DE926851C

DE926851C - Verfahren zur Herstellung von Phosphatduengemitteln durch Aufschluss von Rohphosphaten

Info

Publication number: DE926851C
Application number: DEP10342A
Authority: DE
Original assignee: Potasse et Engrais Chimiques SA
Current assignee: Potasse et Engrais Chimiques SA
Priority date: 1952-09-15
Filing date: 1953-08-27
Publication date: 1955-04-25

Description

Verfahren zur Herstellung von Phosphatdüngemitteln durch Aufschluß von Rohphosphaten Der Dünge- und Handelswert eines Phosphatdüngemittels ist um so höher, je größer der in dem Düngemittel enthaltene Anteil an in Ammoniumcitratlösung löslicher Phosphorsäure ist.
Andererseits schadet die Anwesenheit von wasserlöslicher Phosphorsäure vielfach der Lagerbeständigli:eit des Düngemittels. Man ist daher gezwungen, die Phosphatdüngemittel so weitgehend wie möglich zu neutralisieren, daß die gesamte wasserlösliche -Phosphorsäure in ammoncitratlösliche umgewandelt wird.
Bei den für gewöhnlich angewendeten Verfahren lassen sich jedoch die beiden vorstehend angeführten Bedingungen nicht gleichzeitig erfüllen.
Schließt man nämlich ein Rohphosphat mit einer Mineralsäure auf und setzt man dann dem Aufschlußprodukt ein Neutralisationsmittel, z. B. Kalk, Calcittmcarbonat oder Ammoniak zu, so stellt man fest, daß sich vor völliger Umwandlung der wasserlöslichen Phosphorsäure eine bestimmte Menge in Ammoniumcitratlösung unlöslicher Phosphorsäure bildet. Das nach den üblichen Verfahren erhaltene Düngemittel enthält daher entweder wasserlösliche Phosphorsäure, in welchem Falle das Düngemittel instabil ist, oder in Ammoniumcitratlösung unlösliche Phosphorsäure, wodurch sein Handelswert herabgesetzt wird.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wird in der nicht vorveröffentlichten Patentschrift 891 275 bereits vorgeschlagen, der Aufschlußmasse vor der Neutralisation eine bestimmte Menge Eisen(II)-ionen je nach dem Phosphorsäuregehalt der Masse zuzusetzen. Natürlich können diese Eisen(II)-ionen sich zum großen Teil in einer stark salpetersauren Aufschlußmasse in Eisen(III)-ionen umwandeln. Die vorliegende Erfindung macht sich diese Tatsache zunutze und betrifft die Zugabe von Eisen(III)-ionen zu der Aufschlußmasse. Das ermöglicht in erster Linie die Verwendung einer wesentlich größeren Anzahl von Eisenverbindungen, die zum Teil auch billiger und leichter zugänglich sind als Eisen(II)-verbindungen.
,Gemäß der Erfindung fügt man nach dem bekannten Mineralsäureaufschluß eines Rohphosphats, z. B. mit Salpetersäure, dem Aufschlußprodukt Ferriionen (Eisen (III] -ionen) zu, und zwar in einer Menge, daß mindestens 2o Grammatom Eisen auf Zoo Moleküle P205 kommen. Dann leitet man bis zur Umwandlung der gesamten wasserlöslichen Phosphorsäure in ammoncitratlösliche Neutralisationsmittel' ein.
Es Würje.gefünderi, daß bei dieser Arbeitsweiseda,s äüsgefällte- Calciumphosphat in Ammoniumcitratlösung 'vollständig löslich ist und auch bleibt, und zwar unabhängig von der Trocknungstemperatur und der Lagerungsdauer.
Verschiedene natürlich vorkommende oder synthetische Ferriverbindungen wurden ausprobiert, z. B. das Silicat, das Silico-Aluminat, das Phosphat, Oxyd, Sulfat, Nitrat usw. In allen Fällen wurde für eine gleiche Menge an zugesetzten Ferriionen dieselbe Wirkung beobachtet.
Die vorstehend angegebene Menge von 2o Grammatom Eisen auf Zoo Moleküle P205 stellt eine Mindestmenge dar, da sich darunter in Ammoniumcitratlösung unlösliche Phosphorsäure bildet. Andererseits ist eine größere als die angegebene Menge Eisen nicht schädlich, bietet jedoch auch keinerlei Vorteile.
Die Aufschlul#-masse zusätzlich der vorstehend angegebenen Ferriionenmenge kann mit einem großenüberschuß an Neutralisationsmittelbehandelt werden, ohne daß sich dabei .in -,#£mmoniumcitratlösung unlösliche Phosphorsäure bildet. Nach beendeter Neutralisation ist :die Masse völlig alkalisch, und ihr pH-Wert kann bis auf 1o ansteigen. Hätte man nicht erfindungsgemäß Ferriionen zugesetzt, so wäre bei einem solchen pH-Wert die gesamte in der Masse enthaltene Phosphorsäure in Ammoniumcitratlösung unlöslich geworden.
Die Erfindung kann auf die Herstellung von in Ammoniumcitratlösung löslichen Calciumphosphaten, welche einfache Düngemittel mit hohem Handelswert darstellen, Anwendung finden. Sie eignet sich jedoch auch zur Herstellung von Mischdüngemitteln, welche außer Calciumphosphat andere Düngebestandteile enthalten.
Nach Zugabe der vorstehend angegebenen Menge Ferriionen zu der Aufschlußmasse, anschließender Neutralisation mit Ammoniak in einer der zum Aufschluß verwendeten,Salpetersäure entsprechenden Menge kann. man zur Bindung des Calciums in Form von stabilem und nicht hygroskopischem Calci:umsulfat Schwefelsäure zusetzen: An °Stelle der Schwefelsäure kann unter Überführung des Calciumnitrats- in -Calciumpho-sphat auch Phosphorsäure verwendet werden. Auch gasförmige Kohlensäure kann erfolgreich zur Bindung des Calciums herangezogen werden. Dann muß jedoch der Masse eine den zugesetzten Ferrüonen stöchiometrisch äquivalente Menge Sulfabionen zugegeben werden.
Diese Zugabe der Sulfationen kann entweder in Form von Schwefelsäure oder in Form eines Sulfats, z. B. in Form des reichlich in der Natur vorkommenden Gipses, erfolgen.
Die Zugabe von Ferri- und S.ulfationen kann auch gleichzeitig unter Verwendung von Ferrisulfat erfolgen. Beispiel 2ooo kg Rohphosphat mit einem P2 05 Gehalt von 33,0/0 werden mit 30501 49,5%iger Salpetersäure aufgeschlossen. Dem Aufschlußprodukt fügt man 22o kg wasserfreies Eisen(III)-sulfat Fee (S O4)3 hinzu, worauf man in die Masse 540 kg wasserfreies Ammoniak einleitet. Nachdem das gesamte Ammoniak' von der Masse absorbiert ist, leitet- man etwa 385 kg Kohlensäuregas ein. Dann trocknet man das Produkt.
Man erhält so etwa 54°o kg eines binären Düngemittels mit einem Gesamtstickstoffgehalt von 16,6%, wobei 8,3'/o .in Form von Nitratstickstoff und 8;3% in Form von Ammorniakstickstoff vorliegen. Das Endprodukt enthält 12,5 % Phosphorsäure, P.O., wovon 99% in Ammoniumcitratlösung löslich sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren. zur Herstellung von Phosphatdüngemitteln durch Aufschluß von Rohphosphaten mit einer MimeraIsäure und Zugabe eines Neutralisationsmittels zu dem Aufschlußprodukt, dadurch .gekennzeichnet, daß man der Aufschlußmasse vor Zugabe des Neutralisationsmittels - Ferriiönen in einer Menge von mindestens 2o Grammatom Eisen auf Zoo Moleküle Gesamtphosphorsäure zugibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man der salpetersauren Aufschlußmasse des Rohphosphats außer Ferriionen eine zur Überführung des gesamten Calciumnitratgehaltes in Calci@umsulfat bzw. Calciumphosphat ausreichende Menge Sulfat- bzw. Phosphationen zugibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ,daß man nach Zugabe von Ferriionen in einer Menge von-mindestens 2o Grammatom Eisen auf Zoo Moleküle Gesamtphosphorsäure und nach Zugabe von einer der Ferriionenmenge@stöchiometrisch äquivalenten Menge Sulfationen Kohlensäuregas in die Masse einleitet, um das gesamte Calciumnitrat in Calciumcarbonat zu überführen. Angezogene Dr.uckschri;ften: Deutsche Patentschrift Nr. 891 275.