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Verfahren zur Herstellung von körnigen Calcium-Magnesium-Phosphat-Düngemitteln
Nach einem früheren Vorschlag werden grannlierte Phosphatdüngemittel dadurch hergestellt,
daß man feingemahlenes Rohphosphat in einer geeigneten Granuliervorrichtung, vorzugsweise
in einem Tellergranulator, mit Wasser besprüht und die dabei entstehenden, noch
feuchten Rohphosphatgranalien bei fortlaufender Granulierbewegung mit Schwefelsäure
oder Phosphorsäure oder mit Mischungen aus diesen beiden Mineralsäuren aufschließt.
Zur Herstellung von Mischdüngern kann bei diesem Verfahren das Rohphosphat zuvor
mit den erforderlichen Nährstoffkomponenten gemischt werden. Bei dieser Arbeitsweise
entstehen Düngemittelgranalien, die den Phosphatanteil in aufgeschlossener Form
enthalten und eine gute Härte und Druckfestigkeit aufweisen.
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Es wurde nun gefunden, daß sich mit besonderem Vorteil körnige Calcium-Magnesium-Phosphat-Düngemittel
herstellen lassen, wenn man auf eine Mischung von feingemahlenem Rohphosphat und
magnesiumhaltigen Stoffen, beispielsweise Dolomitbranntkalk, Dolomitmergel oder
Magnesiumsulfat (Kieserit), gegebenenfalls unter Zusatz von Hüttenkalk, in einer
geeigneten Granuliervorrichtung Schwefelsäure und bzw. oder Phosphorsäure aufdüst
und so den Aufschluß des Rohphosphats und die Granulierung der Aufschlußmasse gleichzeitig
vornimmt.
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Eine besonders zweckmäßige Aufschluß- und Granuliervorrichtung für
dieses Verfahren ist ein zur Granulierung von. Düngemitteln an sich bereits bekannter
Tellergranulator. Er besteht in der Hauptsache aus einer schräg liegenden, um ihren
Mittelpunkt rotierenden, runden oder leicht elliptisch ausgebildeten, flachen Wanne
mit elliptischer Bodenfläche, auf der das eingebrachte Granuliergut frei abrollen
kann. Der Rotationskörper ist an seiner äußeren Begrenzung mit einer Wand versehen,
an
die sich eine mitrotierende Rinne anschließt. Der Tellergranulator
wird über ein Ritzel, das auf einen Zahnkranz wirkt, angetrieben und kann auf verschiedene
Umlaufgeschwindigkeiten und Schräglagen je nach der gewünschten Verweilzeit
und Granulatgröße der herzustellenden Düngemittel eingestellt werden. Die aufzuschließende
und zu granulierende Mischung aus Rohphosphat und den magnesiumhaltigen Stoffen
fällt -von oben in den rotierenden Teller ein. Etwas unterhalb der Einlaufstelle
wird durch eine an ein Druckfaß angeschlossene Besprühungseinrichtung die Aufschlußsäure
eingedüst. Hierdurch wird in technisch einfachster Weise die Herstellung von körnigen
Caleium-Magnesium-Phosphat-Düngemitteln ermöglicht.
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Ist für die Verwendung als- Aufschlußsäure beispielsweise eine Mischsäure
aus konzentrierter Schwefelsäure und verdünnter Phosphorsäure vorgesehen, so tritt
bei deren Vermischung eine sehr hohe, über ixo' liegende Wärmetönung ein. Durch
zusätzliche Erwärmung, beispielsweise durch Versprühen der Mischsäure in einen Raum,
dem im Gegenstrom ein heißes Gas - insbesondere Luft, die gegebenenfalls
überhitzt sein kann - zugeführt wird, läßt sich in einfacher Weise das mit
der verdünnten Phosphorsäure eingebrachte Wasser verdampfen, so daß schließlich
eine konzentrierte Mischsäure zur Anwendung kommt. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben,
daß bei dem sich im Granulator anschließenden Körnungsvorgang ein Calcium-Magnesium-Phosphat-Düngemittel
mit einem relativ hohen Anteil an pflanzenaufnehmbarer Phosphorsäure und
' Magnesiumoxyd gebildet wird, wobei der Gehalt an wasserlöslicher Phosphorsäure
je
nach dem verwendeten Ausgangsmaterial zwischen 2,5 und 120/" an
citronensäurelöslicher Phosphorsäure zwischen 6 und 140/, und an Mg0 zwischen
5 und 150/, liegt.
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Bei dem Körnungsvorgang ist die Wärmetönung bei Verwendung einer Mischung
aus Rohphosphatmehl und Dolomitbranntkalk höher als wenn in diesem Gemisch lediglich
Dolomitmergel oder Magnesiumsulfat vorhanden ist. Das Letztere wird zweckmäßigerweise
in Mischung mit Dolomitbranntkalk oder Hüttenkalk zur Anwendung gebracht, da Magnesiumsulfat
allein nicht die erforderliche Reaktionswärme ergibt, die notwendig ist, um die
für den Aufschluß erforderliche Säuremenge mit dem Mischprodukt umzusetzen.
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Die Ausgangsstoffe können auch mit anderen Nährstoffkomponenten, z.
B. Ammoniumsulfat und bzw. oder Kaliumchlorid, vermischt werden, wonach das im Mischprodukt
enthaltene Rohphosphat in der beschriebenen Weise aufgeschlossen und die Masse granuliert
-wird.
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Die Verwendung von Magnesiumsulfat als Düngemittel ist an sich bekannt.
Ebenso ist bereits die Herstellung von Calcium-Magnesium-Phosphaten und deren Verwendung
als Düngemittel beschrieben worden. So ist z. B. ein Verfahren bekanntgeworden,
bei dem Mischungen von Rohphosphat und magnesiumhaltigen Stoffen in einem Drehrohrofen
-bei iooo' geglüht und hierbei in ein brauchbares Calcium-Magnesium-Phosphat umgewandelt
werden. In einem anderen Falle wird Calcium-Magnesium-Phosphat dadurch hergestellt,
daß im Laufe des Aufschlusses von Rohphosphat mit Schwefelsäure zu Superphosphat
gebrannter Dolomitkalk oder Dolomitmergel in einem bestimmten Verhältnis zugegeben
wird-, und zwar zu einem Zeitpunkt, zu dem die freie Phosphorsäure in frisch hergestelltem
Superphosphat zwischen 3 und 61)/, liegt. Auf diese Weise werden mit dem
eingebrachten Kalk und Magnesiumoxyd bodenaufbauende Basen angelagert, wobei sich
in dem Endprodukt citronensäurelösliche, citratlösliche und ein geringfügiger Anteil
an wasserlöslicher Phosphorsäure bildet.
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Im Gegensatz zu diesen bisher bekannten Herstellungsverfahren von
Calcium-Magnesium-Phosphat bringt die Herstellung aus den Rohphosphaten direkt gemäß
dem Verfahren der vorliegenden Erfindung nicht nur eine wesentliche technische Vereinfachung
und Verbilligung mit sich, sondern darüber hinaus auch ein Produkt, das einen höheren
Anteil an pflanzenwirksamer Phosphorsäure und an Magnesiumoxyd aufweist, als dies
bei den nach dem bekannten Verfahren hergestellten Calcium-Magnesium-Phosphaten
der Fall ist.
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Beim vorliegenden Verfahren wird, wie bereits beschrieben, die Aufschlußsgure
durch eine Besprühungseinrichtung auf die Mischung aus Rohphosphat und magnesiumhaltigen
Stoffen aufgedüst.
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Es sind bereits vor längerer Zeit Vorschläge zum Aufschließen von
Rohphosphaten bel,--anntgeworden, bei denen beispielsweise das Phosphatmehl stetig
in fallender dünner Schicht von der stetig und in Form eines Schleiers oder in Strahlen
austretenden Säure angefeuchtet wird oder bei denen man das zu Staub gemahlene Phosphatgestein
in Form von Wolken mit fein zerteilter Säure mischt. Man hat auch schon zur Erzielung
eines höchstmöglichen Aufschlußgrades das aufzuschließende staubfeine Phosphat zunä#chst
mit geeigneten staubfeinen Streckungsmitteln, zu denen unter anderem Magnesiumsalze
zählten, innigst vermischt und das G6misch erst dann in dünner Schicht oder bei
feinster Verteilung oder Zerstäubung kontinuierlich der Einwirkung einer feinstverteilten
oder zerstäubten Aufschlußsäure ausgesetzt.
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Alle diese älteren Verfahren führen jedoch nicht zu gekörnten Düngemitteln,
wie sie nach der erfindungsgemäßen Verfahrensweise erhalten werden, sondern ergeben
z. B. ein aufgelockertes Superphosphat von schwammiger Beschaffenheit. Hierdurch
unterscheiden sie sich grundlegend von der Erfindung.
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Auch ein in jüngerer Zeit bekanntgewordenes Verfahren zum Aufschluß
von Rohphosphaten mit Salpetersäure oder diese enthaltenden Mischsäuren, bei dem
das Phosphatmehl ständig in Form eines Schleiers auf einen in einem Mischer sich
bewegenden Säurestrom niederfällt, dient nicht der Herstellung gekörnter Düngemittel,
sondern ermöglicht infolge einer besonderen apparativen Ausgestaltung des Verfahrens
eine verlustfreie Anwendung von Salpetersäure zum Rohphosphataufschluß.
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Im Gegensatz zu den bisher bekannten Verfahren erfolgt der Aufschluß
der Rohphosphatmischung gemäß vorliegender Erfindung in Granuliervorrichtungen,
in
welche die aufzuschließende Rohphosphatmischung eingetragen und mit Säure bedüst
wird, wodurch gleichzeitig mit dem Aufschluß eine Granulierung des aufgeschlossenen
Düngemittels erzielt wird.
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Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert:
Beispiel i 45,6 Teile Rohphosphat mit einem Feinmehlgehalt von 8o0/0 durch ein Sieb
mit 16oo Maschen pro Quadratzentimeter werden mit 2o Teilen Dolomitbranntkalk gemischt
und diese Mischung anschließend mit 38,4 Teilen einer Mischsäure aus 6o Teilen konzentrierter
Schwefelsäure und 4o Teilen verdünnter Phosphorsäure (15,20/, P.0,) aufgeschlossen
bzw. granuliert. Man erhält auf diese Weise ein körniges Ca-Mg-Phosphat-Düngemittel
mit 17,70/, Gesamt-P20" 11,07"/, citronensäurelöslichem P#0", 5,90/0 citratlöslichem
P,0" 3,8204 wasserlösliihem P201 und ii,gi0/, Mg0. Beispiel 2 Es wird eine
Mischung aus 28,5 Teilen Rohphosphatmehl wie im Beispiel i mit 28,5Teilen
feingemahlenem Kieserit hergestellt und diese Mischung mit 26,5 Teilen H2
S04 (95,5 0/,ig) aufgeschlossen bzw. granuliert. Man erhält ein körniges
Ca-Mg-Phosphat-Düngemittel mit 11,60/, Gesamt-P,0., 11,230/, citronensäurelöslichem
P2011 ii,o0/, citratlöslichem P,0", 10,360/, wasserlöslichem P,0, und 10,750/, M90.
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Beispiel 3
Die im Beispiel 2 angegebene Mischung wird mit 2o
Teilen einer Mischsäure aus 960/,iger Schwefelsäure und 2i0/,iger Phosphorsäure
(Mischverhältnis i: i) aufgeschlossen bzw. granuliert. Man erhält ein körniges Ca-Mg-Phosphat-Düngemittel
mit 14,450/, Gesamt-P,0" io,260/, citratlöslichem P,0" 9,790/,
wasserlöslichem
P20, und 14,370/, M90.
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Beispiel 4 28,5 Teile Rohphosphatmehl werden mit 14,25 Teilen
Kieserit und 14,25 Teilen Dolomitbranntkalk innig vermischt und mit 39,5
Teilen einer Mischsäure wie im Beispiel 3 aufgeschlossen bzw. granuliert.
Man erhält ein kömiges Calcium-Magnesium-Phosphat-Düngemittel mit 14,80/, Gesamt-P201,
11,560/, citronensäurelöslichem P2 01, 7,404 citratlöslichem P,
0,
7,OID/, wasserlöslichem P201 und 13,540/, M90.