DE920793C

DE920793C - Verfahren zur Herstellung von Stickstoffduengemitteln aus Kieserit

Info

Publication number: DE920793C
Application number: DEP42478A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl-Ing Schmalfeldt; Wilhelm Dr Vollmer
Original assignee: Gewerkschaft Victor
Current assignee: Gewerkschaft Victor
Priority date: 1949-05-12
Filing date: 1949-05-12
Publication date: 1954-11-29

Description

Verfahren zur Herstellung von Stickstoffdüngemitteln aus Kieserit Es ist bekannt, daß die Bindung des Ammoniaks in Form von Stickstoffdünger verhältnismäßig große zusätzliche Kosten macht und daß fe rnür die hierfür nötigen freien Säuren, wie Salpeter- und Schwefelsäure, nicht genügend zur Verfügung stehen. Vor allem ist es die Schwefelisäure, die nicht ausreichend vorhanden ist und andererseits die Bindung des Ammoniaks zu Ammoniumsulfat oder ammoniumsulfathaatigen Düngern stark verteuert. Aus diesem Grunde hat man schon vielfach gebundene Schwefelsäure für die Ammoniumsulfatherstellung verwandt. Bekannt ist die Herstellung von Ammoniu,msulfat aus Gips.
Erfindungsgemäß ergibt sich nun eine sehr elegante Herstellung von Stickstoffdünger aus dem Kieserit, einem Mineral, das in den Kalisalzen in großen :Mengen vorkommt und aurs Magnesiumsulfat mit i Mol Kristallwasser besteht.
Das Verfahren besteht darin, daß staubfein gemahlen-er Kieserit in eine Mutterlauge des Verfahrens eingetragen und ,durch gleichzeitiges Einleiten von Ammoniak und Kohlensäure das gesamte Ammoniummagnesiumcarbonat ausgefällt wird. Mit natürlich gewachsenem, körnigem oder vorgebrochenem Kieserit gelingt es nicht, eine befriedigende Umsetzung zu erzielen.. Nach der Abtrennung der AmmoniumsulfatIauge wind das Doppelsalz mit körnigem Ammoniumnitrat verm.i@scht. Nach dem Trocknen des Gemisches ergibt sich ein Stickstoffdüngemittel mit etwa 2o bis 26% N. Die Ammoniumsulfatlauge wird in üblicher Weise auf festes Salz oder durch Einleiten von Ammoniak und .Salpetersäure auf Ammoniusmisuqfatsalpeter verarbeitet.
An Stelle des Kieserits 'kann man auch wäßrige Lösungen von Magnesiumsulfat verwenden. Es ist hierbei wichtig, zu betonen, daß das Magnesiumsulfat in die ammoniumcarbonathaltige Flüssigkeit und nicht umgekehrt das Ammoniumcarbonat in die Sulfatlösung eingetragen wird, weil sich sonst ein amorphes, sehr schlecht filtrierbares Doppelsalz bildet.
Das Magnesium fällt nicht -aus als Magnesi.umcarbonat, sondern als Magnesiumammoniumcarbonat. Dies ist ein Doppelsalz, das mit 4 Molen Kristallwasser kristallisiert und rund io% N aufwei.st, und .zwar gebunden als. Ammoniak an Kohlens-äure. Es zeigt sich nun die weitere überraschende Tatsache, daß dieses Doppelsalz, bei dem also das Ammoniak an Kohlensäure gebunden ist, einen verhältnismäßig niedrigen: Ammoniakdamp@-druck besitzt, und zwar ist der Ammon,iakdampfdruck bei nicht allzu hohen Temperaturen, die hier nur interessieren, fast eine Zehnerpotenz kleiner als der .Dampfdruck von Ammoniumbicarbonat, das ja ebenfalls schon für die Stickstoffdüngung empfohlen worden ist. Erfindungsgemäß gelingt es weiter, wie gesagt, aus dem Doppeqsalz durch Mischen mit körnigem Ammoniurnnitrat ei Mischsalz zu erzielen, da@sbezüglich seines Stickstoffgehaltes von 2o bis 26% und vorzugsweise zwischen 2o und 21 0/0 eingestellt werden kann. Dabei besteht der Stickstoff dann etwa zur Hälfte aus, Ammoniumnitrat und zur anderen Hälfte aus an Kohlensäure und Magnesium gebundenem Ammonium. Daneben enthält dieser Dünger noch 9 bis io% Magnesiumoxyd und etwa 20% Kohlensäure. Dieser Dünger ist ausgezeichnet für die Larndwirtschaft wegen seiner den Bodenschonenden und verbessernden Eigenschaften verwendungsfähig.
Das eben geschilderte Verfahren zur Umwandlung von Kieserit 'basiert auf -der in der anal.yti:schen: Chemie wohlgekannten Tatsache der quantitativen Bestimmung des Magnesiums als Ammoniurnmagnesiumcarrbonat. Diese Reaktion hat man sich begreiflicherweise in der Technik in einigen, besonderen Fällen zunutze gemacht. So kann das in gewissen. Kalirohsalrzen vorhandene Magnesium auf diese Weise ausgeschieden und die eingedampfte, jetzt magnesiumfreie Mutterlauge entweder für sich oder zusammen mit dem Doppelsalz irgendeinem Verwendungszweck zugeführt werden. Das Verfahrensmäßige unterscheidet sich aber wesentlich von der hier beanspruchten! Arbeitsweise. So wird z. B. Kohlensäure und Ammoniak in die vorhandene wagnesiumhaltige Lösung eingeleitet. Es wurde dagegen erkannt, daß, wenn man .so mit Kieserit oder einer Magnesiumsulfatlösung verfährt, eine schlechte Umsetzung erzielt oder ein amorpher Niederschlag erzeugt wird, der sich äußerst schwierig filtrieren läßt. Demgeggenüber wird in dem neuen Verfahren bewußt das Magnesiumsalz bzw. die Magnesium.salzlauge in die Mutterlauge -gegeben-. Da bei dem gleichzeitigen Einführen von Ammoniak und Kohlensäure die .Bildung von Ammoniumcarbonat eine Zeitfrage ist, muß sinngemäß auch die Geschwindigkeit der Kieseritzufuhr geregelt werden, d. h. er kommt nur allmählich zur Eintragung. Dadurch ist die Bildung eines sehr gut filtrierbaren Doppelsalzes gewährleistet.
An Hand der Beschreibung eines Beispiels wird der Charakter der Erfindung deutlich gemacht. Beispiel Die aus einem vorigen Ansatz abgezweigte Mutterlauge (Amrnon.i-umsu.lfatlösung) wird mit dem Deckwasser des Niederschlages vereinigt und weiterhin so viel- Wasser zugegeben, wie zur Bieldung des erforderlichen Ammoniumcar'bonats nötig ist. In 165 1 einer solchen Lauge mit 259 g/l (NT H4) 2 S 041 018 g/1 Mg S 041 22 g/1 (N H4) 2 C 03, 2,2 ,g/1 fr. N H3 werden entsprechend -der Einführungsgeschwindigkeit von Ammoniak und Kohlensäure im Laufe von 4 Stunden eingeführt: 4o kg Kieserit, 21,2 kg N H33 27,5 'kg CO2.
Die Temperatur wird durch Kühlung auf 35 biss 4o° gehalten.
Durch Filtration werden erhalten: 130, 1 Lauge mit 475 g/1 (N H4) 2 S 04, 0,5 gll Mg S 04, 5 5 g/1 (NH4)2C03-Das anfalqen.de Doppelsalz (etwa go@kg) wird mit einer entsprechenden Menge Ammoniumnitrat in einer Trommel od. dgl. granuliert und vorsichtig getrocknet, wobei die Salztemperatur nicht über 40° gehen soll.

Claims

PATEN TANSPRIi CHE: i. Verfahren zur Herstellung von Stickstoffdüngemitteln unter Gewinnung von reinem Ammonium,sulfat und Ammon.iumrnagnesiumcarbonat durch Umsetzung von Kieserit mit Ammoniak und Kohlensäure, dadurch gekennzeichnet, daß der Kieserit in, staubfein gemahlener Form in die Mutterlauge des Verfahrens eingetragen wird und daß man nach erfolgter Umsetzung und Abtrennung der Ammoniumsulfatlauge das ausgefälllte Ammoniummagnesiumcar@bonat mit körnigem Ammoniumnitrat in, solchen Mengen vermischt, daß mach dem Trocknen. ein Düngemittel mit etwa 2o bis 26% N entsteht, während die Ammoniu.msulfat.lauge in Üblicher Weise auf festes Salz oder durch Einleiten von Ammoniak und Salpetersäure auf Ammoniumsulfatsalpeter verarbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle festen Kieserits eine wäßrige Lösung von Magnesiumsul@fat angewandt wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 553 925, 556 779 und 618 644.