Verfahren zur Herstellung von als Bodenverbesserungsmittel geeigneten
Kalksilikatschlacken mit geringem P205-Gehalt Bei der Erzeugung von Phosphor auf
elektrothermischem Wege fällt eine Kalksilikatschlacke an, die je nach den Reduktionsbedingungen
des Ofens noch eine mehr oder weniger große Menge Phosphorsäure enthält. Kennzeichnend
für die Reduktionsverhältnisse des Ofens ist neben dem Phosphorsäuregehalt der Schlacke
der Siliciumgehalt des bei der Erzeugung von Phosphor aus eisenoxydhaltigen Phosphoriten
anfallenden Ferrophosphors. Mit steigendem Reduktionsgrad sinkt der Phosphorsäuregehalt
der Schlacke, und gleichzeitig steigt durchweg der Siliciumgehalt der sich bildenden
Eisen-Phosphor-Legierung an. Da Eisen-Phosphor-Silicium-Legierungen industriell
nicht so gut verwendbar sind wie Eisen-Phosphor-Legierungen, ist man gezwungen,
diese siliciumhaltigen Legierungen in einem weiteren Fabrikationsgang zur Entfernung
des Siliciums mit Phosphorit zu frischen. Daher erscheint es zweckmäßig, die Reduktion
von Phosphorerzen im Elektroofen so durchzuführen, daß eine siliciumarme Eisen-Phosphor-Legierung
handelsüblicher Qualität anfällt, um sich damit die anschließende Raffination zu
ersparen. Dabei bildet sich jedoch eine Schlacke, die noch 1,5 bis 3,5'/o P.05 enthält.
Derartige Schlacken wurden bisher auf die Halde gekippt oder zur Wegschotterung
verwendet.Process for the preparation of suitable as soil improvers
Lime silicate slags with low P205 content in the production of phosphorus
Electrothermally, a lime silicate slag is obtained, which depending on the reduction conditions
the furnace still contains a greater or lesser amount of phosphoric acid. Characteristic
for the reduction ratios of the furnace, besides the phosphoric acid content, is the slag
the silicon content of the phosphorous in the production of phosphorus from iron oxide-containing phosphorites
accruing ferrophosphorus. The phosphoric acid content decreases as the degree of reduction increases
the slag, and at the same time the silicon content rises consistently
Iron-phosphorus alloy. Because iron-phosphorus-silicon alloys industrial
are not as usable as iron-phosphorus alloys, one is forced to
these silicon-containing alloys in a further manufacturing process for removal
to freshen silicon with phosphorite. Therefore it seems appropriate to use the reduction
of phosphorus ores in an electric furnace so that a low-silicon iron-phosphorus alloy
commercial quality is obtained in order to carry out the subsequent refining process
save. In the process, however, a slag is formed which still contains 1.5 to 3.5% P.05.
Such slag was previously dumped on the dump or for gravel
used.
Es wurde nun gefunden, daß diese phosphorhaltigen Schlacken mit 1,5
bis 3,501o P205 durch Abschrecken und Mahlen eine erhebliche Citratlöslichkeit erhalten
und ohne weiteres als phosphorhaltige Düngemittel eingesetzt werden können. Dabei
macht man sich zudem noch die von Eisenhochofenschlacken bekannten günstigen Wirkungen
von Kalksilikaten als bodenverbesserndes Düngemittel nutzbar. Zudem bringt man Kalk
und Phosphorsäure
in einem düngegerechten Verhältnis auf den Acker.
Granuliert man derartige phosphathaltige Kalksilikatschlacken und mahlt sie anschließend,
so lassen sich Citratlöslichkeiten von 8o% und mehr erzielen.It has now been found that this phosphorus-containing slags with 1.5
up to 3.501o P205 obtained considerable citrate solubility by quenching and grinding
and can easily be used as phosphorus-containing fertilizers. Included
one can also see the beneficial effects known from iron blast furnace slag
of calcium silicate can be used as a soil-improving fertilizer. You also bring lime
and phosphoric acid
in a fertilizer-fair ratio on the field.
If you granulate such phosphate-containing calcium silicate slags and then grind them,
in this way citrate solubilities of 80% and more can be achieved.
Selbstverständlich kann das Verfahren auch auf phosphorhaltige Schlacken
übertragen werden, die bei der Verhüttung anderer phosphorhaltiger Stoffe zur Gewinnung
von Phosphor oder zur Herstellung von Ferro-Phosphor-Legierungen anfallen. Hierhin
gehören beispielsweise auch Aluminiumphosphate und ähnliche Phosphorträger.Of course, the process can also be applied to phosphorus-containing slags
are transferred that are used in the smelting of other phosphorus-containing substances for extraction
of phosphorus or for the production of ferro-phosphorus alloys. Here
also include, for example, aluminum phosphates and similar phosphorus carriers.
Es ist zwar bekannt, Rohphosphate ge,schmalzeiier Hochofenschlacke
hinzuzufügen, um Schlacken mit 1.5 bis 2,7 % P205 zu erhalten, und dabei vermittels
Abschreckung zu arbeiten, damit die Citratlöslichkeit befriedigend hoch ausfällt.
Jedoch handelt es sich dabei um Hochofenschlacke, die eine andere Zusammensetzung
aufweist als die Schlacke des Elektroofens, die bei der Herstellung von Phosphor
aus Rohphosphat anfällt. Diese letztgenannte Schlacke entsteht außerdem als bisher
urverwertetes Abfallprodukt, das nach der Erfindung nunmehr als Bodenverbesserungsmittel
angewendet wird, während das Rohphosphat, das der Hochofenschlacke zugesetzt wird,
einen wertvollen Rohstoff darstellt. Schließlich ist der Verfahrensgang nach der
Erfindung anders als bei der bekannten Zufügung von Rohphosphat zu Hochofenschlacke,
bei der überhaupt keine Reduktion des Rohphosphats. sondern nur ein Einrühren oder
Mischen stattfindet, während nach der Erfindung der größte Teil des Rohphosphats
zu Phosphor reduziert und entfernt wird. Durch nachfolgendes praktisches Beispiel
wird die vorgeschlagene Arbeitsweise verständlich gemacht und gegen die bereits
vorgeschlagene einfache Mischung von Phosphorit mit flüssiger Hochofenschlacke klargestellt.It is known that rock phosphate ge, lardzier blast furnace slag
add to obtain slags with 1.5 to 2.7% P205, and thereby mediate
Deterrent to work so that the citrate solubility turns out to be satisfactorily high.
However, it is blast furnace slag that has a different composition
than the slag of the electric furnace used in the production of phosphorus
is obtained from rock phosphate. This last-mentioned slag is also created than before
recycled waste product, which according to the invention is now used as a soil improver
is applied, while the rock phosphate, which is added to the blast furnace slag,
represents a valuable raw material. Finally, the procedure is according to the
Invention different from the known addition of rock phosphate to blast furnace slag,
with no reduction of the rock phosphate at all. just stir in or
Mixing takes place while, according to the invention, most of the rock phosphate
reduced to phosphorus and removed. With the following practical example
the proposed working method is made understandable and against the already
proposed simple mixture of phosphorite with liquid blast furnace slag clarified.
Bei der üblichen Herstellung von elementarem Phosphor wird bekanntlich
in einem geschlossenen Elektroofen Phosphorit, z. B. Pebble Ore, unter Zuschlag
von Quarzit reduzierend mit Koks verschmolzen. Dabei bildet sich neben dampfförmigem
Phosphor und Kohlenoxyd eine Kalksilikatschlacke. die etwa .15 bis So °,/o Ca O,
4o bis 45'/o Si 02, 3 bis 5% AlA neben wenig urreduzierter Phosphorsäure, Eisenoxyd
und anderen Schlackenbildnern aufweist. Bei Einsatz von Aluminiumphosphaten als
Phosphorträger fallen entsprechend tonerdereiche Schlacken an. Die verwendeten Phosphorerze
enthalten durchweg Eiseri in oxy discher Form, das größtenteils zu Eisen reduziert
wird und einen Teil des frei gewordenen Phosphors durch Bildung voll Ferrophosphor
aufnimmt. Gleichzeitig wird je nach der Temperatur und dem Kokszusatz eine gewisse
Reduktion der Kieselsäure in der Ferro-Phosphor-Legierung eintreten. Unter stark
reduzierenden Bedingungen erhält man bei Gehalten von etwa o,3 bis o,5 % P205 in
der Schlacke einen siliciumreichen Ferrophosplior mit 1o bis 15% Si. Hält man die
Reduktionstemperatur nicht zu hoch und setzt vor allem den Kokszusatz herab, so
nimmt mit steigendem P.0.-Gehalt der Schlacke der Siliciumgehalt des @Ferrophosphors
derart herab, daß bei rund 2,5 % P,., 05 in der Schlacke nur noch etwa .2% Si, bei
rund 3,5% P205 etwa 1% Si in der- Ferro-Phosphor-Legierung vorhanden sind. Ferro-Phosphor-Legierungen
dieser Zusammensetzung gelten als handelsüblich und brauchen in einem weiteren Arbeitsgang
nicht nochmals raffinierend (frischend) mitPhosphorit umgeschmolzen zu werden, während
die entstehenden Schlacken nach Abschreckgranulation als Düngemittel Verwendung
finden können.In the usual production of elemental phosphorus is known
in a closed electric furnace phosphorite, e.g. B. Pebble Ore, for a surcharge
fused by reducing quartzite with coke. This forms in addition to vapor
Phosphorus and carbon monoxide form a calcium silicate slag. which about .15 to So °, / o Ca O,
40 to 45% Si 02, 3 to 5% AlA in addition to slightly reduced phosphoric acid and iron oxide
and other slag forming agents. When using aluminum phosphates as
Phosphorus carriers result in correspondingly high-alumina slags. The phosphorus ores used
all contain Eiseri in oxydic form, which is largely reduced to iron
and part of the phosphorus released through formation of full ferrophosphorus
records. At the same time, depending on the temperature and the amount of coke added, a certain
Reduction of the silica in the ferro-phosphorus alloy will occur. Under strong
reducing conditions are obtained at contents of about 0.3 to 0.5% P205 in
the slag has a silicon-rich ferrophosphorus with 10 to 15% Si. If you hold the
Reduction temperature not too high and, above all, reduces the addition of coke, see above
The silicon content of the ferrophosphorus decreases with increasing P.0 content of the slag
so down that at around 2.5% P,., 05 in the slag only around .2% Si, at
around 3.5% P205 and around 1% Si are present in the ferro-phosphorus alloy. Ferro-phosphorus alloys
this composition are considered to be commercially available and need in a further operation
not being remelted with phosphorite in a refining (refreshing) manner while
the resulting slag after quenching granulation is used as a fertilizer
can find.