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Verfahren zur Herstellung von gekörntem bzw. geformtem Superphosphat
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von gekörntem bzw.
in Form kleiner Körper gebrachtem, streufestem Superphosphat und Düngemitteln, die
neben Superphosphat andere Düngemittel, wie z. B. Ammonsalze und/oder Kalisalze,
enthalten.
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Die Erfindung geht aus von der bekannten Herstellung von gekörntem,
streufestem Superphosphat bzw. Superphosphat-Mischdüngemitteln durch Einwirkenlassen
eines Druckes auf heißes, unfertiges, poröses Superphosphat bzw. ein Superphosphatgemi,sch
derart, daß mindestens 401/o der ursprünglich vorhandenen Poren verdichtet werden,
wodurch bei der Verdichtung von bis zu 8o % der ursprünglich vorhandenen Poren eine
plastische Masse und darüber hinaus eine salbenartige Masse erhalten wird, aus der
auf irgendeine Weise Granalien, kleine Formkörper od. dgl. hergestellt werden können.
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Bei. diesem Verfahren treten je nach ,den verwendeten Ausgangsmaterialien,
der Mahlfeinheit des mit Schwefelsäure aufgeschlossenen Phosphates und den Reaktionsbedingungen
nicht unerhebliche Schwankungen auf. Auch zeigten die behandelten Produkte mitunter
den Nachteil, daß noch ein gewisses Zusammenbacken bei dem Nachreagieren auftrat.
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Nach diesem bekannten Verfahren soll das Gut einen Gesamtgehalt an
Wasser und freier Säure von z. B. über i i % besitzen. Hierbei soll auch ein beträchtlicher
Gehalt an freier Säure nicht nachteilig sein. Als bevorzugte Ausführungsform wird
in
dem Beispiel die Menge an freier Phosphorsäure mit 4,4% und die an ungebundenem
Wasser mit 14,30/0 angegeben. Es hat sich herausgestellt, daß dieses bekannte Verfahren.
meistens nicht zu dem gewünschten Erfolg führt, da sehr oft ein Verschmieren der
Apparatur nicht zu vermeiden war.
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Es wurde nun gefunden, daß diese Nachteile vermieden werden können,
wenn der Formung zu kleinen Körnern oder Körpern ein plastisches Superphosphat oder
ein plastisches Gemisch von Superphosphat mit anderen Düngemitteln unterworfen wird,
das einen Gehalt an freier Phosphorsäure plus freiem Wasser im Bereich von 15 bis
18%, vorzugsweise 16 bis 17% - bei Mischungen bezogen auf den Superphosphatanteil
des Gemisches -bes.itzt, wobei der Gehalt an freiem Wasser g bis 11% und der der
freien Phosphorsäure 5 bis 8% beträgt. Man erhält druckfeste, von tixotropen Eigenschaften
freie Körner. Werden zur Erzeugung von Superphosphatmischdüngern dem heißen unfertigen
Superphosphat Düngemittel, wie z. B. Kalisalze und/oder Ammonsalze und/oder Nitrate,
vor der Druckbehandlung zwecks Erzielung des plastisch formbaren Zustandes zugemischt,
s.o wird nach der Erfindung ein Superphosphat mit diesen Gehaltszahlen an Wasser
und freier Phosphorsäure verwendet.
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Nach der Erfindung besteht die Sicherheit, daß sich das Superphosphat
bzw. das Superp.hosphatprodukt gut formen läßt, z. B. durch Durchdrücken durch eine
Siebplatte und daß in kurzer Zeit die Reaktionen und/oder Abbindevorgänge zu nicht
mehr aneinanderklebenden Körnern führen, so daß frisches heißes unfertiges Superphosphat
mit einem Gehalt an zo% Wasser und 7% freier Phosphorsäure unter verhältnismäßig
niedrigem Druck- plastisch wird. Die Gefahr einer Verstopfung besteht nicht. Die
Masse läßt sich nach 6o Sekunden gut formen und in Versandbehälter oder auf Vorratshaufen
schütten, ohne daß die Gefahr eines Aneinanderklebens besteht.
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Der Druck wird vorzugsweise nicht so hoch gewählt, daß alle Hohlräume
verdichtet werden, sondern zweckmäßig im Bereich einer 40- bis 8oo/oigen Verdichtung
gehalten.
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Der Gehalt an Wasser und freier Phosphorsäure in dem angegebenen Bereich
bezieht sich auf das zu formende Produkt.
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Je nach dem verwendeten Rohphosphat ist die optimale Menge der freien
Phosphorsäure in dem heißen unfertigen Superphosphat mehr an der oberen oder der
unteren Grenze des angegebenen Bereiches. So liegt bei einem Marokli:o-Phosphat
der optimale Bereich zwischen 6,8 und 7,5 % freier Phosphorsäure, während er bei
Florida-Pebble-Phosphat etwas niedriger zwischen 6,4 und 70/ö liegt.
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Neben der Natur des Rohphosphats spielt auch die Korngröße und die
Intensität der Aufschließungsbedingungen eine Rolle, derart, daß schwer aufschließbare
und/oder grobkörnige Rohphosphate und milde Aufschließungsbedingungen den optimalen
Gehalt an freier Phosphorsäure an die obere Grenze rücken, während bei leicht aufschließbaren
und/oder feinkörnigen Rohphosphaten und intensiven Aufschließungsbedingungen ein
frisches heißes unfertiges Superphosphat mit einem Gehalt an freier Phosphorsäure
an der unteren Grenze des angegebenen Bereiches am besten geeignet ist.
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Auch die Natur von Gemischbildnern bei der Bearbeitung von Superphosphat-Düngemittel-Gemischen
nach der Erfindung spielt eine Rolle, ebenso der Wassergehalt, Feinheitsgrad und
das Mengenverhältnis.
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Der Wassergehalt des Superphosphates wird beeinflußt durch den Wassergehalt
der Aufschließungssäure, durch die Dauer und die Bedingungen der Reaktion und durch
die Natur des Rohphosphates. Er kann eingestellt werden durch Zugabe von Wasser
während des Aufschließungsverfahrens oder zu dem zu verarbeitenden Superphosphat
oder während der Druckbehandlung.
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Der erfindungsgemäße Bereich für die Summe von Wasser und freier Säure
gilt auch für den Fall, daß von fertigem Superphosphat und Anteigen mit Wasser zu
einem plastischen, zu formenden und zu trocknenden Produkt ausgegangen wird.
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Die Druckbehandlung kann in üblichen Knetvorrichtungen, z. B. Kollergängen,
vorgenommen werden. Die Formung kann z. B. durch Durchpressen durch eine Lochplatte
und Abschneiden von kleinen Stücken erfolgen.
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Eine kurze Zeit, z. B. etwa 1 Minute, sollen die Körner bzw. Körper
gegenüber der Unterlage unbewegt bleiben.
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Die Höhe des anzuwendenden Druckes variiert in gewissen Grenzen je
nach dem Reaktionszustand des der D.rurlzbehand.lung unterworfenen Produktes, eines
ünferfigen Süperphosphates. Der Druck ist um so höher, je niedriger der Gehalt an
freier Phosphorsäure- in dem behandelten Produkt ist, d. h. je weiter die Aufschlußreaktio.n
zum endgültigen Superphosphat fortgeschritten ist.
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Die Druckhöhe bemißt sich nach der Aufhebung der Irreversibil,ität
und kann im Einzelfalle durch einfache Vorversuche bestimmt werden z. B. durch Feststellung
-der Änderung der Art der Wasserbindung, d. h. der wesentlichen Verringerung des
Anteils an ungebundenem Wasser am Gesamtwasser. Eine Verminderung des Anteils an
ungebundenem Wasser, d. h. eine Erhöhung der Bindung des Wassers, ist eine der Wirkungen
der Druckbehandlung, die zur Bestimmung der Höhe und Art des anzuwendenden Druckes
herangezogen werden kann. Die Druckhöhe und/oder die Art und Dauer bzw. Wiederholung
der Druckbehandlung ist stets so, daß sie die die Tixotropie hervorrufenden Bedingungen
nicht unwesentlich übersteigt und durch diese intensivere Druckanwendung bzw. Knetung
die Reversibilität des Vorganges aufhebt. Beispiel Frisches, heißes Marokko-Superphosphat
mit einem Gehalt von etwa 7% freiem P.,05 und ioo/o freiem Wasser wird unter entsprechendem
Druck
durch eine Lochplatte mit geeigneten Bohrungen von etwa 3
mm Durchmesser geprellt. Nach dem Durchgang durch die Lochplatte wird das dabei
plastifizierte Superphosphat zu kleinen Körpern von etwa 3 mm Länge geschnitten.
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Die noch nicht druckfesten Granalien erhärten während des Transportes
zum Lager auf Förderbändern nach etwa 6o Sekunden so weit, daB sie keine Klebeigenschaften
mehr zeigen und ohne Gefahr des Zusammenbackens im Haufen gelagert werden können.