DE669865C - Verfahren zur Herstellung von magnesiumhaltigen Phosphatmischduengern - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von magnesiumhaltigen Phosphatmischdüngern Das Patent 661 277 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von magnesiumhaltigen Phosphatdüngern durch Aufschluß von Rohphosphaten mit Mineralsäuren, Zusatz von T Mol Magnesiumsulfat auf jedes Mol Phosphorsäure, zweckmäßig unter Abtrennung des gebildeten Gipses vor oder nach dem Zusatz des Magnesiumsulfates und Fällung des Magnesiumphosphates mit Ammoniak, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das Magnesiumsulfat in wasserfreier Form oder in Form von natürlichem oder künstlichem Kieserit zugesetzt wird und daß zur Fällung solche Arnmoniakmengen verwendet werden, daß ein Gemisch von Dimagnesiumphosphat und neutralen, phosphorsäurefreien Ammoniumsalzen entsteht, welches durch Erhitzen in einen trockenen Phosphatmischdünger übergeführt wird. Bei dieser Umsetzung sind die Mengenverhältnisse so gewählt, daß neben Dima.gnesiumphosphat keine anderen Magnesiumsalze vorhanden sind, daß also weder durch zu große Gabe des Magnesiumsalzes nicht umgesetztes Magnesiumsulfat verbleibt, noch durch zu geringe Zusatzmengen Monomagnesiumphosphat gebildet wird. Es wird nur so viel Ammoniak zugeführt, um die der Aufschlußsäure entsprechenden -Mengen neutrale Ammonsalze und Dimagnesiumphosphat entstehen zu lassen.
• Es wurde nun in weiterer Ausbildung des Verfahrens des Hauptpatentes gefunden, daß die Vorteile dieser Arbeitsweise erhalten bleiben, wenn der Ammoniakzusatz und in demselben Maße auch die Menge des Magnesiumsulfatzusatzes so verringert werden, daß ein Gemisch von Dimagnesiumphosphat und Monoammoniumphosphat neben den neutralen Ammonsalzen der Aufschlußsäure entsteht.
• Will man alles Calcium zu Gips umsetzen, so muß man den Ausfall an als Kieserit zugefügtem Sulfation durch Zusatz von mehr Schwefelsäure bei weniger Salpetersäure, von Ammonsulfat oder Kaliumsulfat ersetzen.
• Das Verfahren der vorliegenden Erfindung erläutern die folgenden Gleichungen: (A) Ca3(P04)2+2HN03+2H,S04+M9S04=3CaS04+Mg(N03)2+2H3P04.
• Mg (N 03) 2 -1- 2 H3 P 04 -f- 3 N H3 = MgH P 04 -f- N H4 H2 P 04 -f- 2 N H4N 03 . Ca, (P 0a) 2 + 6 H N 03 --r 2 (N H4)2 S 04 -1- Mg S 0,1 = 3 Ca S 04 -I- 4 N H4 N 03 -f- Mg (N 03)2-1- 2 H3 P 04 . 4 N H4 N 03 -1- Mg (N 0g) 2 -f- 2 H3 P 04 -1- 3 N H3 =MgHP04+NH4.HlP04+6NH4N03. (C) Ca3(P04)2-@6HN03+2 K2S04+MgS04 - 3 Ca S 04 + 4 K N 03 + Mg (N 03) 2 -f- 2 H3 P 04 . 4 K N 03 + Mg (N 0a) 2 -I- 2 H3 P 04 + 3 N H3 =_M9HP04+NH4H,P04+2NH4N03+4KN03. (D) Ca. (P 04)2 + 3 H N 03 -j- l 1;!2 H2 S 04 -f- ?! 2 I12 S 04 -j-- Mg S 04 - 3 Ca S 04 + K N 03 -E- Mg (N 03) 2 + 2 Ha P 04 . K N 03 +. Mg (N 0a)2 -1- 2 H3 P 04 -f- 3 N H3 - MgH P 04 -f- N H4H2P 04 -f- 2 N H4N 03 + K N 03 . (E) Ca3 (P 04) 2 + 3 H2 S 0n -l- Mg S 04 + 3 N H3 - 3 Ca S 04 + MgH P 04 A- N H4H2 P 04 -f- (N H4)2 S 04. (F) 2 H,P04 -f- 3 NH3 = (NH4)2HP04 -I- NH4H,P04.
• (N H4) 2 H P 04 -E- N H4 H2 P 04 + Mg S 04 = MgH P 04 -f- N H4 H2 P 04 + (N H4)2 S 04 . An dem Verfahren wird grundsätzlich nichts geändert, wenn die Menge der Säure, mit welcher das Rohphosphat aufgeschlossen wird, erhöht wird, um den Aufschluß zu beschleunigen oder zu verbessern. Die Gleichung (A) wird z. B. durch Erhöhung der Menge der Salpetersäure in folgender Weise geändert: Ca., (P 04) 2 -f- 4 H N 03-f - 2 H2 S 04 -f - Mg S 04 =3CaS04+Mg(N03)2+2H,P04+2HN03 Mg (N 0s) 2 -I- 2 Hs P 04 -f - 2 H N 03 -f- 5 N7 H, - MgH P04 + N H4H1 P 04-f- 4 N H4 N 03. In allen Fällen entstehen Dimagnesiumphosphat und neutrale Ammoniumsalze; daneben aber zum Unterschied von dem Verfahren des Hauptpatentes immer auch noch Monoammoniumphosphat.
• Der ältere Vorschlag, den sauren Aufschluß von Rohphosphaten mit Magnesiumsulfat umzusetzen und der vom Gips befreiten Reaktionslösung Ammoniak zuzuführen, um die Phosphorsäure restlos als Ammoniummagnesiumphosphat zu erhalten, welches für sich allein als Düngemittel Verwendung finden soll, wie auch der andere Vorschlag, Phosphorsäure mit Magnesiumsulfat zu versetzen und in die Lösung Ammoniak einzuleiten, wobei Aminonsulfat und Ammoniummagnesiumphosphat gewonnen werden, haben zum Ziel, die Phosphorsäure als Magnesiumsalz von den anderen entstehenden Ammonsalzen der Aufschlußsäure völlig zu trennen. In beiden Fällen ist die nach Abtrennung des Ammoniummagnesiumphosphates phosphorsäurefreie Lösung für sich auf ein Stickstoffdüngemittel zu verarbeiten.
• Bei vorliegender Erfindung handelt es sich dagegen nicht um die Zerlegung eines Reaktionsgemisches in zwei Düngemittel, wovon das eine die gesamte Phosphorsäure enthält, sondern vielmehr um die Umwandlung des ganzen magnesiahaltigen Reaktionsgemisches durch Einwirkung von Ammoniak in einen Mischdünger.
• Die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten magnesiahaltigen Phosphatmischdünger zeigen dieselbe 'Beständigkeit gegen Hitze und Luftfeuchtigkeit wie die nach dem Verfahren des Hauptpatentes hergestellten von Monoammoniumphosphat freien Düngemittel.
• Durch die weitere Ausbildung gemäß der Erfindung werden aber noch die folgenden neuen Vorteile erreicht: die Verringerung des Zusatzes von Magnesiumsulfat setzt den Gehalt des Mischdüngers an MgO herab und vergrößert den an den anderen Nährstoffen; damit aber läßt sich der Mischdünger den wechselnden Anforderungen besser anpassen.
• Auch im Falle der Gleichung (F) wird der SO,-Ballast kleiner; so daß ein Mischdünger mit höherem Gehalt der anderen Nährstoffe entsteht. Mit der Menge des Monoarnmoniumphosphates steigt ferner die Wasserlöslichkeit der Phosphorsäure des Mischdüngers; während in Mischdüngern nach dem Verfahren des Hauptpatentes die Phosphorsäure zu ungefähr 4o°/, wasserlöslich ist, können nach dem vorliegenden Verfahren Düngesalze hergestellt werden, in welchen die Phosphorsäure zu `/3 bis '/,, wasserlöslich ist.
• Ein nach der Gleichung (A) hergestellter Mischdünger, welcher die Nährstoffe im Verhältnis 1 , % P2 0S : 15 °/o N : 26,5 0j" K2 O enthält, verlor bei 125° keinen Stichstoff und blieb über gesättigter KCl-Lösung, 83,q.o/o rel. Luftfeuchtigkeit bei 25° C, trocken. Sein Verhalten gegen Hitze und Luftfeuchtigkeit ist also das gleiche wie das des Mischdüngers I des Hauptpatentes.
• Während aber die Summe der Nährstoffe in dem Mischdünger I P2 05 + N + K2 O etwa 4.5,3 °/o beträgt, ist die Nährstoff summe des nach vorliegendem Verfahren gemäß Gleichung (A) hergestellten Mischdüngers 49,5 ojo bei demselben Verhältnis von P20,, : N : K20.
• Im Mischdünger I des Hauptpatentes waren 38,2 °J, der enthaltenen Phosphorsäure wasserlöslich; der neue Mischdünger dagegen enthält 76,3 °/o seiner Phosphorsäure in wasserlöslicher Form. Es ist selbstverständlich, daß die Mol-Zahl von N H3 im Verhältnis zu i Mol P2 O, nicht bis auf 2 verkleinert werden kann, weil sonst kein Dimagnesiumphosphat entstehen kann; die Mol-Zahl von NH3 wird zweckmäßig in den Grenzen von 2,5 bis 3,5 gehalten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von magnesiumhaltigen Phosphatmischdüngern nach Patent 661 277, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengen des der Aufschlußlösung zugesetzten Ammoniaks und Magnesiumsulfates in der Weise verringert werden, daß ein neben Dimagnesiumphosphat und neutralenphosphorsäurefreien Ammoniumsalzen auch noch Monoammoniumphosphat enthaltendes Gemisch entsteht.