DE886146C

DE886146C - Verfahren zur Herstellung eines stabilen Mehrstoff-Duengemittels

Info

Publication number: DE886146C
Application number: DES24704A
Authority: DE
Original assignee: Potasse et Engrais Chimiques SA
Current assignee: Potasse et Engrais Chimiques SA
Priority date: 1951-08-14
Filing date: 1951-09-07
Publication date: 1953-08-10

Description

Verfahren zur Herstellung eines stabilen Mehrstoff-Düngemittels Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines vollständig stabilen Mehrstoff-Düngemittels, d. h. eines solchen, dessen physikalische und - chemische Eigenschaften sich im Laufe der Zeit nicht ändern.
Das gemäß der Erfindung erhaltene Düngemittel ist nicht hygroskopisch, so daß es unbegrenzt lange auf Haufen geschüttet oder in irgendeiner anderen Form gelagert werden kann, ohne daß dabei die Gefahr einer Zersetzung, der Erwärmung, der Selbstentzündung, eines Zusammenklumpens oder eine andere Veränderung auftritt.
Dieses Düngemittel enthält als Nährstoffe für die Pflanze Nitratstickstoff, Ammoniakstickstoff und ammoniumcitratlösIiche Phosphorsäure, wobei diese Löslichkeit während des Lagerns in keiner Weise abnimmt. Andererseits wurde festgestellt, daß die Anwesenheit von wasserlöslicher Phosphorsäure in Düngemitteln eine Instabilität verursacht. Das erfindungsgemäße Düngemittel enthält jedoch keine wasserlösliche Phosphorsäure. Es enthält außerdem auch kein Calciumnitrat, das sehr hygroskopisch ist und eine Lagerung des Düngemittels erschweren würde.
Gemäß der Erfindung fügt man nach und nach zu dem Salpetersäureaufschlußprodukt von Rohphosphaten zuerst Ammoniak zu, und zwar in einer solchen Menge, daß der p.H-Wert der flüssigen Phase den Wert 3 erreicht. Dann gibt man gleichzeitig so viel Ammoniak und Schwefelsäure zu, daß der pH-Wert auf g steigt, worauf schließlich so lange Ammoniak zugegeben wird, bis die Masse keine wasserlösliche Phosphorsäure mehr enthält. Während dieser Zugaben wird die Temperatur zwischen go und ioo' gehalten.
Die Einleitung von Ammoniak in das Salpetersäureaufschlußprodukt von Rohphosphaten bewirkt eine Umwandlung des gesamten Phosphorsäuregehalts in Dicalciumphosphat, während die Zugabe der Schwefelsäure dann die Umwandlung des gesamten Calciumnitratgehaltes zu Calciumsulfat bewirkt.
Die Zugabe von Sulfationen zur Umwandlung des Calciumnitratgehaltes von Rohphosphataufschlußprodukten ist an sich nicht neu. Es wurde nämlich bereits vorgeschlagen, während des Aufschlusses des Phosphats Sulfationen zuzugeben, sei es, daß man das Rohphosphat direkt mit einer Mischung von Salpetersäure und Schwefelsäure behandelt, sei es, daß man die beiden Säuren nacheinander zugibt oder daß man das Rohphosphat mittels Salpetersäure in Anwesenheit eines Sulfats, wie z. B. Ammoniumsulfat oder Kaliumsulfat, aufschließt. Alle diese Verfahren haben jedoch wesentliche Nachteile. Einesteils greifen gleichzeitig anwesende Nitrat- und Sulfationen in einem sehr stark sauren Medium die Apparatur an, wodurch sie rasch unbrauchbar wird. Andererseits entwickeln sich nitrose Gase, was zu einem beachtlichen Stickstoffverlust führt. Außerdem bewirken die Sulfationen vom Augenblick ihrer Zugabe an bereits die Bildung von Calciumsulfat, was die Masse stark verdichtet und ihre weitere Verarbeitung äußerst schwierig gestaltet.
Wegen dieser Nachteile wurde vorgeschlagen, Ammonium- oder Kaliumsulfat nach vollendeter Ammoniakzuführung zuzugeben. In diesem Falle wird jedoch, wenn man eine zur Umwandlung der gesamten wasserlöslichen Phosphorsäure in ammoncitratlösliche ausreichende Menge Ammoniak zugibt, ein Teil der Phosphorsäure in Ammoniumcitratlösung unlöslich, was dann einen verminderten Dünge- und Handelswert ergibt. Man ist dann dazu übergegangen, die Ammoniakzuführung zu unterbrechen, sobald der pH-Wert der flüssigen Phase den Wert 4,5 erreicht, damit die gesamte Phosphorsäure ammoniumcitratlöslich wird. Es bleibt jedoch dann auch wasserlösliche Phosphorsäure zurück, so daß das als Endprodukt erhaltene Düngemittel nicht lagerbeständig ist.
Beim Arbeiten gemäß der Erfindung kann man dagegen nach Zugabe einer solchen Ammoniakmenge, daß der pH-Wert 3 erreicht wird und nach anschließender gleichzeitiger Zugabe von Ammoniak und Schwefelsäure bis zu einem'weiteren _pH Anstieg auf 5 von diesem Augenblick an so viel Anunoniak zuführen, daß die gesamte wasserlösliche Phosphorsäure in ammoniumcitratlösliche umgewandelt wird, ohne daß sich dabei ammoniumcitratunlösliche Phosphorsäure bildet. Der pH-Wert wird dabei zwischen 5,5- und 6,5 gehalten. ' Während der Zugabe' de's Ammoniaks -und der Schwefelsäure 'wird die Temperatur zwischen go und ioo' gehalten. Wenn die Temperatur über ioo' ansteigen würde,'so träte eine heftige Verdampfung ein, und die Masse würde sich sö verdicken, daß die Verteilung des Ammoniaks unregelmäßig würde. Dadurch :würde an eüügen Stellen ein wenig ammoniumcitratunlösliche Phosphorsäure gebildet werden. Wenn andererseits die Temperatur auf unter go0 absinken würde, so würde sich der Hydrationszustand bestimmter Salze, wie z. B. des Calciumsulfats und des Dicalciumphosphats, verändern, wodurch die Masse sich so weit verdicken würde, daß dadurch die Absorption des Ammoniaks in der Masse behindert wird. Man muß daher bei Temperaturen zwischen go und ioo' arbeiten. Die als Endprodukt erhaltene Masse kann getrocknet und gegebenenfalls gekörnt werden, wobei man ein binäres, vollständig stabiles Düngemittel erhält.
Es mag unter Umständen vorteilhaft sein, daß das -als Endprodukt erhaltene Düngemittel noch eine bestimmte Menge Kalium enthält. In diesem Falle wird der nach der wie vorstehend erfolgten Zugabe von Ammoniak und Schwefelsäure erhaltenen Masse noch ein Kaliumsalz zugegeben, wonach man dann die Trocknung und Körnung vornimmt.
Ausführungsbeispiel Ein Marokkophosphat mit 34 % P2 0S wird mit 52%iger Salpetersäure behandelt, und zwar kommen auf 4180 kg natürliches Phosphat 75oo kg Salpetersäure.

Das dabei erhaltene Aufschlußprodukt durchläuft dann eine Reihe von sieben zeit Rührwerken versehenen Wannen. In diesen Wannen, deren Volumen etwa 1,8 cbm beträgt, wird die Zugabe von gasförmigem Ammoniak und Schwefelsäure gemäß der Erfindung vorgenommen. Die in jede der Wannen eingeführten Mengen sowie die pH-Werte und die Temperaturen sind nachstehend angegeben

Zugeführtes Zugeführte Tem-

Ammoniak I£°i°0S°ige Pg peratur

2 4

i. Wanne 212 kg o kg 3 900

2. - 200 kg 390 kg 3,3 100°

3. - 200 kg 390 kg 3,5 100°

4. - 200 kg 390 kg 4,0 ioo0

5. - 1o6 kg 250 kg 4,5 100°

6. - 85 kg 15o kg 5,0 ioo0

7. - 57 kg o kg 5,8 950

Am Auslaß der letzten Wanne erhält man eine Masse, die nach dem Trocknen io t eines Düngemittels ergibt, daß die folgenden Bestandteile enthält: Nitratstickstoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8,25% Ammoniakstickstoff . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . 8,25% Gesamtphosphorsäure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14,00% Ammoniumcitratlöshche Phosphorsäure ... 13,85 0/0 Ammoniumcitratunlösliche Phosphorsäure . o,15 0/0 Wasserlösliche Phosphorsäure .. . ......... o 0/0

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines stabilen, Nitratstickstoff, Ammoniakstickstoff und Phosphorsäure enthaltenden Mehrstoff-Düngemittels, wobei Rohphosphate mit Salpetersäure aufgeschlossen und Ammoniak und Schwefelsäure der Aufschlußmasse zugegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß man zu dem Salpetersäureaufschlußprodukt aus dem Rohphosphat nacheinander zuerst Ammoniak bis zu einem PH-Anstieg der flüssigen Phase auf den Wert 3, dann gleichzeitig so viel Ammoniak und Schwefelsäure, bis der p11-Wert 5 erreicht ist, und schließlich nur Ammoniak zugibt, bis die Masse keine wasserlösliche Phosphorsäure mehr enthält, wobei die Temperatur während der Ammoniak-und Schwefelsäurezugabe zwischen 9o und ioo° gehalten wird.