-
Verfahren zur Herstellung eines Phosphatdüngemittels durch Neutralisation
von sauren Aufschlußprodukten aus Gemischen von Rohphosphat und kohlenstoffhaltigen
Materialien Um Gemische von Rohphosphat und kohlenstoffhaltigen Materialien, wie
Kohle, insbesondere Braunkohle oder Torf u. dgl., die mit Säuren oder Säuregemischen
bzw. Säuren liefernden Gasen, z. B. Chlor, Schwefeldioxyd, nitrosen Gasen oder deren
Gemischen, aufgeschlossen wurden, als Düngemittel verwenden zu können, ist eine
Neutralisation erforderlich. Diese kann in verschiedener Weise erfolgen, besonders
wirtschaftlich mit gasförmigem Ammoniak oder indifferenten ammoniakhaltigen Gasen.
Hierbei treten Schwierigkeiten auf, die darin begründet sind, daß die Masse bei
einem bestimmten Wassergehalt (z. B. einem solchen von etwa 2o°/, aufwärts) und
den bei der Neutralisation zwangsläufig auftretenden höheren Temperaturen zum Zusammenbacken,
Schmieren und zur Klumpenbildung neigt. Dadurch wird die Förderung durch die in
Frage kommenden Apparaturen, wie Drehrohre, Schneckenrohre u. dgl., erschwert oder
unmöglich gemacht. Außerdem ist eine sich gegebenenfalls anschließende Trocknung
bei einem solchen breiigen oder klumpigen Gut schwieriger durchzuführen als bei
einem in körniger Form vorliegenden Gut.
-
Nun ist es für die Behandlung beispielsweise von Braunkohle-Rohphosphat-Gemischen
mit sauren Gasen an sich vorteilhaft, mit einem möglichst wasserreichen Gut zu arbeiten,
während für die Neutralisation eine wasserärmere Masse angestrebt werden sollte.
Man kann zwar nach Beendigung des Aufschlusses das Gut auf den für die nachfolgende
Neutralisation zweckmäßigen Wassergehalt heruntertrocknen. Hierbei treten aber Verluste
an den für den Aufschluß benutzten sauren Gasen oder Gasgemischen bzw. Säuren auf.
Einem z. B. mit nitrosen Gasen behandelten Gut haftet nach Verlassen des Aufschlußgefäßes
immer noch eine gewisse Menge Stickstoffdioxyd an, die beim sofortigen Trocknen
verlorenginge, nach Bindung an Ammoniak aber in der Masse verbleibt und so nutzbar
gemacht wird.
-
Es wurde nun gefunden, daß man die das Aufschlußgefäß verlassende,
über 2o01, Feuchtigkeit besitzende Masse unmittelbar mit Ammoniak ohne Nachteile
neutralisieren kann und ein körniges Gut erhält, dessen Förderung und Trocknung
keine Schwierigkeiten bereitet, wenn man das Reaktionsgut während der Neutralisation
in ununterbrochener Bewegung hält und die hierbei auftretende Wärme ganz oder zum
Teil abführt. Dies kann z. B. durch Kühlung des Reaktionsgefäßes, wie Berieselung
mit Wasser oder Ausbildung der Förderwelle oder der an der Welle angebrachten Förderorgane
als Kühlelemente, oder durch Zusatz an der Neutralisation nicht unmittelbar beteiligter
Gase, wie Luft, Stickstoff oder Kohlendioxyd, oder durch mehrere dieser Maßnahmen
zugleich erfolgen. Es ist überraschend, daß man durch
Kühlung die
angegebenen Wirkungen erzielt; an sich liegt der Gedanke nahe, die Neutrali-
sationswärme zur Trocknung des zu heba |
den Gutes auszunutzen und den Wser |
bereits unmittelbar bei der Neutra satiö |
das gewünschte Maß herabzusetzen.'t |
Das Maß der Verwendung des einen oder anderen Kühlmittels richtet sich naturgemäß
weitgehend nach der Zusammensetzung der Körnung, dem Wassergehalt, der durchgesetzten
Menge des zu verarbeitenden Gutes und nach anderen Umständen. Arbeitet man mit Zusatzgasen,
so soll im allgemeinen die Temperatur des aus dem Neutralisationsgefäß abströmenden
Gases 40° nicht übersteigen; hiermit soll jedoch keine Festlegung auf diese Zahl
erfolgen. Ist infolge irgendwelcher Störungen eine Verstopfung des Reaktionsgefäßes
eingetreten, so kann sie durch vorübergehende verstärkte Anwendung des einen oder
anderen Kühlmittels beseitigt werden.
-
Das Ammoniak wird zweckmäßig in solcher Menge zugegeben, daß das aus
dem Neutralisationsgefäß ausgetragene Produkt schwach alkalisch reagiert; das Produkt
wird dann z. B. durch Zusatz entsprechender Mengen sauren Gutes nachneutralisiert.
Unter Umständen kann es dagegen auch vorteilhaft sein, mit einem Unterschuß an Ammoniak
zu arbeiten und -durch Zugabe eines alkalischen Mittels, z. B. Ammoniumbicarbonat,
den Neutralpunkt einzustellen. Es hat sich gezeigt, daß insbesondere überneutralisierte,
also mehr oder weniger stark alkalische Produkte zum Verschmieren und zur Bildung
großer Klumpen neigen.
-
Beispiel i In einem mit einer Hauerschnecke versehenen Rohr werden
ioo Gewichtsteile eines durch Behandlung mit nitrosen Gasen aufgeschlossenen Rohbraunkohle-Rohphosphat-Gemisches
mit einem Gehalt von etwa 10,3% Gesamtphosphorsäure (berechnet als P205), i0,20/0
citratlöslicher Phosphorsäure, 6,6% Stickstoff und 30,0% Wasser mit 7,4 Gewichtsteilen
gasförmigem Ammoniak unter gleichzeitiger Zuführung von =2,7 Gewichtsteilen Luft
neutralisiert. Das Reaktionsgefäß wird mit kaltem Wasser berieselt. Das zu behandelnde
Gut und das Gas werden im Gegenstrom zueinander geführt. Die Berührungszeit beträgt
etwa 15 Minuten. , Man erhält ein körniges, schwach alkalisches Produkt mit einem
Gehalt von etwa 9,9°/o Gesamtphosphorsäure (berechnet als P205)! 9,7% citratlöslicher
Phosphorsäure, .2;1°/o Stickstoff und 2o,o% Feuchtigkeit; die Kohlesubstanz ist
weitgehend wasserlöslich geworden. Arbeitet man ohne Luftzusatz und Berieselung,
so wird unter den gleichen Bedingungen das Gut schmierig; die Masse läßt sich dann
nicht mehr durch die Apparatur fördern. Beispiel 2 In der gleichen Weise, aber ohne
Berieselung des Reaktionsgefäßes, werden ioo Gewichtsteile einer ähnlichen Masse
wie in Beispiel i mit einem Gehalt von etwa 11,6% Gesamtphosphorsäure (berechnet
als P205), ii,o% citratlöslicher Phosphorsäure, 5,8% Stickstoff und 25,0% Wasser
mit .einem Gemisch von 8,9 Gewichtsteilen Ammoniak und 9,9 Gewichtsteilen Kohlendioxyd
behandelt. Das erhaltene alkalisch reagierende Produkt ist körnig; die Kohlesubstanz
ist weitgehend wasserlöslich geworden. Das Verfahrensprodukt enthält etwa 1o,60/0
Gesamtphosphorsäure (berechnet als P205), io,i% citratlösliche Phosphorsäure, ii,5%
Stickstoff und 2i,o% Wasser. Unterläßt man den Zusatz des Kohlendioxyds, so wird
die Masse breiig und läßt sich nicht oder nur schwer fördern.