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Verfahren zur Herstellung von citratlöslichen, allcali- und phosphorsäurehaltigen
Düngemitteln Es ist bekannt, ein citratlösliches alkali-und phosphorsäurehaltiges
Düngemittel in der Weise herzustellen, 'daß man eir Gemisch aus Tricalcittmphosphat,
Alkalisulfat und Kohle erhitzt, bis dasselbe in schwacher Rotglut zusammengesintert
bzw. geschmolzen ist.
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Auch Wurde schon als Reduktionsmittel fein verteilte 'rohe Braunkohle,
insbesondere Braunkohlenstaub aus elektrischen und anderen, Gasreinigungen vorgeschlagen,
und es wurde ferner gefunden, daß der Alkalizusatz am vorteilhaftesten so bemessen
wird, daß in der Mischung Tricalciumphosphat und Alkalisulfat ungefähr im Verhältnis
i Mol 1,8 bis a Mol vorhanden sind.
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Schließlich wurde eine weitere Verbesserung des Verfahrens in der
Weise vorgeschlagen, daß in einem an. sich bekannten Drehrohrofen, in dem die Mischung
von tricalciumphosphathaltigen Stoffen und Reduktionskohle behandelt wird, mittels
mehrerer Düsen oder Brenner, die mit Abständen auf seine Länge und seinen Umfang
verteilt sind, brennbares Gas und Verbrennungsluft in der Weise eingeleitet wird,
da.ß die Mischung im oberem Teil des Ofens mittels auf vollständige Verbrennung
eingestellten Heizflammen erhitzt und im mittleren Teil des Ofens bei Temperaturen
von etwa 76o .bis 9001 C in reduzierender Atmosphäre behandelt wird und daß im unteren
Teil des Ofens das aufgeschlossene Gut mittels neutraler oder reduzierender Gase
bis auf Temperaturen gekühlt wird, bei -denen es, der Luft ausgesetzt, nicht mehr
oxydiert wird.
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Es wurde nun gefunden, daß man. vorteilhaft in dem zur Reaktion. kommenden
Gemisch aus Rohphosphat oder Tricalciumphosphat in wesentlichen Mengen enthaltenden
Stoffen Alkalisulfat und Kohlenstoff, den letzteren ganz oder teilweise, durch ein
reduzierendes Gas ersetzt. Es hatte sich schon früher ergeben, daß der Erfolg. bei
den zuvor genannten älteren Verfahren nur dadurch möglich ist, daß ein reaktionskräftiges
Reduktionsmittel bei verhältnismäßig nied-,
rigen Temperaturen von
etwa goo" unter Ausschluß jeden oxydierenden Einflusses während der Reaktion und
beim Abkühlen
| des Reaktionsproduktes zur Anwendung g |
| langt. Solche sehr reaktionsfähigen Red |
| tionsmittel stellen .tun aber auch eine Rei |
von Gasen. wie Koksofengas, Generatorgas oder sonstige Kohlenoxyd oder Wasserstoff
enthaltenden Gase, die rasch und leicht an das gegebenenfalls schon vorgewärmte
Gemisch von Rohphosphat und Sulfat herangeführt una zur Reaktion mit diesem gebracht
werden können, dar. Dabei ist zu bemerken., daß die Reaktionsfähigkeit von z.'B.
Braunkohlenstaub aus elektrischen Gasreinigungsanlagen durch die genannten Gase
nicht nur erreicht, sondern noch übertroffen wird. Dadurch gelingt es in besonderem
Maße, einen technischen Fortschritt zu erreichen, d. h. es wird ein, Düngemittel
mit fast völlig citratlöslicher Phosphorsäure, das nahezu geruchlos ist, erzeugt.
Ein teilweiser öder völliger Ersatz dieses Kohlenstoffes durch die noch rascher
und intensiver wirkenden reduzierenden Gase verkürzt die Aufschlußzeit des Gemisches
merklich; dadurch wird ein erhöhter Durchsatz durch die Appäratlrr möglich und ein
größerer Nutzeffekt erreicht. Auch werden im gleichen Maße die bei längerer Einwirkung
hoher Temperaturen unvermeidlichen und unerwünschten Nebenreaktionen zurückgedrängt.
Dabei ist im besonderen darauf hinzuweisen, daß die verschieden@artigen Destillationsprodukte
der Kohle nun durch ein leicht kontrollierbares und regelbares Gas bzw. Gasgemisch
ersetzt werden.
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Auch gelingt es bei der Verwendung von reduzierenden Gasen an sich;
den Ascheanteil im Reaktionsprodukt, wie er aus festen kohlenstoffhaltigen Reduktionsmitteln
entsteht, wesentlich zu reduzieren bzw. ganz zum Verschwinden zu bringen.
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Da die Gase vorzugsweise auch gleichzeitig als Heizgase für den Aufschlußprozeß
dienen können, ist eine wesentlichr Vereinfachung des Prozesses_ möglich, da eine
Komponente für das Verfhren wegfällt.
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Es handelt sich also, kurz zusammengefaßt, jetzt nicht mehr allein
um das Einhalten einer reduzierenden. Atmosphäre, sondern auch um den Ersatz der
Kohle durch ein günstiger wirkendes Mittel, darüber hinaus um die Erzeugung eines
reineren Aufschlußgutes und. um die Verkürzung der Aufschlueeit. Daraus ergibt sich
das Vorliegen einer neuen Wirkung gegenüber der Anwendung von fester Kohle.
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Es sind auch von anderer Seite Verfahren bekanntgeworden, bei denen
zur Herstellung von Alkalicalciumphosphatdüngemitteln im Glühprozeß redrzierende
Heizgase verwendet werden. Hierbei handelt es sich aber entweder um ein vollständiges
Austreiben des orhandenen Schwefels, wobei zum Schluß
| @.49.2.-Prozesses sogar mit Luft nachoxydiert |
| '-ci, oder um Kieselsäureaufschlüsse, bei |
Renen Wasserstoff als Heizgas verwendet wird.
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Bei dem Verfahren der Erfindung wird vorzugsweise mit einem Alkalisulfat
gearbeitet, das wasserfrei islsoder einen reduzierten Wassergehalt besitzt, da die
Möglichkeit einer Abbindung des bei Beginn entstehender, Schmelzwassers durch den
Kohlenstaub nun, nicht mehr besteht.
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Das Verfahren der .Erfindung wird im folgenden an Beispielen näher
erläutert, und zwar wird die zur Reduktion erforderliche Kohle im Beispiel i ganz
und im Beispiel 2 nur zur Hälfte durch Reduktionsgas ersetzt. Beispiel i Als Aufschlußgut
wird eine innige Mischung von iooo kg fein 'gemahlenem Pebblephosphat mit 35 0%
P,03 und 700 kg fein gemahlenem Natriumsulfat (wasserfrei) verwandt, die
zur Vermeidung von Staubverlusten mit etwa io "/0 Wasser angefeuchtet ist. Für den
Brennvorgang steht ein Drehrohrofen von 14 m Länge und i m lichter Weite zur Verfügung,
dessen Bauart es gestattet, brennbares Gas und Verbrennungsluft mittels mehrerer
Brenner, die mit Abständen auf seine Länge und seinen Umfang verteilt sind, einzuleiten.
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Zur Beheizung des Ofens und zur Reduktion des Natriumsulfates dient
Kokereigas folgender Zusammensetzung: 5o 0/0 H,, 26 0%o C Ha, 2 % C. H2., 6 0% C
O, 4 % C 0s, 12 0/0 NE. Das Gas besitzt einen unteren Heizwert von rund 4000 WE/ms.
Pro Stunde werden 3oo kg Mischung verarbeitet, wozu für Heizung und Reduktion iiom'
Koksofengas und 26o m$ Luft erforderlich sind. Etwa. die Hälfte des Koksofengases
wird dem Ofen durch die untere Stirnseite zugeführt, wodurch eine gute Abkühlung
des aufgeschlossenen Materials unter völligem Au$-schluß jeder Oxydationsmöglichkeit
erreicht wird. Die Temperatur des ausgetragenen Gutes beträgt i5o bis 25o°. Das
restliche Koksofengas wird mit der Verbrennungsluft so auf den Ofen verteilt, daß
eine Reaktionstemperatur von 85o° erreicht und während dies Heiz- und Reaktionsvorganges
an allen Stellen ein Luftüberschuß vermieden wird. Die Abgase verlassen den Ofen
mit etwa 25o bis 35o° und enthalten etwa: 14 % C O,, 0,3 % 0z, 3,5 % CO, i %H,.
Das so erhaltene Glühgut enthält 26,2"/,P,0.5, wovon 98,2 0/0 ammoncitratlöslich
sind.
Beispiel .2 Die Versuchsanordnung ist die gleiche wie im Beispiel
i. Die zu, verarbeitende Mischung besteht aus: iooo kg fein gemahlenem Pebble-Phosphat
mit 35 % P205 urid z56okg Glaubersalz sowie 2q.o kg Braunkohlenstaub. .
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Bei einer Durchsatzmenge von 550 kg Mischung/h sind 'für die
Beheizung des Ofens und teilweise Reduktion des Natriumsulfates 85 mg Koksofengas
der oben angegebenen Zusammensetzung und 280 ms Luft erforderlich. Das Gas
wird wieder !o auf den Ofen verteilt, daB etwa dir Hälfte. desselben durch
die untere Stirnseite , dem Ofen zugeführt Wird; während das restliche Gas und die
Verbrennungsluft in gleicher Weise wie im Beispiel i auf dun Ofen verteilt werden.
Die Höchsttemperatur in dem Ofen beträgt 85o° und die Temperatur des ausgetragenen
Glühgutes i5o bis 25o° Die Temperatur der Abgase liegt infolge der Wasserverdampfung
des zum Aufschluß benutzten. Glaubersalzes bei nur. i8o bis 25o°, und die Zusammensetzeng
der Abgase ist die gleiche wie im Beispiel 1.
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Das hierbei erhaltene Glühgut enthält z5,60/9 P2 05, wovon 97,6% ammoncit%atlöslich
sind.