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Verfahren zur Herstellung von Phosphatdüngetnitteln _
Es sind
verschiedene Verfahren bekannt, -um Mineralphosphate' mittels Schnielzaufschluß
unter Zuschlag von AlkaU und Kieselsäure, Alkalisilikaten, Gesteinen u. dgl. in
Phosphatdüngemittel von hoher Citronensäurelöslichkeit und Citratlöslichkeit umzuwandeln.
Nach dem Verfahren der Erfindung wird hierzu ,eine eigentümliche Abfallschlacke
-der Roheisenherstellung verwendet, die bei der Nachexitschwefelung von schwefelhaltigem
Roh-,eisen außerhalb des Hochofens durch Behandlung mit Soda oder sodahaltigen Mitteln
erhalten wird.
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Man ist- nämlich neuerdings dazu übergegangen, eisenarnie Erze in
-der Weise zu verhütten, daß im Hochofen mit saurer Schlackenführung zunächst auf
s#hw-efelhaltiges Roheisen, z. B. sog. Vorschmelzeisen, Ini:#gearbeitet und dieses
dann durch nachfolgende Behandlung mit Soda und sodahaltigen Mitteln nachentschwefelt
wird, um es sodann als Gießereieisen zu verwenden oder es nach den üblichen Verfahren
zu Stahl zu verarbeiten. Auch ist ein Verfahren zur Herstellung von Stahl aus manganarmen
Erzen in Anwendung, nach welchem die Erze ohne, Manganzusatz im Hochofen verhüttet,
das entfallende manganarme Roheisen mit Alkali behandelt und hierauf nach einem
basischen. Verfahren zu Stahl verarbeitet wird. Die bei Durchführung dieser Verfahren
entfallen-de Sodaschlacke enthält etwa 25 bis 35% N.a20!und 25 bis 350/0
SiO" p 4 bis i 5% Schwefel, größtenteils als Sulfid, und unter 6 % Ca
0.
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Es hat sich gezeigt, daß &r Schwefelgehalt der Sodaschläcke am
best-an während des Schmelzens entfernt wird, wenn man die Sodaschlacke und das
Mineralphosphat erfindungsgemäß im Herdofen, z. B. in einem Tromnielofen oder kontinuierlich
arbeitenden Drehofe ii, zusammenschmilzt. Der Schmelzpunkt einer Mischung aus einem
Teil Mineralphosphat und einem Teil Sodaschlacke liegt bei etwa ii5o', also verhältnismäßig
niedrig. Die Schmelze ist ziemlich dünnflüssig. Man geht im allgemeinen von ein-er
Zuschlagnienge an Sodaschlacke von etwa 4o bis 5o0,1o aus. Zur Ersparnis an Brennstoff
kann man die Sodaschlacke flüssig in das Reaktionsgefäß einfüllen.
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Der Erfindung liegt die neue Erkenntnis zugrunde, -daß die Soda durch
ihre Umwandlung in Na2Si03 und Na2S im Zusammenhang mit den übrigen Bestandteilen
dieser Schlacke -eine Art Veredelung i.n.#;ofern er-
fahren hat, als sie besser wirkt als unmittelbar zugesetzte Sodi-Der
Vorteil des Verfahrens der Erfindung besteht hiernach zuerst darin, daß ein utrr-.
angenehmes gesundheitsschädliches Abfall, produkt des neuzeitlich-en Hochofenbetriebes
einer nützlichen Verwendung zugefüh:it wird. Dazu kommt für das Enderzeugnisyl daß
die Löslichkeit der Phosphorsäuxe sehr hoch ist. Man kommt bis auf 99% CitronensäÜrelöslichkeit
und annähernd die gleiche Citratlöslichkeit.
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Im Zusammenhang mit, dem neuen Eisen-und Stahlherstellungsverfahren
aus eüffieimischen Eisenerzen und der Ersparnis, an ausländfsch-eti Manganerzen
kommt dem Verfah-,ren der vorliegenden Erfindung aber auch insofern eine hohe wirtschaftliche
Bedeut ' ung zu, als einerseits der Bezug fremdländ.ischen Thomasinehls verringert
werden kann und andererseits billigere' Rohphosphate als bisher verwendet werden
können.
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Als Vorteile deg Verfahrens sind ferner zu nennen: Die Reaktionstemperatur
liegt verhältnismäßig niedrig. Dadurch erzielt man eine Ersparnis an Brennstoff,
eine Erhöhung der Haltbarkeit des Ofenfutters und eine Steigerung der Ofenleistung,
wozu noch der Umstand beiträgt, daß.die Aufschlußgeschwindigkeit sehr hoch ist,
weü die Sodaschlacke leieht schmilzt und die erforderliche Kieselsäure bereits in
chemisch gebundener Form enthält.
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Von den vielen bekannten Verfahren unterscheidet sich die Arbeitsweise
der Erfindung nicht nur durch diese Eigentünilichkeit- des Schmelzvorganges, sondern
im Zusammenhang damit auch durch folgende stofflicue Eigentümlichkeiten des verwendeten
» Aufschlußmittels. Es hat einen erheblichen Sulfidgehalt, welcher
in dem Aufschlußvierfahren selbst entfernt wird. Es. enthält die Auf-'schlußstoffe
insolchen. Mengen und in solcher Art, daß größere Mengen von Zuschlägen, wie Kalk
und Sand oder künstliche Verbindungen derselben, entbehrt werden können. und man
außerdem mit geringeren Mengen von Alkali auskommt. Ist der Alkaligehalt der Schlacke
nicht hinreichend, so setzt man Kochsalz zu. Im allgemeinen genügen. hiervon. etwa
2 bis 5 0/6 der Gesamtmischung.
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A lu s
f ü h
x u n
g s
b c i s
p i e
1 e In den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde
zum Aufschluß eine Sodaschlacke von der Entschwefelung- von Thomasroheisen benutzt,
die folgende Zusamniensetzung hatte:
| Si02 ............... 320/0 |
| CaO ................ 30/0 |
| Mg0 ............... 10/0 |
| A1208 **«**'*''***** 2 0/'o |
| Fie 0 120/0 |
| ivin 0 100,10 |
| Gesamt-S ........... 5010 |
| Na20 .............. 250/0 |
Beispiel i 2ookg- Flori(Ja-Pebble-Phosphat mit rund 340/0 P205 Ulld 2ookg Sodaschlaclüe-
der vorgenannten Zusammensetzung wurden bei einer Arbeitstemperatur von etwa 125.0'
in einem Drehofen von 0,27cbm Inhalt mittels Kvksg#Lses zusan#mengeschniolzen.-
Die Leistung das Ofens betrug 5o kg/h. Die Schmelze wurde in Wasser granulieri und
wie Thomasmehl auf 93% Feininehlgehalt vermahlen. Die Analyse ergab einen Gehalt
an:
| Gesamt-P. 05 .... |
| ., i8,.6i% loo,00% |
| Citronensäure- |
| lösliches P205 ... 17,300/0 92,96% |
| Citratlösliches P205 i6,66% 89,520/0 |
Beilspiel .2 2oo
kg Mineralphosphat, 2oo
kg Sodaschlacke der vorgenannten
Zusammensetzüng und 40kg c#ICinkrte Soda wurden wie bei Versuch i behandelt. Die
Analyse ergab einen Gehalt an:
| Ge samt-P,05 ..... « ig,I2o/0 100,000/0 |
| Citronensäure- |
| lösliches P, 05 ... ig,ooo/0 9 9,3 7 0/'o |
| Citratlösliches P205 17,770/0 92,93 Oio |
BeisPiel
3
Eine Mischung aus 1
6 ooo
kg Sodaschlacke dervorgenanntenZuemmensetzung,
22oookg Mineralphosphat und 2ooo kg Kochsalz wurde in einem Drehofen von i2cbm Inhalt
mit Koksgasheheizung zusammengeschmolzen. Die Leistung des Ofens betrug 2000kg/h.
Die Schmelze wurde wie bei Versuch i und 2
be-
handelt. Die Analyse ergab
einen Gehalt des Phosphatdüngemittels an:
| Gesamt-P. 06 ...... ig,8o% iooooo/o |
| Citronensäure- |
| lösliches P20ü Ic),36% 97,770/0 |
| Citratlösliches P205 19,230/0 97,200/0 |