DE944849C - Verfahren zur Herstellung von Metaphosphatschmelzen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Metaphosphatschmelzen

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DE944849C
DE944849C DEC8118A DEC0008118A DE944849C DE 944849 C DE944849 C DE 944849C DE C8118 A DEC8118 A DE C8118A DE C0008118 A DEC0008118 A DE C0008118A DE 944849 C DE944849 C DE 944849C
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Germany
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absorption
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absorbent
metaphosphate
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DEC8118A
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English (en)
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Karl Hermes
Dr Reinhard Hubold
Dr Otto Pfrengle
Dr Karl Schill
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Chemische Fabrik Budenhiem KG
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Chemische Fabrik Budenhiem KG
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/26Phosphates
    • C01B25/38Condensed phosphates
    • C01B25/44Metaphosphates
    • C01B25/445Metaphosphates of alkali metals

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

  • Verfahren zur Herstellung von Metaphosphatschmelzen Bei der direkten Herstellung von Metaphosphatschmelzen im Phosphorverbrennungsofen aus heißem P20.-Dampf und anorganischen Basen oder Salzen verläßt stets ein Teil der eingesetzten P205 Dämpfe den Ofen, ohne absorbiert zu werden. Dieser Anteil kann 3o bis 6o"/o, betragen. Die Aufgabe, diese Restmengen nutzbar zu machen, wird in der Regel mit Hilfe von Rieseltürmen gelöst, in denen der P2 05 Dampf von verdünnter Phosphorsäure aufgenommen wird unter Bildung konzentrierter Phosphorsäure. Dieses Verfahren ist aus dem Grunde sehr aufwendig, weil es niedrige Gasgeschwindigkeiten und daher große Turmquerschnitte erfordert. Es fällt dabei eine Säure an, die außer Orthophosphorsäure auch anhydrische Phosphorsäuren enthalten kann und häufig durch das Material der.Turmfüllung verfärbt ist.
  • Außerdem ist meist bei der Direktherstellung der Phosphate im Phosphorverbrennungsofen der -Anfall solcher Mengen eines Nebenprodukts, wie Phosphorsäure, unerwünscht, weil die Produktionsmengen des einen Produkts weitgehend von den Verkaufsmöglichkeiten des anderen Produkts beeinflußt werden. Man kann zwar die Phosphorsäure ebenfalls zur Herstellung von Phosphaten benutzen, doch ist diese Herstellung aus Phosphorsäure aufwendiger und erfordert zusätzliche Großapparaturen.
  • Es wurde nun gefunden, daß man das Phosphorpentoxyd aus den Abgasen der Metaphosphathersteliung @ dadurch praktisch quantitativ wiedergewinnen kann, daß man die heißen P2 05 haltigen Abgase durch einen Raum leitet, in dem solche Stoffe, die in pulverig-trockener Form mit P205-Dampf reagieren können, so bewegt werden, daß sie ständig im ganzen- Rä#zm- verteilt werden, so daß die einzelnen P2 05 Teilchen ständig auf Teilchen von Stoffen auftreffen, mit denen sie sich umsetzen können, wobei die Temperatur der Teilchen bzw. der Umsetzungsprodukte unterhalb der Schmelztemperatur bleiben soll. Es gelingt auf diese Weise, praktisch das gesamte P2 05 aus den Abgasen herauszunehmen, und zwar in einer Form, die sich zur Weiterverwendung im selben Herstellungsgang eignet. Das mit P2 05 umgesetzte Absorptionsmittel wird anschließend in den Metaphosphatherstellungsarbeitsgang eingesetzt.
  • Als pulverförmige Absorptionsmittel eignen sich besonders Oxyde, Hydroxyde, Carbonate oder Phosphate der Alkali-,- Erdalkali-, Erd- und Schwermetalle. Bei den Alkalimetallen sind es insbesondere die Carbonate, die einen guten ,#Absorptionseffekt ergeben. Diese Carbonate, wie z. B. Soda; können schon von einem früheren Absorptionsgang her teilweise mit P2 05 umgesetzt sein und also Gemische von Alkalicarbonat mit Alkaliphosphaten darstellen. Werden Phosphate allein eingesetzt, dann müssen es solche sein, die einen gewissen Basenüberschuß besitzen, damit noch eine ausreichende Reaktionsfähigkeit mit dem P20..-Dampf vorhanden ist. .
  • Es ist an sich bekannt, im Phosphorverbrennungsöfen Alkali- oder Erdalkaliphosphate in der Weise zu erzeugen, daß man unter Ausnutzung der Verbrennungswärme des Phosphors Alkali- oder Erdalkalisalze flüchtiger Anionen, wie z. B. Chloride oder Carbonate, oder auch Alkali- oder Erdalkalipho.sphate mit, dem heißen P2 05-Dampf umsetzt, wobei Phosphate in schmelzflüssiger Form entstehen. Es wird auf diese Weise z. B. aus Rohphosphat und P205 Dampf Calciummetaphosphat als Düngemittel hergestellt. Das eingesetzte Phosphorpentoxyd wird dabei zu einem , wesentlichen Teil nicht verbraucht und muß durch kostspielige Absorptionseinrichtungen in Form von Phosphorsäure zurückgewonnen werden.
  • Nach dem neuen Verfahren wird nun -beispielsweise bei der Herstellung von Natriummetaphosphatglas anschließend an den Schmelzofen, zweckmäßigerweise unter Einschaltung eines übergangsstückes, das den Materialzulauf für den Schmelzofen enthält, ein Drehrohr angeordnet, in dem sich trockene pulverförmige Soda kontinuierlich im Gegenstrom zu den P2 05 Gasen vorwärts bewegt, wobei durch Einbauten dafür gesorgt ist, daß die P2 05 haltigen Abgase sich ständig durch einen Vorhang von niederrieselnder Soda hindurchbewegen müssen. Die zum Teil bereits in Phosphat verwandelte Soda fällt kurz vor dem Übergangsstück aus und wird durch mechanische Hilfsmittel emporgehoben und durch das Zwischenstück in den Schmelzofen eingebracht, worin sie sich mit weiterem Phosphorpentoxyd zu einer Metaphosphatglasschmelze umsetzt, die unterhalb des Brennerkopfes kontinuierlich abgezogen und in bekannter Weise rasch abgekühlt wird.
  • Man kann auf dieselbe Weise eine Calciummetaphosphatschnielze -herstellen, indem man als Absorptionsmittel an Stelle der Soda hier Rohphosphat einsetzt, das im Absorptionsrohr sich zunächst mit den heißen P205 Abgasen schon teilweise umsetzt, worauf man dieses Umsetzungsprodukt in den Schmelzofen einbringt.
  • Die Absorptionseinrichtung kann auch etwas oberhalb der Schmelzkammer angeordnet sein, wobei das Zwischenstück eine kaminartige Form erhält, wodurch erreicht wird, daß das mit P205 beladene Absorptionsmittel ohne Aufwendung technischer Hilfsmittel direkt in .die Schmelzkammer fällt. Insbesondere bei kleineren Aggregaten gelingt es, auch bei Einhaltung bestimmter Reaktionsbedingungen, in einem einzigen langen Rohr Absorption und Schmelze nacheinander durchzuführen, wobei es vorteilhaft ist, den Absorptionsraum durch einen Ring abzugrenzen, über den das mit P20" beladene Absorptionsmittel in den Schmelzraum fällt, der zweckmäßigerweise von außen gekühlt wird, wobei -@es vorteilhaft ist, die Kühlung auf den angrenzenden Teil des Absorptionsraumes auszudehnen. Die Ausbildung der Absorptionskammer selbst. kann sehr verschiedenartig sein. Außer einem mit Einbauten versehenen Drehrohr kann auch eine feststehende Absorptionskammer gewä'hl't werden, in der .aber durch schnell laufende Rühraggregate dafür gesorgt wird, daß das pulverförmige Absorptionsmittel ständig möglichst gleichmäßig im ganzen Absorptionsraum verteilt wird. Man kann das Absorptionsmittel auch durch Einblasen heißer Gase in Schwebe und Bewegung halten, wobei als heißes Gas ein Teil des die Absorptionskammer verlassenden Abgases selbst verwendet werden kann. Je nach der Größe und Form des Absorptionsraumes und der Art des Absorptionsmittels kann man eine annähernd oder praktisch vollständige Absorption des Phosphorpentoxyds aus den Abgasen erreichen. Man kann so in einem Arbeitsgang ein einheitliches Endprodukt kontinuierlich herstellen ohne Anfall irgendwelcher Nebenprodukte.
  • Das neue Verfahren bringt noch einen weiteren Vorteil mit sich. Während bei dem bekannten Ab= sorptionsverfa:,hren mittels Rieselturm die gesamte aus der Phosphorverbrennung stammende Restwärme vernichtet wird, ist es nunmehr möglich, die gesamten Abgase, die nach dem Verlassen des Absorptionsraumes noch eine Temperatur von 25o bis 4oo' aufweisen, unmittelbar nutzbar zu machen. Man kann sie z. B., wenn Soda oder Natriumphosphat als Absorptionsmittel verwendet wird, unmittelbar, anschließend an das Absorptionsrohr in einen Verdüsungsturm einleiten, in dem eine Natriumorthophosphatlösung calciniert wird. Geringe Mengen mitgerissenen Absorptionsmittels oder von Rest-P.0.-Dampf gehen in das Calcinat ein, das anschließend durch einen Erhitzungsvorgang in ein kondensiertes- Phosphat - unter Umständen mit der Calcination zusammen im selben Arbeitsgang - überführt wird.
  • Man hat zwar schon eine Absorption von P205 Dämpfen im Anschluß an die Herstellung von geschmolzenem Calciummetaphosphat in der Weise versucht, daß brikettiertes Rohphosphat in einem Turm aufgeschichtet wurde, in den die heißen P205 Dämpfe von unten eintraten. Dabei reagierte im unteren Teil das P205 unter Bildung von schmelzflüssigem Metaphosphat, das in den darunterliegenden Schmelzofen abläuft. In den oberen Partien tritt dann nur noch eine Reaktion an den Brikettoberflächen ein, die naturgemäß* nicht zu einer vollkommenen; Absorption des P205 führen kann. Dazu kommt der Übelstand, daß es in der Zwischenzone, in der das Schmelzen beginnt, leicht zu einem Verkleben der Briketts und zu Verstopfungen kommen kann. Außerdem entstehen durch die Brikettierung zusätzliche Kosten, abgesehen davon, daß durch die notwendigen Bindemittel (Silicate) Verunreinigungen des Endpro-' dukts entstehen, die zwar bei Düngemittel tragbar, bei der Herstellung reiner Phosphate jedoch höchst unerwünscht sind.
  • Es ist auch schon bekannt, die abgekühlten P2 05 haltigen Gase zur Herstellung von Monocalciumphosphat von unten in ein Reaktionsgefäß eintreten zu lassen, in dem Rohphosphat aufgeschichtet ist. Es sollte dabei das P205 zunächst nicht reagieren, sondern sich im Rohphosphat kondensieren, weshalb sehr niedrige Temperaturen angegeben werden (ioö°). Erst nachträglich sollte zur Erreichung der Reaktionstemperatur erhitzt werden. Abgesehen davon, daß bei diesem Verfahren primär nicht wie bei dem Verfahren der Neuanmeldung eine Reaktion mit den heißen P2 0.5-Dämpfen, sondern eine Kondensation der abgekühlten P205 Dämpfe mit nachfolgender Reaktion in einer zweiten Verfahrensstufe beabsichtigt ist, vollzieht sich dort der Vorgang nicht in einem Luftraum, in dem das pulverförmige Absorptionsmittel ständig verteilt ist, sondern in einer beinahe ruhenden Schicht. Ein wesentlicher Nachteil des bekannten Verfahrens ist, daß man es nicht kontinuierlich durchführen kann. Beispiel i In ein eisernes Drehrohr von einer Länge von i,5 m und einer lichten Weite von 0,35m brennt von der einen Seite eine Phosphorflamme. Von der anderen Seite wird das pulverförmige Reaktionsgut aufgegeben, das mit den heißen P205 Dämpfen reagiert und eine Schmelze bildet, die unterhalb des Phosphorbrennerkopfes, gegen den das Rohr etwas geneigt ist, aus dem Rohr abläuft. Das Drehrohr wird von außen mit Wasser gekühlt, um an der Drehrohrwand eine feste Schutzschicht aus Reaktionsgut zu erzeugen zur Verhinderung von Korrosionen. An das Schmelzrohr angeschlossen ist auf derselben Achse ein weiteres Drehrohr von 1,5 m Länge und einer lichten Weite von o,5o m, das sich zugleich mit dem Schmelzrohr dreht. Zwischen beiden Rohren ist ein Trennring von o,25 m lichter Weite angeordnet. Das dem Schmelzrohr angeschlossene Rohr dient als Absorptionsrohr. Es besitzt Einbauten über die ganze Länge und Ausfallöffnungen kurz vor dem Trennring.
  • Diesem Absorptionsrohr wird nun pulverförmige Soda zugeführt, die durch die Einbauten über den gesamten Luftraum des Rohres ständig verteilt wird, so daß die P2 05 haltigen heißen' Abgase ständig mit den einzelnen Sodapartikelchen in Berührung kommen und damit reagieren. Das Reaktionsprodukt fällt vor dem Trennring aus und wird durch eine Zuteilungsschnecke, die durch das Absorptionsrohr hindurchgeführt ist, nunmehr in das Schmelzrohr gebracht, wo eine Schmelze von glasigem Natriummetaphosphat entsteht.
  • Es wurden 25,9 kg Phosphor verbrannt bei einer Versuchsdauer von i8o Minuten. In dieser Zeit wurden 45 kg pulverförmige technische Soda durch das Absorptionsrohr gegeben, wobei 32,8 kg P2 05 absorbiert wurden. Im Schmelzrohr wurden 20,75 kg P20" aufgenommen. Es entstand dabei eine Natriummetaphosphatglasschmelze mit 67,250/0 P" 05. Es wurden also insgesamt 5355 kg P205 absorbiert. Da in derselben Zeit vom Phosphorbrenner 59,2 kg P20.. erzeugt waren, betrug der Gesamtabsorptionsgrad 90,50/0. Beispiel e In derselben Apparatur, wie im Beispiel i, bei der jedoch die Ausfallöffnungen im Absorptionsrohr geschlossen waren, so daß das Absorptionsmittel über den Trennring direkt in die Schmelzzone fiel, und bei der die Trennringzone noch gut gekühlt wurde, konnte mit dieser einfachen Arbeitsweise nachstehendes Ergebnis erzielt werden Es wurden bei einer Versuchsdauer von 18o Minuten 8,2 kg Phosphor pro Stunde verbrannt, entsprechend einer Gesamtmenge von 56,8 kg P205. In das Absorptionsrohr wurden während der Versuchsdauer 43,6 kg technische Soda eingeblasen, die sich nun in Pulverform durch das Absorptionsrohr bewegte, dabei P205 aufnahm und zuletzt in das Schmelzrohr fiel, wo dann eine Metaphosphatschmelze entstand, die mit einem Durchschnitts-P20.-Gehalt von 68,3%, das Schmelzrohr verließ. Die Gesamtmenge des Schmelzprodukts betrug 78,2 kg mit insgesamt 53,4 kg P2 0s. Absorptionsgrad Bei durchlaufendem Arbeiten würde der Absorptionsgrad noch etwas höher liegen, da ja gegen Schluß - bei gedrosselter Phosphorflamme - das Absorptionsrohr leer lief und infolgedessen keine A_ bsorption dort mehr stattfand.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Metaphosphatschmelzen, durch Umsetzen von heißen P20.-Dämpfen mit anorganischen Basen oder Salzen flüchtiger Säuren, dadurch gekennzeichnet, daß die im Schmelzraum nicht umgesetzten P205 Dämpfe durch pulverförmige Oxyde, Hydroxyde, Carbonate oder Phosphate, die sich ständig in lebhafter Bewegung durch den ganzen Raum befinden, bei Temperaturen unterhalb des Schmelzproduktes .der Reaktionsprodukte absorbiert werden und das mit P2 05 beladene Absorptionsmittel anschließend in den Schmelzraum übergeführt wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorptionsraum durch ein Drehrohr dargestellt wird, bei dem durch Einbauten dafür gesorgt ist, daß das Absorptionsmittel zu einem wesentlichen Teil ständig über den ganzen Luftraum verteilt wird. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein feststehender Absorptionsraum zur Anwendung kommt, in dem ein wesentlicher Teil des Absorptionsmittels durch schnell laufende Rührorgane ständig 'über den ganzen Luftraum verteilt wird. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 3; dadurch gekennzeichnet, daß als Absorptionsmittel Natriumcarbonat zur Anwendung kommt. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, d.'aß die den Absorptionsraum verlassenden heißen Abgase als Heizgase eines Sprühtrockners Verwendung finden, in dem Phosphatlösungen calciniert und gegebenenfalls in kondensierte Phosphate übergeführt werden. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 762 903; USA.-Patentschrift Nr. 1:284 200.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1284200A (en) * 1918-11-05 Albert R Merz Method for the recovery of phosphorus fumes evolved in the volatilization method of treating phosphate-rock.
DE762903C (de) * 1934-05-17 1950-10-05 Henkel & Cie Gmbh Herstellung von Polyphosphaten

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1284200A (en) * 1918-11-05 Albert R Merz Method for the recovery of phosphorus fumes evolved in the volatilization method of treating phosphate-rock.
DE762903C (de) * 1934-05-17 1950-10-05 Henkel & Cie Gmbh Herstellung von Polyphosphaten

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