-
Verfahren zur Herstellung von Schwefeldioxyd unter gleichzeitiger
Gewinnung eines Phosphatdüngemittels Das Patent 681 644 hat ein Verfahren zur Herstellung
von Schwefeldioxyd und von einem Phosphatdüngemittel zum Gegenstand, wonach Rohphosphate
mit solchen Mengen Calciumsulfat, daß auf i Gewichtsteil P,0, etwa q. bis 9 Teile
Ca S O 4 - Anhydrit -verwendet werden, unter Zuschlag von Kieselsäure und Kohle
höchstens auf Sintertemperaturen erhitzt werden. Dabei wird ein Abgas mit 3 bis
5 °/o S 02 gewonnen, das sich zur Fabrikation von Schwefelsäure eignet, und außerdem
ein Glührückstand, in dem das Gewichtsverhältnis von Ca O: (Si 02 -f- Fee 03 A1203
+ P205) höchstens 1,8 ist; der P2 O,-Gehalt des Glührückstandes liegt zwischen
15 und 191/0.
-
Es hat sich gezeigt, daß die Zersetzung des Calciumsulfats bei dem
Zuschlag von natürlichem Kalkphosphat nach diesem Verfahren ganz allgemein schneller
verläuft, als ,die Bildung leicht aufnehmbarer Phosphorsäure im Glührückstand, besonders
bei Zuschlägen schwer aufschließbarer Rohphosphate. Um die Phosphorsäure :des vom
S O3 befreiten Rückstandes in eine verwertbare Form überzuführen, bedarf
es längerer Glühzeiten und infolgedessen der Zufuhr größerer Brennstoffmengen, durch
deren Verbrennung aber wiederum der SO2-Gehalt in den Abgasen unter .den für die
Schwefelsäurefabrikation brauchbaren Wert sinkt.
-
Es wurde nunmehr gemäß der vorliegenden weiteren Ausbildung des Verfahrens
des Hauptpatents gefunden, daß die relative Leichtlöslichkeit des P205-haltigen
Glührückstandes zunimmt, ohne daß die SO,-Konzentration der Abgase unter den für
die Schwefelsäurefabrikation brauchbaren Wert von etwa 3 % sinkt, wenn die anzuwendende
Menge Calciumsulfatanhydrit in der Ausgangsmischung
(Rohmehl) das
1o- bis 20fache der P205 Menge beträgt. je nach der Höhe der Phosphatzuschläge werden
so durch Glühen bis auf Temperaturen von etwa 1q.50° Glühphosphate erhalten, die
zwar nur noch etwa 6 bis 14% P205, diese Phosphorsäure jedoch in einer für die Pflanzen
weitgehend assimilierbaren Form enthalten.
-
Gemäß vorliegender Erfindung gelingt es also den zum Rohphosphataufschluß
erforderlichen Mehrverbrauch an Wärmeenergie für die Schwefelsäuregewinnung aus
Calciumsulfat nutzbar zu machen. Worauf die günstige Wirkung der erfindungsgemäßen
Anwendung eines großen Überschusses an Calciumsulfat zurückzuführen ist, kann vorläufig
nur schwer angegeben werden. Es ist jedoch offensichtlich"daß beim Glühen der erfindungsgerüäßen
Ausgangsmischungen Glührückstände gebildet werden, .die eine sehr hohe -Sinterungstemperatur
aufweisen. Das Arbeiten unmittelbar unterhalb dieser hohen Temperatur des begiimenden
Schmelzens ist sehr wahrscheinlich die Ursache, daß einerseits SO, bis auf
den letzten Rest leicht ausgetrieben wird, andererseits der Aufschluß der Rohphosphate
beschleunigt wird.
-
Der erzielbare hohe Aufschlußgrad des Rohphosphats gemäß vorliegender
Erfindung war im Hinblick auf den großen Überschuß an Calciumsulfat und Kieselsäure
im Rohmehl nicht zu erwarten. Die Zusammensetzung des fertigen Glühprodukts schwankt
je nach dem P205-Gehalt von 6 bis 14o% zwischen 26 und 32 01o Si 02 und 6o bis 63'/,
CaO; zusätzliche Mengen von Fe203 und A12 03 erniedrigen den Gehalt an P2 05, Si
02 und Ca O, ohne die relative Bodenlöslichkeit zu beeinträchtigen.
-
Die so gewonnenen Glühphosphate dieser Zusammensetzung können nach
.dem Vermischen mit hochprozentigen Glühphosphaten oder Schmelzphosphaten in der
Landwirtschaft als Düngemittel verwendet werden, z. B. zusammen mit hochprozentigem
Thomasschlackenmehl oder mit Tricalciumphosphat, das durch Glühen von Superphosphat
oder von Rohphosphat bei Gegenwert von S102 und Wasserdampf gewonnen ist.
-
2 Teile eines Glühphosphats nach vorliegender Erfindung mit 6,o/,P,0"
0in ainmoncitratlöslicher Form und i Teil eines durch Glühen von Superphosphat gewonnenen,
aus a-Tricalciumphosphat bestehenden Produkts mit 37,2 01o P2 05 in ammoncitratlöslicher
Form ergeben nach dem Mischen ein Produkt mit 16,35% P205 in leichtlöslicher Form,
welches dem handelsüblichen Thomasmehl mindestens gleichwertig ist. Weiterhin ist
der erfindungsgemäß gewonnene Glührückstand vorzüglich geeignet, um damit neue Rohphosphatmengen,
gegebenenfalls unter Zuschlag von Kieselsäure bei etwa 140o°, aufzuschließen. Der
an sich bekannte :i#,ufschluß von Rohphosphat mit Kieselsäure durch Glühen bei etwa
1400° erfolgt für sich allein viel schwieriger und langsamer als beim Zuschlag des
erfindungsgemäß hergestellten Glührückstandes. Also kann auf diese oder jene Weise
das erfindungsgemäße Ghühphosphat auf ein höherprozentiges Phosphatdüngemittel verarbeitet
werden. Selbstverständlich kann es aber auch ohne weiteres nach dem Mahlen als Düngemittel
angewandt werden.
-
Besonders geeignet für die erfindungsgemäße Umsetzung sind wieder
die Gipsabfallschlämme der Phosphorsäurefabrikation, die auf Trockensubstanz berechnet
bis zu 3,0'/o und mehr Gesamt-P20.5 enthalten, was zum größten Teil auf einen Gehalt
von noch unaufgeschlossenem Rohphosphat zurückzuführen ist.
-
Ausführungsbeispiele i. Eine Ausgangsmischung (Rohmehl) 'aus ioo Teilen
Pebblephosphat mit 3'540/0 1'205 und 6,5% S102, 45o Teilen Anhydrit, ioo Teilen
Sand, 35 Teilen Koks wird in fein gemahlenem Zustand gemischt und im Drehrohrofen
auf 130o bis 145o° erhitzt, wobei ein mäßig gesintertes Produkt mit einem Gesamt-P205-Gehalt
von 9,4% und einem citronensäurelöslichen P2 05 Gehalt von 8,5 11, gewonnen wird;
die relative Citronensäurelöslichkeit beträgt also 9o,30/0. Die Abgase enthalten
dabei etwa ,5 0J0 SO,.
-
2. Eine Ausgangsmischung (Rohmehl) aus i oo Teilen Pebblephosphat
mit 32,30/0p205 und 9,8 01o Si 02, 70a Teilen Anhydrit, 16o Teilen Sand, 54 Teilen
Koks wird in fein gemahlenem Zustand gemischt und im Drehrohrofen auf 130o bis 145o°
erhitzt, wobei ein Glühprodukt mit einem Gesamtgehalt von 6,03 % P2 0S und einem
citronensäurelöslichen P205-Gehalt von 5,99% erhalten wird. Die relative Citronensäurelöslichkeit
ist also fast ioo 0/0. Die Konzentration von SO2 in den Abgasen erreicht fast 701o.