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Verfahren zur Herstellung von Schwefeldioxyd unter gleichzeitiger
Gewinnung eines Phosphatdüngemittels Das Patent 681 644 hat ein Verfahren zur Herstellung
von Schwefeldioxyd neben einem Phosphatdüngemittel zum Gegenstand, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß Rohphosphat (Eisentonerde- und Kalkphosphat) unter Zuschlag von Kieselsäure
und Kohle mit solchen Mengen Calciumsulfat geglüht wird, daß auf i Teil P2 05 4
bis 9 Teile Anhydrit kommen.
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Bei der Durchführung dieses Verfahrens hat sich gezeigt, daß die Schwefeldioxydkonzentration
in den Abgasen des Glühprozesses nur mäßig ist. Insbesondere macht sich dies beim
Aufschluß stark fluorhaltiger Kalkphosphate bemerkbar. Die hohe Temperatur, die
Dauer des Erhitzens und der damit verbundene hohe Brennstoffverbrauch lassen die
SO2-Konzentration so weit sinken, daß die Verarbeitung dieser Abgase auf Schwefelsäure
technische Schwierigkeiten verursacht.
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Erfindungsgemäß gelingt es in weiterer Äusbildung des Verfahrens des
Patents 681 644, die SO2-Konzentration der Abgase dadurch zu steigern, daß man das
angewandte stark fluorhaltige Rohphosphat mit Schwefelsäure in der Weise vorbehandelt,
daß dasselbe teilweise zu Monocalciumphosphat aufgeschlossen wird. Beispielsweise
verwendet man ein in bekannter Weise hergestelltes Superphosphat, vermischt dieses
mit Rohphosphat,, gibt sodann auf i Teil P205 8 Teile Gips, i Teil Sand und auf
i o Teile S 03 etwa
| i Teil Kohle hinzu und erhitzt dieses gut ge- |
| mischte Ausgangsmaterial auf Temperaturee@@ |
| über iooo°. Durch diesen Kunstgriff .g |
| lingt es, auch stark fluorhaltige Rohp a' |
| phate bei i3oo° kaum übersteigenden 1 emn!; |
| raturen so leicht aufzuschließen, daß die S O#2@;r |
Konzentration nicht unter einen für die Fabrikation von Schwefelsäure brauchbaren
Wert sinkt.
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Selbstverständlich kann man auch in der Weise verfahren, daß man Rohphosphate
mit einer Schwefelsäuremenge zur Reaktion bringt, die zur vollständigen Umwandlung
des Rohphosphats in Monocalciumphosphat nicht ausreicht. Erfindungsgemäß hat sich
gezeigt, daß es zur Durchführung des Verfahrens genügt, etwa 6o% des Rohphosphats
zu Superphosphat aufzuschließen. Die Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht
darin, daß durch die teilweise Vorbehandlung des Rohphosphats mit Schwefelsäure
ein Teil des Fluors ausgetrieben wird. Erhitzt man anschließend diese teilweise
vom Fluor befreiten Rohphosphate gemäß dem Verfahren des Hauptpatents mit Calciumsulfat,
Sand und Kohle, so läßt sich das Reaktionsgemisch unmittelbar auf die hohe Temperatur
bringen, bei der die Umwandlung des Rohphosphats in ein leicht aufnehmbares Phosphatdüngemittel
erfolgt. Ein Rohmehl, welches ein stark fluorhaltiges und nicht mit Schwefelsäure
vorbehandeltes Rohphosphat enthält, läßt sich dagegen nicht unmittelbar auf die
Umsetzungstemperatur erhitzen. Vielmehr bewirkt der starke Fluorgehalt des Rohphosphats
eine vorzeitige Sinterung des Brenngutes, so daß das teilweise geschmolzene Glühprodukt
sich überhaupt nicht mehr vom Fluor befreien läßt.
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Es bedeutet einen großen technischen Fortschritt, durch die erfindungsgemäße
Vorbehandlung des angewandten Rohphosphats die Sintertemperatur des Glühproduktes
auf eine Temperatur von über i4oo° zu erhöhen, wodurch die vollständige Austreibung
des Fluors bis zu einem Restgehalt von weniger als o, i o/o gewährleistet ist.
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Das gewonnene Glühprodukt ist in Citronensäure und in Ammoncitratlösung
praktisch
| "-vollkommen löslich; die Konzentration von |
| 02 in den Abgasen beträgt bis zu 7%. Es |
| ,2.t' ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen |
| erfahrens gegenüber dem Verfahren des |
| ''üptpatents, daß der PR 05-Gehalt des Glüh- |
| @@.xosphats .I durch die geeignete Wahl der Aus- |
"gangsmaterialien auf etwa i9o/o gesteigert werden kann, ohne daß die Konzentration
der schwefligen Säure in den Abgasen unter den für die Schwefelsäurefabrikation
brauchbaren Wert sinkt.
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Weitaus der größere Teil der gewonnenen schwefligen Säure stammt aus
dem in Form von Gips zur Ausgangsmischung zugesetzten Calciumsulfat, und nur der
kleinere Teil der zu gewinnenden Schwefelsäure dient im Kreislauf zur Vorbehandlung
des Rohphosphats.
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Die Vorbehandlung des Rohphosphats gemäß der Erfindung kann auf ein
Mindestmaß beschränkt werden. Die anzuwendenden Mengen Schwefelsäure sind von der
Natur (Fluorgehalt) des Rohphosphats, ferner von der Wirkung der gebrauchten Ofen
und von anderen Faktoren abhängig.
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Ausführungsbeispiel 5o Teile eines Pebblephosphats mit 35,4% P205-
und 4,oo/o Fluorgehalt werden mit 55 Teilen Schwefelsäure von 53,9'13e zu Superphosphat
aufgeschlossen, und das Reaktionsprodukt wird mit 5o Teilen unaufgeschlossenem Pebblephosphat,
189 Teilen Gips, 35 Teilen Quarzsand, 16 Teilen Koks vermischt sowie im Drehrohrofen
auf Temperaturen von etwa 140o° erhitzt.
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Die S OZ-haltigen Abgase werden in einer Konzentration von etwa 4
bis 5% gewonnen und auf Schwefelsäure verarbeitet. Das Glühprodukt enthält i 9,
i oto Gesamt-P205, 18,70/0
in citronenlöslicher Form (98,o%), 17,2% in ammoncitratlöslicher
Form (90,o%).