DE869973C

DE869973C - Verfahren zur Herstellung von Sinterphosphaten

Info

Publication number: DE869973C
Application number: DEK1557D
Authority: DE
Inventors: Dr Marschner; Friedrich Dr Ruesberg
Original assignee: Kali Chemie AG
Current assignee: Kali Chemie AG
Priority date: 1940-03-07
Filing date: 1940-03-07
Publication date: 1953-03-09

Description

Verfahren zur Herstellung von Sinterphosphaten Es sind eine Reihe von Verfahren zur Herstellung von Sinterphosphaten aus Rohphosphaten, Soda und Kieselsäure oder Alkalisilicaten bekannt, bei denen die Aufschlußtemperaturen oberhalb zooo° liegen.
Es ist indessen wünschenswert, .den Aufschluß schon bei niedereren Temperaturen unterhalb iooo° durchführen zu können.
Es wurde nun gefunden, daß es unter bestimmten Voraussetzungen gelingt, mit einem Abfallprodukt der Industrie, und zwar mit der bei der ;Nachentschwefelung von Roheisen mit Soda anfallenden schwefelhaltigen Schlacke, Sinteraufschlüs@se schon bei Temperaturen unterhalb iooo°, vorzugsweise bei Temperaturen von 85o bis 95o°, zu erzielen, wenn man den Alkaligehalt der Mischungen so einstellt, daß auf i Mol P2 05 mehr als i Mol bzw. 1,2 bis 2 Mole Alkali und darüber kommt, und wenn man ferner den Schwefelgehalt dieser Schlacken nicht verbrennt, sondern den Glühprozeß in einer nicht oxydierend wirkender., neutralen oder reduzierenden Atmosphäre durchführt.
Ein bereits bekanntes Verfahren zur Verwertung dieser Schlacke für die Herstellung von Phosphatdüngemitteln besteht darin, daß sie mit Rohphosphaten zu einer dünnflüssigen Schmelze zusammengeschmolzen wird. Hierbei wenden z. B. gleiche Teile Rohphosphate und Sodaentschwefelungsschlacke oder im Verhältnis 6o : 4o bzw. 70 : 30 zusammengeschmalzen, wobei die Phosphorsäure zu 78,5 bis 92% citronensäurelöslich und zu höchstens 85,4% citratlöslich wird. Rechnerisch kommen bei diesem Verfahren etwa 1,5 bis 2,1 Mole Alkali auf i Mol P205 zur Anwendung. Bei diesem Verfahren, das im Gegensatz zu dem vorliegenden kein Sinterprozeß, sondern ein Schmelzprozeß ist, soll der Schwefel aus der Schlacke, die etwa 4 bis 15 % hiervon enthälty praktisch vollständig entfernt werden, was nach den Angaben dieses Verfahrens .am besten im Schmelzfluß gelingen soll.
Bei dem vorliegenden Verfahren wird indessen auf die Entfernung des Schwefels kein Wert gelegt. Jedenfalls hat sich gezeigt, daß der in dem Verfahrensprodukt enthaltene Schwefel keinen schädlichen Einfluß auf das Pflanzenwachstum ausübt. Er mag hier vielmehr, wie schon in anderem Fällen festgestellt wurde, als Schädlingsbekämpfungsmittel neben Ader düngenden, Wirkung der Phosphorsäure nützlich sein. Dadurch aber, daß man den Schwefel während .der thermischen Behandlung und bei der Abkühlung des Gutes möglichst zu erhalten bestrebt ist, was durch Erhitzung in einer neutralen oder reduzierenden Gasatmosphäre und Abkühlen in einer solchen erreicht werden kann, gelingt es, die Aufschl.ußtemperatur außerordentlich herabzusetzen: Als vorteilhaft hat es sich hierbei erwiesen, außer ,den erforderlichen Alkalimengen, die mehr als i Mol Alkali für jedes Mol P2 05 betragen sollen, z. B. 1,2 bis a Mole, den Kieiselsäuregehalt der Mischung derart zu regeln, daß 1/s des auf Tricalciumphosphat berechneten bzw. an Phosphorsäure gebundenen Kalks zu Cälciumorthois,ilicat, und der sonst noch verfügbare Kalk ebenfalls zu Calciumorthosilicat gebunden werden kann. Man kann hierbei von vornherein so viel Schlacke verwenden, daß der Alkaligehalt derselben den. angegebenen Molverhältnissen entspricht, und braucht dann lediglich das Verhältnis von Kalk und Kieselsäure, gegebenenfalls durch Zusatz von Kalk oder kohlensaurem Kalk oder Kalkstein bzw. Kieselsäure, zu regulieren. Oder man kann weniger Schlacke verwenden, z. B. die Schlackenmenge nach Maßgabe der zur Orthosilicatbildung erforderlichen Kieselsäuremenge berechnen .und die noch fehlende Alkalimenge durch Zusatz von Soda ergänzen.
Diese Einstellur der Kieselsäure zum Kalk im Sinn,der oben beschriebenen Orthosilicatbildung ist zwar für den Sinteraufschluß. von Rohphosphaten mit Alkaliverbindungen bekannt. Im vorliegenden Fall handelt es sich jedoch um die Durchführung des Verfahrens mit der bei der Nachentschwefelung des ROheisenis anfallenden Sodaschlacke bei besonders niederen Temperaturen .bzw. unter bestimmten Voraussetzungen, wonach die Menge des Alkalis nach unten begrenzt und die Entfernung des Schwefels vermieden wird.
Ausführungsbeispiele i. i-oo Teile feingemahlenesi Constantinephosphat (mit 29,440/aP205, 48-,56%Ca0 und2,42%Si02) werden mit 39;2 Teilen einer feingemahlenen Sodaentschwefelungisschlacke (mit 2i,89% Na20, 28153'/e S'02 und 6,44% S) un d `3a,7 Teilen Soda von 95,i 5 % innigst vermischt. Zur Anwendung gelangen insgesamt 2 Mole Alkali. Das Rohmehl wird .unter Luftabschluß bei 8-5o° geglüht.
Das Glühprodukt enthält 20,47% Gesamt-P205 und ist zu ioo%citronensäurelöslich und zu 99,8% citratlösdich. Der Schwefelgehalt beträgt 1,7%.
2. ioo Teile :des gleichen Constantinephosphats wie im Beispiel 1 werden. mit 39,7 Teilen einer Sodaentschwefelumgsschlacke (mit 31,0% Na20, 28,13 % Si 02 und 6,53 % S) und 12,4 Teilen Soda von 95,15%. bei 85ö bis goo° unter Luftabschluß geglüht. Zur Anwendung- gelangen insgesamt 1,5 Mole Alkali. Das Glühprodukt enthält 22,64% Gesamt-P205 .und ist zu ioo,% citronensäurelöslich und zu 98% citratlöslich. Der Schwefelgehalt beträgt 2,10/0.
3. Zoo Teile Constantinephosphat iwie oben werden mit 88,o3 Teilen Sodaentschwefelungsschlacke wie im Beispiel i, und 3.2,59 Teilen kohlensaurem Kalk innigst gemischt und bei goo bis 95o° unter Luftabschluß geglüht. Zur Anwendung gelangen, i,5, Mole Alkali in Form von Sodaschlacke.
Das Glühprodukt enthält 16,14% Gesamt-P205 und ist zu 97'/o citronensäurelöslich und zu 95,5 0/0 citratlöslieh. Der Schwefelgehalt beträgt 2,46%.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Sinterphosphaten aus Rohphosphaten und der bei der Nachentschwefelung des, Roheisens mit Soda anfallenden schl#ve'felhaltigen Schlacke als Alkaliträger unterAnwendung solcher MengenAlkali, .daß auf i Mol P2 05 mehr als i Mol Alkali vorhanden sind, :dadurch gekennzeichnet, daß in der Mischung mit oder ohne Verwendung zusätzlicher Soda, auf i Mol P2 05 1,2 bis 2 Mole Alkali und darüber enthalten sind, und der Glühprozeß unter Erhaltung des Sulfidschwefelgehaltes der Schlacke bzw. in neutraler oder reduzierender Atmosphäre bei Temperaturen unter iooo°, vorzugsweise 85o bis 95o°, durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zu glühende Mischung auf einen solchen Gehalt an Kieselsäure bzw. Kalk eingestellt wird, daß 1/a des an die Phosphorsäure gebundenen Kalks zu Calciumortho--silicat bzw. .der dann noch vorhandene Kalk bzw. Kieselsäure, gleichfalls zu Calciumorthosilicat gebunden wird.
3. Verfahren nach Ansprüchen i :und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Glühphosphate in einer reduzierenden oder neutralen Atmosphäre abkühlen läßt.