DE710759C - Verfahren zur Herstellung eines Phosphatduengemittels aus Thomasmehl - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines Phosphatdüngemittels aus Thomasmehl Das Verfahren der Erfindung bezweckt den Aufschluß von Thomasmehl mit Salpetersäure zu einem Düngemittel mit vorwiegend wasserlöslicher Phosphorsäure. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es zweckmäßig, hierfür Abfallsalpetersäure zu verwenden. An Stelle von Abfallsalpetersäure können auch Säuregemische aus Salpetersäure und Schwefelsäure benutzt werden; wie sie bei der Sprengstoltherstellung anfallen.
• Es ist schon vorgeschlagen worden, das Thomasmehl zur Verbesserung der Löslichkeit in Citronensäure mit Säuren, vorneh2nlich Salpetersäure, zu behandeln. Nach eitlem bekannten Verfahren werden z. B. durch Anwendung einer grob gekörnten Schlacke und durch langsame Zugabe verhältnismäßig kleiner Säuremengen unter Einhaltung einer Höchsttemperatur von etwa 9o° die stark basischen Bestandteile (der Kalk) und die schlechter löslichen Calciumphosphatverbindungen selektiv herausgelöst und ein Angriff auf den vollkommen citronensäurelöslichen Silicocarnotit verhindert. Falls die so hergestellten Aufschlußmassen nicht von selbst erstarren, so wird dieses durch Eindampfen bewirkt.
• Versucht man aber, durch Zusatz größerer Säuremengen die Thomasschlacke bis zur Stufe der Wasserlöslichkeit aufzuschließen, so treten erhebliche Schwierigkeiten auf. Diese beruhen, wie gefunden wurde, V darauf, daß. außer den Calciumphosphatverbindungen von der Säure auch die in der Schlacke enthaltenen Eisenverbindungen und das metallische Eisen angegriffen werden. Das zunächst in Lösung gegangene Phosphat setzt sich sekundär mit den Eisensalzen zu unlöslichem Eisenphosphat um. Bei Anwendung großer Säureüberschüsse lassen sich zwar Erzeugnisse gewinnen, in denen in frischem Zustand etwa 70% der Phosphorsäure wasserlöslich sind. Bei der Lagerung geht jedoch die Löslichkeit durch weitere nachträgliche Umsetzungen wieder rasch zurück. Dieser Rückgang ist an das Vorhandensein einer flüssigen Phase, also überschüssigen Wassers, gebunden.
• Die geschilderten Schwierigkeiten werden erfinduiigs;emäb dadurch vermieden, daß man beim :@Ufschlüß die Temperatur z. B. durch Kühlun-- so niedrig hält, daß das in der Thomasschlacke enthaltene metallische Eisen und die Eisenverbindungen von der Aufschlußsäure nicht nennenswert angegriffen «erden, und dab man außerdem dafür Sorge trägt, daß unmittelbar nach dem Aufschluß das vorhandene freie Wasser, das nicht als Kristallwaser gebunden wird, und die überschüssige freie Säure durch rasches Verdampfen, vorteilhaft ebenfalls bei niedriger Temperatur, entfernt «-erden.
• Die bei dein Aufschlug einzuhaltende Temperatur richtet sich nach der Zusammensetzung der Thomasschlacke und der Aufschlul'asäure. Es wird bei Temperaturen unter 6o-, z. B. bei .1o-. gearbeitet, ES ist zwar bekannt, das Aufschlußprodukt von Rohphosphaten mit Salpetersäure bei niedriger Temperatur zu entwässern. Der Zweck dieses Verfahrens ist die Verringerung der Hygroskopizität. Hieraus ließ sich aber nicht schließen, daß es möglich sein würde, den beim Lagern der Aufschlußmasse von Thomasschlacke mit Säure eintretenden Löslichkeitsrückgang, der durch die Umsetzung mit Eisen bedingt ist, durch Aufschluß bei niedrigen Temperaturen und unmittelbar darauffolgende Entfernung des Wassers und der freien Säure zu vermeiden.
• Bei Abwesenheit von freier Säure kann die Entfernung des freien Wassers durch Darren bei Atmosphärendruck vorgenommen werden. Enthält die AUfschlußmaSSe freie Säure, so würden bei dem Darrpr ozeß die Eisenverbindungen in verstärktem Maße aufgelöst -,werden und während des Darrens zur Bildung von unlöslichen Phosphaten führen. Hinzu kommt, daß bei den Darrtemperaturen auch schon eine Umsetzung zwischen Monocalciumphosphat und Calciumnitrat einsetzt unter Bildung von freier Salpetersäure.
• Da es, um eine möglichst hohe Wasserlöslichkeit zu erhalten, notwendig ist, mit einem gewissen überschuß an Salpetersäure zu arbeiten, der aus den geschilderten Gründen aus der Aufschlußmasse entfernt werden mvß, ist es zweckmäßig, -die Trocknung im Vakuum vorzunehmen. Diese Vakuumtrocknung kann bei so niedrigen Temperaturen vorgenommen werden, daß die Umsetzung zwischen Monocalciumphosphat und Calciumnitrat noch nicht eintritt. Außerdem wird' die Trocknungsdauer so stark verkürzt, daß alle Reaktionen, die zum Rückgang der Wasserlöslichkeit führen können, kaum in Erscheinung treten.
• Anstatt die freie Säure abzudestillieren, ist es auch möglich, sie z. B. mit Hilfe von Ammoniak zu neutralisieren. Beispiel i oo Gewichtsteile Thomasmehl werden mit ao5Teilen 55o.oiger Abfallsalpetersäure unter Einhalten einer Temperatur von 4o'- vermischt. Die Aufschlußmasse enthält sofort 5,88 0'o Gesamt-P. 0,1, wovon 75 0;b wasserlöslich sind, und 2,85 0 o freie Säure. Nach 2 Tagen sind von 6. i 2 o,ö Gesamt-P.O,; nur noch 5 5 0,'o wasserlöslich.
• Wird die Aufschlußmasse sofort nach dem Aufschluß einer Vakuumtrocknung bei So-und einem Druck von ao mm H- unterzogen, so ergibt das Fertigerzeugnis folgende Werte: 8,850 ö Gesamt-P.O,;, davon 700!0 wasserlöslich, o o4 freie Säure, 8,9o 4'o N. Das nichtwasserlösliche P..03 ist vollständig citratlöslich.
• Wird die gleiche Mischung ohne Kühlung bei i I 5'" aufgeschlossen und dann bei 130' getrocknet, so enthält das Enderzeugnis 1,5o00 freie Säure, und von der in ihm enthaltenen Phosphorsäure sind nur i 8 0`o in Wasser löslich.

Claims (2)

1. hATG\TAISPRGCI1E: i. Verfahren zur Herstellung eines Phosphatdüngemittels mit vorwiegend wasserlöslicher Phosphorsäure durch Aufschluß von Thomasschlacke mit Salpetersäure oder Mischsäure, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschluß unter Külilung bei Temperaturen unter 6o', insbesondere bei etwa 4o-, ausgeführt wird und daß die Aufschlußmasse unmittelbar darauf durch rasches Verdampfen, gegebenenfalls unter Anwendung von Vakuum, von dem freien, nicht als Kristallwasser gebundenen Wasser und dem Gehalt an freier Säure befreit wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß etwa in der Auf schlußmasse vorhandene freie Säure vor dein Trocknen neutralisiert wird.