-
Verfahren zur Herstellung von Superphosphat Bei der Herstellung von
Superphosphat durch Aufschluß von Rohphosphaten oder sonstigen phosphorsäurehaltigen
Ausgangsstoffen mit Schwefelsäure ist man bisher allgemein der Meinung gewesen,
daß man, sowohl hinsichtlich der Konzentration der Aufschlußschwefelsäure als auch
hinsichtlich der Feinheit des zum Aufschluß kommenden Rohphosphatmehles begrenzt
sei. Man hat daher im allgemeinen die Konzentration der Schwefelsäure nicht höher
gewählt als 55 bis 56'B# (s. u. a. das bekannte Buch von L. S chucht:
Die Fabrikation des Superphosphätes, Braunschweig 1926, S. 85). In der Praxis
arbeitet man im allgemeinen nur mit Säuren von 53 bis 55' B6. Wenn
wirklich einmal mit höheren Konzentrationen gearbeitet worden ist, so war dies nur
dann der Fall, wenn man es mit sehr feuchten Rohprodukten zu tun hatte, wie z. B.
Guäno u. dgl.
-
Wenn man zu stärkeren Säurekonzentrationen als den erwähnten überging,
so ergaben sich bei den gewöhnlichen Verfahren schlechte Aufschlüsse und infolgedessen
zschmierige Produkte mit einem hohen Gehalt an freier Säure, welche unbrauchbar
waren. Es - sei dieserhalb z. B. auf das erwähnte Buch von Schucht,
S.172, Abs.5, hingewiesen, wo ausgeführt wird, daß man bei HIS04 zu dem erstaunlichen
Resultat kommt, daß diese bei steigender Konzentration weniger löst.
-
Was weiter die Feinheit des kohphosphatmehles anbetrifft, so ist man
bisher allgemein der Meinung gewesen, daß man zwar mög' lichst viel sogenanntes
Feinkorn haben sollte, d. h. ein solches Korn, welches durch ein Sieb von
ioo Maschen auf den Zoll linear hindurchgeht (Durchmesser o,i5 mm), daß man aber
andererseits vermeiden sollte, daß das Mehl allzuviel Staub enthält. Zu solkIiem
Staub werden die Teilchen gerechnet, die weniger als o,i Korndurchmesser besitzen
d. h. also solche, welche durch ein Sieb mit etwa 150 Maschen auf den Zoll
unter Berücksichtigung der Stärke der Drähte hindurchgehen. Gerade dieser sogenannte
Staub wurde als hinderlich für einen guten Aufschluß angesehen, wie z. B. aus dem
bereits erwähnten Buch von S chucht, S. 17 1, Zeile
6
bis 4 von unten, hervorgeht, wo folgendes angegeben ist: Daß Staub allein
beim Aufschluß schlechte. Resultate liefert, ist bekannt.
-
-Auch#in dem Buch von Honcamp: Handbuch der Pflanzenernährung und
Düngelehre, Bd. #Z, Berlin 1931, S--j--369, letzter Absatz, wird darauf hingewiesen,
daß es theoretisch
zwar ratsam sei, das Phosphat bis zur äußersten
Staubfeinheit zu verrnahlen, daß es sich aber in der Praxis gezeigt habe, daß dies
durchaus nicht vorteilhaft ist, sondern daß ein gewisser Prozentsatz an gröberen
Bestandteilen unbedingt geboten erscheint.
-
In dein bereits erwähnten Werk von Schucht wird weiterhin auf
S. Ui, Abs..3, darauf hingewiesen, daß ein Phosphatm.ehl mit einer verhältnismäßig
großen Staubmenge einen schlechten Aufschluß ergäbe.
-
Man verwandte daher bisher im allgemeinen Phosphatmehle mit weniger
als 4o bis ,#o 1/0 an Staub.
-
Erfindungsgemäß wurde nun die überraschende Feststellung gemacht,
daß man in der Lage ist, Rohphosphat auch mit stärkerer Schwefelsäure als bisher
aufzuschließen, wenn man Mehle mit wesentlich höherem Staubgehalt verwendet, als
bisher üblich war, und wenn man gleichzeitig den Anteil des Staubgehaltes des Mehles
mit einem Korndurchmesser von weniger als o,i mm in ein gewisses, ganz bestimmtes
Verhältnis setzt zur Konzentration der angewandten Schwefelsäure. Auf diese Weise
ist es möglich, mit Schwefelsäurekonzentration von mehr als 560 B# (71,70/()
H2S01) Rohphosphat zu Superphosphat aufzuschließen und hierdurch ein Düngemittel
zu erhalten, welches wesentlich viel weniger Feuchtigkeit enthält als bisher, wodurch
man wiederum in die Lage versetzt wird, ärmere, billigere Rohphosphate auf vollwertige
Superphosphate verarbeiten zu können.
-
Diese Beziehung zwischen dem Feininehlgehalt / und der Konzentration
c der Schwefelsäure wird gemäß der Erfindung geregelt nach der Formel
/ gleich. oder größef als 1'85 C - 59-Die obige Formel besagt also,
daß -der Anteil des Phosphatmehles an Staub mit maximal o,i mm Korndurchmesser um
so höher zu wählen ist, je stärker man die Konzentration der Schwefelsäure
mit mehr als 5 6' B# wählen will.
-
Nach der vorliegenden Erfindung hat es sich als möglich erwiesen,
Aufschlußschwefelsäuren zur Herstellung von Superphosphat zu verwenden, die eine
Konzentration von sogar mehr als 6o' B# besitzen, und auch hierbei zu gut aufgeschlossenen
und trockenen Superphosphaten* zu gelangen. Aufschlüsse mit Schwefelsäure von z.
B. 63' B# = 84 Olo H,S04 lassen sich auf diese Weise ohne Schwierigkeit
durchführen.
-
Es wurde ferner die überraschende-Feststellung gemacht, daß. bei Verwendung
stärkerer Säuren eine Neigung zur Klumpenbildung, wie man sie bisher beobachtet
hat, bei den feinen Mehlen nicht eintrat, wenn man im Sinne der Erfindung arbeitete.
Außerdem ermöglicht es das Verfahren gemäß der Erfindung, auch mit warmer Schwefelsäure
zu aibeiten, z. B. einer solchen von 70' C und mehr, ohne daß irgendwelche
Schwierigkeiten beim Mischen oder im Aufschluß auftreten. Dies gilt in gleicher
Weise für afrikanische wie amerikanische und andere Phosphatsorten sowie Apatite.
-
Als ganz besonders vorteilhaft hat es sich ferner erwiesen, die Arbeitsweise
gemäß der Erfindung auf das- an und für sich bekannte sogenannte Zweistufenverfahren
der Superphosphatherstellung (vgl. hierzu z. B. die französische Patentschrift
774 340) anzuwenden, das an sich schon eine Steigerung der Schwefelsäurekonzentration
ermöglicht, so
daß die Anwendung der erfindungsgemäßen Arbeitsweise auf dieses
Zweistufenverfahren es möglich -macht, die Schwefelsäurekonzentrationen noch mehr
zu steigern und den Aufschluß gleichzeitig weiterzub:.eschle:uniggen. Dieses Zeeistufenverfahren
arbeitet besonders zweckmäßig z.B. in der Weise, daß in .einer ersten Arbeitsstufe,
ein Teil des Rohphosphates o. dgl. mit der gesamten Aufschlußschwefelsäure versetzt
wird und dann in einer zweiten Arbeitsstufe dein Reaktionsgemisch der ersten Stufe
das restliche Rohphosphat zugesetzt wird.
-
Es hat sich gezeigt, daß bei Anwendung der vorliegenden Erfindung
auf das Zweistufenaufschlußverfahren der Gehalt des Rohphosphates o. dgl. an Mehl
einer Korngröße von nicht mehr als o,i nim Korndurchmesser erheblich kleiner sein
kann als beim Arbeiten in einer Stufe und bei entsprechender Konzentration der Schwefelsäure.
Es ist hiernach besonders zweckmäßig, beim Arbeiten nach diesem Zweistufenverfahren
den Anteil des Rohphosphates o. dgl. an Mehl mit maximal oj mm Korndurchmesser in
Abhängigkeit von der Konzentration der verwendeten Schwefelsäure nach der Formel
f = oder größer als 2,5c-i32 zu wählen, wobei /
den Gehalt des Rohphosphates
o. dgl. an Mehl einer Korngröße von nicht mehr als o,i mm und c die Konzentration
der Schwefelsäure in % H2S0,1 bedeutet.
-
Das Verfahren der Erfindung ermöglicht es auf Grund seiner vorerwähnten
Vorzüge auch, zum ersten Male den Vorteil der modernen Schwefelsäurefabrikation,
die nach dem Kontaktverfahren arbeitet, auszunutzen, welcher darin besteht, daß
man die Schwefelsäure mit einer Konzentration bis zu ioo 1/0 erhalten kann.
-
Ausführungsbeispiele i. io ooo kg eines gemahlenen Pe-bble-Phosphates
mit einem Gehalt von 34,7 01, P, 0,5
und einem X ornanteil
von 83,5 "/, feiner als o,i mm werden mit 85oo kg Schwefelsäure von
5 9' B# = 76,5 1/0 H2 S 04 vermischt und auf gewöhnliche Weise
in der Superphosphatkammer aufgeschlossen. Nach normaler Aufenthaltszeit in der
Kammer kann der entstandene Superphosphatkuchen ohne Schwierigkeiten durch die übliche
Maschinerie herausgeschnitten werden.
-
Man erhält nach normaler Lagerzeit ein Düngemittel mit einem Gehalt
von 20,30 % Gesamt-P, 0,
20,03 % wasser- und citratlöslichem
P2 05,
ig,o5 11, wasserlöslichem P, 05.
-
Bei der früher üblichen Arbeitsweise ist es nur möglich, bei Verwendung
eines solchen Rohphosphates ein Superphosphat herzustellen, dessen Gesamtgehalt
an P,05 nicht über ig liegt.
-
2. 1 o ooo kg Gaf saphosphatmehl mit einem Gehalt von
29,43 '/o P, 0, werden so fein vermahlen, daß gi 1/0 desselben einen
Korndurchmesser von weniger als oj mm aufwiesen. Dieses Mehl wird mit 8ioo
kg Schwefelsäure, die eine Konzentration von 6o' B# = 78,04 "/, H2
S 0, besitzt, vdrmischt und in der Superphosphatkammer aufgeschlossen.
-
Nach normaler Aufenthaltszeit in der Kammer kann der erhaltene Superphosphatkuchen
ohne Schwierigkeiten herausgeschnitten werden.
-
Das erhaltene Düngemittel zeigt auf -dem Lager einen Gehalt an Gesamt-P2
05 von 16,87 %, wasser- und citratlöslichern P205 von 16,59 0/0
und
wasserlöslichem P, 0, von 15,80
Mit der früher üblichen Arbeitsweise
kann man bei Verwendung des gleichen Rohphosphates nur Düngemittel herstellen mit
etwa 15,5 % Gesamt-P2 0,
3. 25oo kg eines Constantine-Phosphatmehles
mit :29,8o 1/, P, 05, von dem 63 0/, feiner als o,imm sind, werden
mit 8420kg Schwefelsäure von 59oB#=76,5'IOH,S04 vermischt. Hierauf werden 7500kg
des gleichen Phosphatmehles in einer zweiten Stufe der Aufschlußmasse zugernischt,
-Lind die aus der zweiten Stufe anfallende Masse wird in einer gewöhnlichen Superphosphatkammer
dem Auf -schluß überlassen. Nach der üblichen Dauer erhält man einen gut schneidbaren-
Kuchen, der auf die gewöhnliche Weise aus der Kammer entfernt wird.
-
Man erhält auf dem Lager ein Superphosphat mit einem Gehalt an Gesamt-P,
0.5 von 17,50 wasser- und citratlöslichem P, 05 von 16 '95 %
und
wasserlöslichem P, 0, von 16,46