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Verfahren zur Herstellung der als Düngemittel verwendbaren Calciummagnesiumphosphate
Die Erkenntnis, daß Magnesiumphosphate geeigneter sind als Düngemittel als Calciumphosphate,
hat zur Veröffentlichung verschiedener Verfahren geführt, welche die Herstellung
von Maignesiumphosphaten gestatten. Unter diesen Verfahren befinden sich solche,
welche die Gewinnung des bekannten Magnesiumammoniumphosphates sicherstellen. Es
ist aber auch bekannt, daß der Pflanzennährstoff Magnesium dann Schädigungen an
den Pflanzen hervorrufen kann, wenn nicht genügend Calcium in aufnehmbarer Form
zur Verfügung steht. Daher bestand das Bestreben, Phosphate als Düngemittel zu verwenden,
welche sowohl Calcium als auch Magnesium enthalten. Um jedoch bei einem solchen
Düngemittel die Nachteile eines Calciumphosphates auszuschalten, mußten Calcium
und Magnesium so an die Phosphorsäure gebunden werden, daß beide Basen zusammen
an ein Phosphorsäuremolekül gebunden sind.
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Um Magnesiumammoniumphosphat zu erhalten, is es nötig, von Phosphorsäurelösungen
auszugehen, welche frei von Calcium sind. Benutzt man zur Herstellung einer solchen
Phosphorsäurelösung Rohphosphat, welches man mit einer Mineralsäure aufgeschlossen
hat, so muß man das gesamte in dem Rohphosphat enthaltene Calcium abtrennen. Bei
Verwendung von Schwefelsäure bedarf es hierfür keines besonderen Zusatzes, wogegen
bei Verwendung von Salzsäure oder Salpetersäure wasserlösliche Sulfate hinzugesetzt
werden müssen.
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Mischungen von Calciumphosphaten mit Magnesiumphosphaten hat man dadurch
hergestellt, daß man Phosphorsäurelösungen mit einer Magnesium enthaltenden Kalkmilch
neutralisierte. Verwandte man zur Herstellung der Phosphorsäurelösungen Salzsäure
oder Salpetersäure, so erhält man neben den Calciumphosphaten und Magnesiumphosphaten
.die Chloride bzw. Nitrate des Calciums und des Magnesiums. Bekanntlich sind aber
diese Salze sehr schwer von den Phosphaten zu trennen. Hierfür sind wiederum verschiedene
Verfahren in der Patentliteratur zu finden. Andererseits aber ist die Entfernung
dieser Salze aus den Phosphaten unbedingt notwendig, da diese Salze stark hygroskopisch
sind. Enthalten die Phosphate noch solche hygroskopischen Salze, so sind sie als
Düngemittel minderwertig, da sie durch das Anziehen von Wasser klumpig werden und
nicht mehr maschinenstreufähig sind.
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Die bekannten Verfahren zeigen also insofern noch Nachteile, als die
einen nur die Gewinnung von Magnesiu@maminoniumphosphat gestatten, es fehlt also
hinsichtlich der Pflanzenernährungslehre der Kalk, die anderen aber führen entweder
nur Zumischungen von Calciumphosphaten mit Magnesiumphosphaten oder aber Zumischungen
dieser Phosphate mit Verunreinigungen, wie z. B. hygroskopischen Salzen: Vorliegendes
Verfahren gestattet dagegen die Gewinnung von Calciummagnesiumphosphaten, in welchen
Calcium und Magnesium an ein Phosphorsäuremolekül gebunden sind. Der Calciumgehalt
dieser Phosphate wird den Rohphosphaten entnommen, wogegen der Magnesiumgehalt durch
Zusatz wasserlöslicher Magnesiumsalze erhalten wird. Durch die Verwendung von Alkali-
bzw. Ammoniu
#mhydroxydlösung wird die Bildung hygroskopischer Salze
vermieden, so daß also kein besonderes Verfahren zur Reinigung de. n
| Enderzeugnisse nötig ist. Da außerdemy; |
| Verunreinigungen des Rohphosphates bei: |
| Abtrennung des Gipses von der Urnsetzun |
Lösung entfernt werden, erhält man Salz' von einem ganz besonders hohen Reinheitsgrad.
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Vorliegendes Verfahren besteht darin, daß Rohphosphate mit Salzsäure
aufgeschlossen werden und daß durch Zusatz wasserlöslicher Sulfate nur ein Teil
des Kalkes des -Rohphosphates als Gips ausgeschieden und abgetrennt wird. Hierauf
setzt man der Umsetzungslösung wasserlösliche Magnesiumsalze, aber kein Magnesiumsulfat,
hinzu und fällt aus der auf etwa 6o° erwärmten und stark bewegten Lösung die Calciummagnesiumphosphate
mit verdünnter Alkali- oder Ammoniumhydroxy dlauge aus. Die gefällten Salze werden
dann nach bekannten Verfahren abgetrennt, getrocknet und gemahlen.
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Der Dreibasizität .der Orthophosphorsäure entsprechend erhält man
nach diesem Verfahren die Salze i. Ca Mg2 (P0,)" 2. Ca. Mg (P 0,)"
3. Ca b,1g
H2 (P 04) 2.
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Beispiele Als Rohphosphat liegt ein Phosphat folgender Zusammensetzung
vor: 78,4'1. Cas (P O#,)2, 16,9 °/o Ca C 0,
1,3 0% Verunreinigungen,
3,4 % in Salzsäure Unlösliches.
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Die verwendete Salzsäure enthält 30 % H Cl, als wasserlösliches Sulfat
wird ein Glaubersalz mit 30 °/o S 03 genommen, und als wasserlösliches Magnesiumsalz
soll eine Magnesiumchloridlauge mit 25 °% Mg Cl, zur Verwendung gelangen. Als Ausfällungsmittel
diene eine Natronlauge mit io bzw. 30% NaOH. Zu mit 165 kg Salzsäure und Zoo kg
Wasser versetzten ioo kg Rohphosphat werden zur Herstellung von Salz i 18o kg Glaubersalz,
- 2 III - -- 3 18o - -gefügt. Nach Beendigung der Umsetzung erfolgt die Abtrennung
des gefällten Gipses, dessen Menge bei Salz i etwa 9o kg Ca S 04, - 2 - 55 - Ca
S 04, - 3 - 90 - CaS04 beträgt. Den Umsetzungslösungen werden nun die Lösungen mit
Magnesiumchlorid zugesetzt, und zwar für Salz i 192,8 kg, - 2 9764 - . - 3 96,24
- . w'llei den Beispielen i und 2 erfolgt außerdem noch ein Wasserzusatz, der einschließlich
des Waschwassers vorheriger Abtrennung 300 kg beträgt. Hierauf werden die
Umsetzungslösungen stark bewegt und zur Herstellung von i und ä auf 6o° erwärmt,
während zur Herstellung von 3 keine Erwärmung erfolgt. Der Natronlaugezusatz erfolgt
in feiner Verteilung z. B. durch eine Brausevorrichtung und beträgt für Salz i 405
kg 10 o/oig, - 2 416 - io o/oig, _ - 3 6o,66 - 33 °/oigNach der Abtrennung
und Trocknung erhält man von Salz I 75,5 kg, - 2 80,0 - , - 3 70,0 - . Calciummagnesiumphosphate
mit einem Reinheitsgrad von go bis 95 %. Die anfallende Kochsalzlösung enthält
von i. i35 kg Na Cl, 2. 105 - NaCI, 3. ios - NaCl.
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Die Untersuchung der drei Salze ergab folgende Zusammensetzung
| i z |
| Ca0 18,7 35,9 20,5 |
| Mg0 26,9 12,9 14,5 |
| 1'205 47,4 45,5 51,2 |
| NaCl 2,1 o,5 2,5 |
| CaS04 2,9 4,0 3,0 |
| Fe., 03--- |
| ALz03 1,9 1,3 I,ö |
Die so erhaltenen Produkte sind in Ammoniumeitratlösung wie auch in 2o/oiger Citronensäure
löslich. Sie stellen weiße voluminöse Pulver dar.
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Vorliegendes Verfahren gestattet also die Gewinnung der drei Calciummagnesiumphosphate
mit einem besonders hohen Reinheitsgrad. Die Unterschiede zwischen diesem Verfahren
und den bisher bekannten bestehen vornehmlich idarin, daß nur ein Teil der Calciummenge
des Rohphosphates ausgeschieden und abgetrennt wird und daß die Endprodukte frei
von allen hygroskopischen Salzen und Ballaststoffenr sind, ohne daß besondere Reinigungsverfahren
hierfür notwendig sind. Die chemische Bindung der drei
Pflanzennährstoffe
ist ein ganz besonderer Vorteil, da alle drei gleich löslich sind. Die technischen
Fortschritte bei Verwendung dieser Salze als Düngemittel bestehen darin, daß drei
Pflanzennährstoffe ohne jeden Ballast und in hoher Konzentration durch eine Düngung
gegeben werden.