer Menge verloren, da ja die für die Dicalciumphosphatbildung erforderliche Menge Kalk meistens überreichlich in der Aufschlußlösung vorhanden ist.In the case of rock phosphates and the like, an insoluble residue remains, the carbonic acid contained escapes during the digestion. Any additional acid requirement that exceeds the theoretical requirement is regenerated from CaCl 2 after 3. Most of the iron and manganese remain in the residue, as do calcium fluoride and the clayey fractions, etc. The separation of these can, if necessary, be facilitated by the application of suitable heat, which also has a favorable effect on the solubility of the subsequent precipitation products. The process of the present invention uses ammonia as the precipitant, as opposed to the otherwise customary precipitation of dicalcium phosphate by lime or lime-containing slags. The use of otherwise cheap blast furnace slag fails because of the costs for transport and crushing. Thomas flour as a precipitant has the disadvantage of poor utilization of the P 2 O 5 contained therein. Lime is expensive and, moreover, the whole amount is lost, since the amount of lime required for the formation of dicalcium phosphate is usually in abundance in the digestion solution.

Die Ammoniakfällung dagegen liefert besonders bei vorherigem Aufkochen der Aufschlußlösung und vorsichtiger Dosierung, gegebenenfalls fraktionierter Zugabe, gut filtrierbare, vollständig ammoncitratlösliche Produkte, die nur in bekannter Weise vorsichtig getrocknet werden müssen.The ammonia precipitation, on the other hand, provides the digestion solution, especially if the digestion solution has been boiled up beforehand and careful metering, if necessary fractional addition, easily filterable, completely soluble in ammonium citrate Products that only need to be carefully dried in a known manner.

Das nach der Fällung und Filtration in der Lauge befindliche Ammoniak läßt sich mit Kalk ohne Schwierigkeit mit geringen Un- 9^ kosten regenerieren. Kann man nun für diese Ammoniakaustreibung Kalk verwenden, der im Prozeß selbst anfällt, wie dies nach dem vorliegenden Kreisverfahren der Fall ist, so steht das Fällungsammoniak tatsächlich nur für die geringen Umsetzungskosten zur Verfügung. The ammonia located after precipitation and filtration in the liquor can be lime without difficulty with small UN 9 regenerate cost ^. If you can now use lime for this ammonia expulsion, which is obtained in the process itself, as is the case with the present circular process, then the precipitation ammonia is actually only available for the low conversion costs.

Da man beim Aufschluß von Rohphosphaten infolge der geringen Löslichkeit des Monocalciumphosphats verhältnismäßig große Wassermengen verwenden muß, läßt man die anfallenden Laugen zweckmäßig wiederholt im Prozeß umlaufen, bis sie an Ammoniak bzw. Calciumchlorid genügend angereichert sind, eine Maßnahme, die sich besonders durch die verringerten Eindampfkosten günstig auf die Wärmewirtschaft des Verfahrens auswirkt.Since one in the digestion of rock phosphates due to the low solubility of Monocalciumphosphats must use relatively large amounts of water, one leaves the accumulating alkalis expediently circulate repeatedly in the process until they get ammonia or calcium chloride are sufficiently enriched, a measure that is particularly useful due to the reduced evaporation costs, it has a favorable effect on the heat economy of the process affects.

Die Austreibung des Ammoniaks durch Kalk nach Verfahrensstufe 2 ist ein bekann- 1X5 ter technisch verwendeter Vorgang, der durch die Gegenwart von CaCl2 in keiner Weise ungünstig beeinflußt wird.The expulsion of the ammonia by lime after process stage 2 is a well-known 1X 5 ter technically used process which is in no way adversely affected by the presence of CaCl 2.

Sollte sich ein wirtschaftlicher Vorteil durch einen Verzicht auf ioo°/0ige NH3-AuS-treibung ergeben, so ist dies für das gesamte Verfahren ohne Nachteil, da dann lediglichShould be an economic advantage through a waiver ioo ° / 0 -Of strength NH 3-expulsion result, this is for the entire procedure without disadvantage because then only

die nach 3 regenerierte Säure etwas chlorammonhaltig anfällt, so daß das Ammoniak doch im Prozeß verbleibt.the acid regenerated after 3 contains some chlorammonine accumulates, so that the ammonia remains in the process.

Die entweichenden Ammoniakdämpfe können entweder auf trockenes Gas verarbeitet werden, sie können aber auch unmittelbar in feuchtem Zustand oder nach Entfernung eines Teiles des Wassers, beispielsweise durch Rückflußkühlung, ^ur Fällung des Dicalciumphosphates nach Verfahrensstufe 1 b verwendet werden.The escaping ammonia vapors can either be processed on dry gas but they can also be used immediately when they are wet or after one has been removed Part of the water, for example by reflux cooling, ^ ur precipitation of the dicalcium phosphate can be used after process stage 1b.

Die anfallende, genügend angereicherte Chlorcalciumlauge wird dann eingedampft und das feste Calciumchlorid in an sich bekannter Weise in Gegenwart von Wasserdampf, gegebenenfalls auch in Mischung mit anderen Oxyden, beispielsweise Magnesia o. dgl., thermisch auf Salzsäure und Kalkrückstand verarbeitet.The resulting, sufficiently enriched calcium chloride solution is then evaporated and the solid calcium chloride in a manner known per se in the presence of water vapor, optionally also in a mixture with other oxides, for example magnesia or the like, thermally on hydrochloric acid and lime residue processed.

Der Gedanke der Salzsäureaustreibung aus Calcium- und Magriesiumchlorideri durch AVasserdampf bei hohen Temperaturen ist nicht neu.The thought of the expulsion of hydrochloric acid from calcium and magnesium chloride AVapor at high temperatures is not new.

Trotzdem haben sich derartige Verfahren in der chemischen Technik nicht einbürgern können, weil die erforderlichen Temperaturen zu hoch sind. Bei 6oo° läßt sich ohne Oxydzusatz etwa die Hälfte der Salzsäure austreiben; bei 8oo° sind es schon über 8o°/0; bei 15000 sind es aber immer noch erst 96 bis 97 °/0 und auch bei 20000 fehlen noch mehr als 1 °/0 an der quantitativen Regenerierung. Eine solche ist praktisch nicht möglich bzw. wird erst bei so hohen Tempera türen erreicht, daß die technischen und Werkstoffschwierigkeiten unüberwindlich werden, ganz abgesehen von den für eine solche quantitative Regenerierung unverhältnismäßig erhöhten Kosten, die jede Wirtschaftlichkeit ausschließen. Zu tragbaren Kosten läßt sich aber die Umsetzung durchführen, wenn man sie nur bei 8oo° zu 80 °/0 durchführt. Versuche haben gezeigt, daß der Wärnieverbrauch hier nur ganz wenig über dem Theoretischen liegt.In spite of this, processes of this kind have not become established in chemical engineering because the temperatures required are too high. At 600 ° about half of the hydrochloric acid can be driven out without the addition of oxide; at 8oo ° it is already over 80 ° / 0 ; at 1500 0 it is still only 96 to 97 ° / 0 and even at 2000 0 there is still more than 1 ° / 0 missing from the quantitative regeneration. Such is practically impossible or is only achieved at such high temperatures that the technical and material difficulties are insurmountable, quite apart from the disproportionately increased costs for such a quantitative regeneration, which exclude any economic viability. However, the implementation can be carried out at affordable costs if it is carried out only at 80 ° to 80 ° / 0 . Tests have shown that the heat consumption here is only slightly above the theoretical.

Eine solche 80 0I0IgQ HCl-Regenerierung hat aber nur Zweck, wenn man für den noch CaCl2 enthaltenden Kalkrückstand eine Verwertung findet, wo der Calciumchloridgehalt des Rückstandes nicht stört. Eine solche Verwertungsmöglichkeit wird durch die eigenartige Kombination der vorliegenden Erfindung mit der Ammoniakaustreibung aus der nach der Abtrennung des Dicalciumphosphats verbleibenden Calciumchlorid-AmmonchloridkLauge gegeben.Such 80 0 I 0 IgQ HCl regeneration is only useful if the calcium residue still containing CaCl 2 can be used where the calcium chloride content of the residue does not interfere. Such a utilization possibility is given by the peculiar combination of the present invention with the expulsion of ammonia from the calcium chloride-ammonium chloride liquor remaining after the separation of the dicalcium phosphate.

Man kann dabei sogar so weit gehen, daß man direkt die aus dem Regenerierofen kommende CaO-CaCl2-Schrnelze verwendet, welche gleichzeitig die für die Ammoniakaustreibung und teilweise Einengung notwendige Wärme liefert, die ihrerseits aber beim Eintragen in die CaCl2-NH4Cl-Lauge gewissermaßen granuliert wird, so daß nach der Ammoniakaustreibung der überschüssige Kalk als Kalkhydrat suspendiert bleibt und !eicht abgetrennt werden kann. Der durch den NHg-Austreibungsprozeß verbrauchte Kalk geht dabei als CaCl2 in die Lauge, also nicht artfremd, was einen weiteren großen Vorteil bedeutet, denn die umlaufende Lauge bleibt dadurch im Kreisverfahren immer wieder verwendbar, ohne sich etwa allmählich an schädlichen Stoffen anzureichern.You can even go so far as to use the CaO-CaCl 2 shrinkage coming from the regeneration furnace directly, which at the same time supplies the heat necessary for the ammonia expulsion and partial constriction, but which in turn when it is introduced into the CaCl 2 -NH 4 Cl Lye is granulated, so to speak, so that after the ammonia has been expelled, the excess lime remains suspended as hydrated lime and can easily be separated off. The lime consumed by the NHg expulsion process goes into the lye as CaCl 2, i.e. not alien, which is another great advantage, because the circulating lye can be used again and again in the circular process without gradually accumulating in harmful substances.

Die bei der Regenerierung gewonnene Salzsäure wird in bekannter Weise kondensiert und zum Aufschluß des Ausgangsphosphats gemäß Verfahrensstufe 1 a verwendet. Ein besonderer Vorteil liegt liier darin, daß die Salzsäure in Anbetracht des hohen Wasserbedarfs des Aufschlußvorganges in der anfallenden verdünnten Form als Aufschlußmittel für das Rohphosphat 0. dgl. dient.The hydrochloric acid obtained in the regeneration is condensed in a known manner and used to digest the starting phosphate according to process stage 1 a. A A particular advantage lies in the fact that the hydrochloric acid in view of the high water requirement of the digestion process in the resulting diluted form as a digesting agent for the rock phosphate 0.

Bei dem beschriebenen Kreisverfahren wird aus der Phosphorsäure des Ausgangsrohphosphats, wenn man von weiteren Maßnahmen absieht, 95 bis 96 °/0 in Form von 100 °/0 citratlöslichem Dicalciumphosphat mit 38 bis 40% P2O5 erhalten. V2 bis 4 °/o bleiben im unlöslichen Rückstand des Rohphosphats und 0,4 bis 3 °/0 gehen beim Auswaschen des Dicalciumphosphats in die Waschwässer bzw. werden nicht mitgefällt.In the described circle method, from the phosphoric acid of Ausgangsrohphosphats, apart from further measures 95 / receive to 96 ° 0 in the form of 100 ° / 0 citratlöslichem dicalcium phosphate with 38 to 40% P 2 O 5. V 2 to 4 ° / o remain in the insoluble residue from the phosphate rock and 0.4 to 3 ° / 0 go in washing the dicalcium phosphate in the washings or are not coprecipitated.

Es ist eine wirtschaftliche Selbstverständlichkeit, daß die letztgenannten 2V2 bis 5 °/„ noch in geeigneter Weise nutzbar gemacht werden.It is a matter of course from an economic point of view that the last-mentioned 2V 2 to 5% can still be used in a suitable manner.

Neben dem Dicalciumphosphat werden noch je Tonne Rohphosphat je nach der chemischen Zusammensetzung etwa 50 kg CO2 'und etwa 200 kg CaO in Form von Kalkhydrat gewonnen.In addition to the dicalcium phosphate, about 50 kg of CO 2 ′ and about 200 kg of CaO are obtained in the form of hydrated lime per tonne of rock phosphate, depending on the chemical composition.

An Stelle von Rohphosphat lassen sich auch künstliche unlösliche Phosphate, beispielsweise die Calciumphosphatschlacken, von der Eisengewinnung, als Ausgangsprodukte verwenden. Man muß nur auf die höheren Gehalte dieser Schlacke an Kalk, Eisen und Mangan Rücksicht nehmen. Etwa entweichendes Chlor ist zu absorbieren und zu verarbeiten.Instead of rock phosphate, artificial insoluble phosphates can also be used, for example Use the calcium phosphate slags from iron extraction as raw materials. One only has to take into account the higher contents of lime, iron and manganese in this slag. Something escaping Chlorine has to be absorbed and processed.

Man wird je nach dem Kalkgehalt des Ausgangsproduktes entweder den Aufschluß, wie beschrieben, vornehmen oder aber zweckmäßig einen Teil der Basen nach einem bekannten Verfahren durch selektive Säureauflösung vorher entfernen. Man kann den Säureaufschluß auch derart vornehmen, daß man nur einen Teil des Phosphorsäuregehaltes extrahiert und einen Teil in Gemeinschaft mit dem Hauptteile an Eisen und Mangan zurückläßt für metallurgische Verwertung.Depending on the lime content of the starting product, either the digestion, as described, make or, however, expediently part of the bases according to a known one Remove process by selective acid dissolution beforehand. The acid digestion can also be carried out in such a way that only part of the phosphoric acid content is extracted and part in community with most of the iron and manganese left behind for metallurgical recovery.

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Der Aufschlußvorgang läßt sich dabei so leiten, daß Eisen und Mangan in die Aufschlußlosung gehen; man kann aber auch darauf hinarbeiten, daß beispielsweise das Eisen nahezu quantitativ im unlöslichen Rückstand bleibt.The digestion process can be managed in such a way that iron and manganese are included in the digestion solution walk; but one can also work towards that, for example Iron remains almost quantitatively in the insoluble residue.

Im ersteren Falle enthält der durch Ammoniak gefällte Dicalciumphosphatniederschlag Mangan und besonders viel Eisen; man wirdIn the former case, the ammonia precipitated contains dicalcium phosphate precipitate Manganese and especially a lot of iron; you will

ίο deshalb hier das Dicalciumphosphat reinigen, beispielsweise notfalls nach Calcinieruiug, nach einem anderen bekannten Verfahren durch Scfawefeldioxyd auslösen, um den Rückstand metallurgischer Verwertung zuführen zu können.ίο therefore clean the dicalcium phosphate here, for example to Calcinieruiug if necessary, according to another known method by triggering sulfur dioxide to remove the To be able to dispose of the residue for metallurgical recycling.

Aus der S O2-Lösung wird das Phosphat durch Auskochen unter Wiedergewinnung des Schwefeldioxyds ausgeschieden. Im übrigen verläuft das Verfahren wie bei Anwendung von Rohphosphaten.The phosphate is excreted from the SO 2 solution by boiling with recovery of the sulfur dioxide. Otherwise, the procedure is the same as when using rock phosphates.

Ein anderer Weg zur Reinigung ist die wiederholte Anwendung der Ammoniakfällung. Another way of cleaning is the repeated use of ammonia precipitation.

Bei allen diesen Fällungen entstehen an P2O5 hochpiozentige Produkte. Da nun Produkte mit über 25 °/0 P2O5 wegen des hohen Doppelzentnerpreises unter Umständen in der landwirtschaftlichen Praxis nicht gern benutzt werden, muß gegebenenfalls der Gehalt an P2O5 gedrückt werden. Dies kann beispielsweise geschehen durch eine Kombination der Ammoniakfällung mit der Fällung durch andere Basen, beispielsweise durch das Produkt nach der Gleichung 3 oder durch Hochofenschlacke o. dgl., usw. Man kann aber natürlich auch den P2O5-GeImIt des Dicalciumphosphats durch Vermischen mit anderen Düngestoffen, beispielsweise Hochofenschlacke oder Kalkstickstoff, erniedrigen.All of these precipitations give rise to products with a high percentage of P 2 O 5. Since products now do not like to use 5 because of the high price quintals may in agricultural practice with over 25 ° / 0 P 2 O, where applicable, the content of P 2 O 5 must be pressed. This can be done, for example, by a combination of ammonia precipitation with precipitation by other bases, for example by the product according to equation 3 or by blast furnace slag or the like, etc. However, the P 2 O 5 gel of the dicalcium phosphate can of course also be mixed by mixing with other fertilizers, for example blast furnace slag or calcium cyanamide.

Alle diese Einzelprodukte bieten nun zusammengefaßt im Endeffekt die Möglichkeit einer wettbewerbslos billigen Herstellung des als Düngemittel und Mischdüngerbestan-dteil hervorragend geeigneten Dicalciumphosphats unabhängig von jeder anderen Fabrikation am wirtschaftlich günstigsten Ort.All of these individual products combined now ultimately offer the possibility an uncompetitively cheap production of the fertilizer and mixed fertilizer component excellently suitable dicalcium phosphate independent of any other fabrication on economically cheapest place.

Damit ist erst die Möglichkeit der Einführung von Dicalciumphosphat in die Düngepraxis gegeben.Only then is the possibility of introducing dicalcium phosphate into fertilization practice given.

Dicalciumphosphat wird heute ja zum Teil nur als Nebenprodukt der Leimfabrikation durch S O2-Extraktion hergestellt. Leider ist dieses Produkt einmal nur in begrenzten Mengen herstellbar; dann ist es vor allem vielfach in seiner Ammoncitratlöslichkeit unbefriedigend. Today, dicalcium phosphate is sometimes only produced as a by-product of glue production through SO 2 extraction. Unfortunately, this product can only be produced once in limited quantities; then, above all, it is often unsatisfactory in terms of its ammonium citrate solubility.

Ferner wird Dicalciumphosphat bisher zum Teil aus dem Schwefelsäureaufschlußprodukt von Rohphosphat durch Kalkfällung hergestellt. Abgesehen von den Fabrikationsschwierigkeiten durch schwierige Filtration ist dieses Produkt je Kilogramm P2O5 schon mit erheblichen Kosten fur die Schwefelsäure und den Kalk belastet.Furthermore, dicalcium phosphate has hitherto been partly produced from the sulfuric acid digestion product of rock phosphate by means of lime precipitation. Apart from the manufacturing difficulties due to difficult filtration, this product is already burdened with considerable costs for the sulfuric acid and the lime per kilogram of P 2 O 5.

Nachdem nun, wTie bereits betont, durch das neue Kreisverfahien der vorliegenden Erfindung Dicalciumphosphat in beliebiger Menge am geeignetsten Ort ohne Kopplung mit anderen Prozessen wettbewrerbslos billig herzustellen ist, liegt ein ganz besonderer Vorteil darin, daß das Verfahren keine fremden Hilfsstoffe benötigt, daß man also mit der Fabrikation an die Lagerstätten des Rohphosphats herangehen und so Phosphate verarbeiten kann, deren geringer P2O5-Gehalt so hohe Transportkosten je Kilogramm P2O5-Inhalt verursacht, daß die Verarbeitung unwirtschaftlich würde. Man kann weiterhin nach dem vorliegenden Kreisverfahren beliebige Rohphosphate verarbeiten, besonders auch solche, die für die Superphosphatindustrie ungeeignet und vielleicht andererseits auch ihrer Feinheit wegen für den Hochofen nicht brauchbar sind.Having now, w T he already stressed Competitor by the new Kreisverfahien the present invention dicalcium phosphate in any amount most appropriate site without coupling with other processes r is erbslos inexpensive to manufacture, a very particular advantage is that the method does not require any external aids, So that one can approach the deposits of rock phosphate with the manufacture and thus process phosphates whose low P 2 O 5 content causes so high transport costs per kilogram of P 2 O 5 content that the processing would be uneconomical. Any desired rock phosphates can still be processed using the present circular process, especially those that are unsuitable for the superphosphate industry and, on the other hand, perhaps because of their fineness, cannot be used in the blast furnace.

Endlich bietet das Verfahren noch die Möglichkeit, Phosphatschlacken, die sich für die direkte Verwendung als Düngemittel nicht eignen, auf hochwertige Düngephosphate einerseits und metallreiche Rückstände andererseits zu verarbeiten.Finally, the process still offers the possibility of phosphate slags, which are suitable for direct use as fertilizer is not suitable on high-quality fertilizer phosphates on the one hand and metal-rich residues on the other.

Nationalwirtschaftlich gesehen, ermöglicht das Verfahren auch eine Veredelung namentlich des einheimischen niedrigprozentigen Rohphosphats, die ohne Verbrauch irgendwelcher in- oder ausländischer Hilfsstoffe, nur mit Hilfe von Wasser und Wärme erfolgt. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird noch durch folgendes Ausführungsbeispiel zahlenmäßig näher erläutert:From a national economic point of view, the process also enables refinement by name of the local low-percentage rock phosphate, which without consumption of any domestic or foreign auxiliary materials, only with the help of water and heat. The method of the present invention is numerically explained in more detail by the following exemplary embodiment:

100 Beispiel:100 example:

it Rohphosphat mit 29,29 °/0 P2O5 =■ 639,8 kg Ca3P2O8, τ 00,8 kg CaCO3 und 259,4 kg sonstigen Stoffen wurden in 0,528 t Chlorwasserstoff in Form 20 °/oiger Salzsaure gelöst und aufgekocht. Dann wurde mit Wasser verdünnt und nochmals aufgekocht. Nach mäßiger Abkühlung wurde das Unlösliche abgenutscht und aus dem klaren Filtrat mit 137kg Ammoniak das Dicalciumphosphat gefällt. Der getrocknete unlösliche Rückstand vom Salzsäureaufschluß wog 100,1 kg und enthielt noch 7,10 0J0 P2O5 = 7,11kg P2O5 oder 2,43 °/0 der gesamten Phosphorsäure des Rohphosphates. Der Dicalciumphosphatniederschlag wog nach dem Auswaschen und Trocknen 708,9 kg und enthielt 39,93 °/o = 2&3 kg P2O5, entsprechend 06,64 °/o der gesamten Phosphorsäure. Im Waschwasser fanden sich dann noch 2,74 kg = °>93 °/o des Gesamt-P2O5. Die abfiltrierteit rock phosphate with 29.29 ° / 0 P 2 O 5 = ■ 639.8 kg Ca 3 P 2 O 8 , τ 00.8 kg CaCO 3 and 259.4 kg other substances in 0.528 t hydrogen chloride in the form of 20 ° / o iger hydrochloric acid dissolved and boiled. Then it was diluted with water and boiled again. After moderate cooling, the insolubles were filtered off with suction and the dicalcium phosphate was precipitated from the clear filtrate with 137 kg of ammonia. The dried insoluble residue from the hydrochloric acid digestion weighed 100.1 kg and still contained 7.10 0 J 0 P 2 O 5 = 7,11kg P 2 O 5 or 2.43 ° / 0 of the total of the phosphoric acid phosphate rock. The dicalcium phosphate precipitate weighed 708.9 kg after washing and drying and contained 39.93% = 2 & 3 kg P 2 O 5 , corresponding to 06.64% of the total phosphoric acid. 2.74 kg => 93 % of the total P 2 O 5 was then found in the wash water. The filtered off

Lösung enthielt 430 kg Chlorammon und 357,4 kg Chlorcalcium; dazu wurde in der Abtreibekolonne ein Gemisch von 405 kg CaO und weiteren 344,1 kg Chlorcalcium gegeben, worauf beim Erhitzen sich die oben verwendeten 137 kg NH3 austreiben ließen. Die Lösung enthielt dann im ganzen 1147 kg CaCl2 neben 180 kg überschüssigem CaO, 'das in Form von Kalkhydrat abfiltriert wurde.Solution contained 430 kg of chlorammon and 357.4 kg of calcium chloride; To this end, a mixture of 405 kg of CaO and a further 344.1 kg of calcium chloride was added to the stripping column, whereupon the 137 kg of NH 3 used above could be driven off when heated. The solution then contained a total of 1147 kg of CaCl 2 in addition to 180 kg of excess CaO, which was filtered off in the form of hydrated lime.

Nach dem Eindampfen der Chlorcalciumlauge wurde der Rückstand dann in Gegenwart von Wasserdampf bei 7500 behandelt, und dabei wurden 528 kg HCl abgetrieben, die für einen neuen Ro'hphosphataufschluß dienen. Der Rückstand von 405 kg CaO und 344,1 kg CaCl2 dient für die Ammoniakabtreibung in der nächsten Phase des Prozesses.After evaporation, the calcium chloride liquor, the residue was then treated in the presence of steam at 750 0, and 528 kg while HCl was stripped to serve for a new Ro'hphosphataufschluß. The residue of 405 kg CaO and 344.1 kg CaCl 2 is used for ammonia abortion in the next phase of the process.

Will man nicht, wie im vorbeschriebenen Beispiel, von der nur teilweisen Regenerierung Gebrauch machen (Arbeitsweise nach Anspruch 3), so erhält man (bei Arbeitsweise nach Anspruch 1) als Regenerationsrückstand nur die 405 kg CaO, die in die Abtreibekolonnen zurückgehen, wobei 180 kg CaO überschüssig bleiben und 803 kg Chlorcalcium entstehen, die nach Eindampfen der Regenerierung unterworfen werden.If you do not want from the only partial regeneration, as in the example described above Make use (mode of operation according to claim 3), one obtains (with the mode of operation according to claim 1) as a regeneration residue only the 405 kg of CaO that go back into the abortion columns, with 180 kg of CaO Remaining excess and 803 kg of calcium chloride arise, which after evaporation of the regeneration be subjected.

Bei Anwendung fraktionierter Ammoniakbehandlung werden 20 °/0 des Ammoniaks, also 27,4kg, vor dem zweiten Aufkochen der Aufschlußlösung zugegeben. Zahlenmäßig verläuft der Vorgang in gleicher Weise, die Sicherheit der Erzielung eines völlig citratlöslichen Produktes ist aber größer.When using fractional ammonia treatment be 20 ° / 0 of the ammonia, so 27,4kg added prior to the second boiling the digestion solution. In terms of numbers, the process proceeds in the same way, but the certainty that a completely citrate-soluble product will be obtained is greater.

Claims (4)

Patentansprüche: i. Kreisverfahren zur Herstellung von Dicalciumphosphatdüngemitteln auf nassem Wege aus natürlichen oder künstlichen unlöslichen Phosphaten, gekennzeichnet durch Vereinigung folgender an sich bekannter Maßnahmen:Claims: i. Circular process for the production of dicalcium phosphate fertilizers by the wet route from natural or artificial insoluble phosphates, characterized by the combination of the following known measures: 1. Die Phosphatrohstoffe werden mit Salzsäure zu Monocalciumphospbat bzw. freier Phosphorsäure aufgeschlossen, worauf aus der erhaltenen Lösung mit Ammoniak Dicalciumphosphat ausgefällt und dann abgetrennt wird.1. The phosphate raw materials are converted into monocalcium phosphate with hydrochloric acid or free phosphoric acid, whereupon dicalcium phosphate is precipitated from the solution obtained with ammonia and then disconnected. 2. Die nach der Verfahrensstufe 1 erhaltene Chlorcalcium -Ammonchlorid-Lösung wird mit Kalk erhitzt und so Ammoniak abgespalten, welches, gegebenenfalls nach Trocknung, für die Dicalciumphospbatfällung nach der Verfahrensstufe 1 verwendet wird.2. The calcium chloride ammonium chloride solution obtained after process step 1 is heated with lime and so split off ammonia, which, if necessary after drying, is used for the dicalcium phosphate precipitation after process step 1. 3. Die nach Verfahrensstufe 2 erhaltene, gegebenenfalls von überschüssigem Kalkhydrat befreite Chlorcalciumlauge wird nach Eindampfen in Gegenwart von Wasserdampf thermisch behandelt, wobei die entweichende Salzsäure zum Phosphataufschluß nach der Verfahrensstufe 1 und der zurückbleibende Kalk nach der Verfahrenss.tufe 2 zur Abtreibung des Ammoniaks verwendet wird.3. The obtained after process stage 2, optionally of excess Lime hydrate freed calcium chloride is after evaporation in the presence of water vapor thermally treated, with the escaping hydrochloric acid for the phosphate digestion after process stage 1 and the remaining Lime is used after process step 2 to abort the ammonia. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicalciumphosphatausfällung durch fraktionierte, d. h. stufenweise Ammoniakbehandlung erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the dicalcium phosphate precipitation by fractionated, d. H. ammonia treatment is carried out in stages. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Salzsäureregenerierung nach Verfahrensstufe 3 nur teilweise erfolgt, so daß ein Teil des Chlorcalciums unzersetzt im Prozeß umläuft. 3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the hydrochloric acid regeneration after process stage 3 only partially takes place, so that part of the calcium chloride circulates undecomposed in the process. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die für die Ammoniakfällung erforderlichen löslichen Kalksalze gegebenenfalls als solche zugegeben werden.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the for the Ammonia precipitation required soluble lime salts optionally added as such will. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1004631B (en) * 1954-02-11 1957-03-21 Applic Et De Rech S Ind S A So Circular process for the production of precipitated dicalcium phosphates

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1004631B (en) * 1954-02-11 1957-03-21 Applic Et De Rech S Ind S A So Circular process for the production of precipitated dicalcium phosphates

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