DEP0035363DA - Verfahren zur Herstellung von Phosphat-Mischdungern. - Google Patents

Description

Köln, den 3-9,2,194S» Rjahrohemie AktiengeseIlschaft_g

Verfahren zur Herstellung von Ph-osphat^Mischdünger-n»

Die Erfindung besieht sich auf ein ^erfahren zur Her·* stellung von Phosphat-Mischdüngern, das siofc. durch grosse Einfachheit _f insbesondere die Ersparnis verschiedener FiItrations-, Eindamßfungs- oder Irocknungsarbeitsgänge, und Wirtschaftliohkeit auszeichnet»

Erfindunssgemäss wird einerseits Rohphosphat mit Salpetersäure aufgeschlossen und andererseits Kaliumchlorid mit Ammonsulfat unter Absubliinier-ung von Ammonchlorid in Kaliumsulfat übergeführt, worauf das Aufschlussprodukt mit dem Kaliumsulfat vermischt und in die Mischung gasförmiges Ammoniak eingeleitet wird, das duroh Umsetzung cL^s absublimierten Ammonchlorids mit Kalkmiloh entsteht.

Als Ausgangsstoffe verwendet man die verschiedensten Rohphos* phate einerseits und mehr oder weniger gereinigtes Chlorkalium andererseits» Das Rohphosphat wird mit Salpetersäure bis .zum Monocalcium~Ph.oSph.at aufgeschlossen» Bei der Bemessung der Menge Salpetersäure muss auf das im Rohphosphat vorhandene Oalciumoar** bonat Rücksicht genommen worden, das ebenfalls in Calciumnitrat umgewandelt wird. Die Konzentration der Salpetersäure ist so zu wählen, dass das Aufschlussprodukt nach Vermischung mit Kaliumsulfat und Behandlung mit Ammoniak im wesen/tlionen fest wird»

Das Kaliumsulfat wird aus dem Kaliumchlorid mit Ammonsulfat unter Absublimicrung von Ammonohlorid gewonnen* Hierbei ist es zwQgkmässigy in stochiometrisohen Mengen bei l'empera'turen bis 500° zu arbeiten, wie: dies in dem patent ·-**,,«, (Anmeldung »»«.«.».. vem 18*2*1949) der Anmelderin ^osohrieben ist, - In einer weiteren Verfahrensstufe wird das übersublimierte Ammonciil-orid mit einer siedenden Ätzkalklösurig behandelt« Das Produkt des Phosphat-Aufsohlusses wird mit dem Kaliumsulfat vermischt und in das Gemisch das aus der Umsetzung von Ammonchlorid mit Ätzkalk entweichende Ammoniak eingeleitet_P Die gewählte Menge des Kaliumsulfats trägt zweckmässig auch dem OaIciuranitrat Rechnung? das aus dem im Rohphosphat enthaltenen Oalciumoarbonat gebildet wurde.

Das Verfahren verlauft nach folgenden Gleichungens

1) Ga₃ (PO₄)₂* 4 HNO₃ - Ca (H₂PO₄J₂ * 2 OaCBO₃J₂

2) 6 KGl + 3 (NH₄J₂SO₄ » 3 K₂SO₄ -f 6 NH₄Gl

3) 6 NH₄Gl +3 Ca (OH)₂ a 6 NH₃ + 3 GaGl₂ +· 6 H₂O

4) Ga (H₂P0₄)g +2Ga (FO₅)₂ +"3 K₂SO₄ ^{+ 2 3}^S ^{+ 6 H}2° ^ä 2 ICNH₄HPO₄ + 4 KITO₃ + ? GaSO₄ ,2H₂O

Es bildet einen IZr ei sprues s_r in den Rohphosphat _f Kaliumchlorid und Ammonsulfat eintreten und in dem ein EaIi, phosphor und Stickstoff enthaltender Mischdünger entsteh.!;, Calciumchlorid muss mit den Abwässern entfernt werden« Ein -Feil des mit Kalkmilch abgetriebenen Ammoniaks wird als solches verbraucht «der auf andere Stickstoffverbindungen_f ζ_βΒ_β Ammonsulfat_t verarbeitet*

Die Gleichungen 1) bis 4) beziehen sich auf reines tertiäres Galoiumphosphat, Geniäss Gleichung 4) entstehen dabei theoretisch 1226 kg Mischdünger mit ll_f5 fo Ρ2°ς ι 6,8 <fo K und 23 <fa K₂Oe Das Rohphosphat ^entliält jedoch stets Galuiumcarbonat_f Galciumsilikat und andere Verbindungen ₉ di@ beim Aufschluss ebenfalle Salpetersäure verbrauchen» Der Stickstoffgehalt des üischdungers liegt deshalb ents^reohend höher ₉ beispielsweise bei 10 fo Έ«

Es ist im allgemeinen wünschenswert ₉ im Mischdünger einen höheren Stickstoff*- und auoh einen höiieren Phosphor gehalt zu haben* Dieses Ziel* sowie gleichzeitig eine bessere Verwertung des im Verfahren entstehenden Ammoniaks können dadurch erreicht werden* dass man einen Teil des Calciums im fertigen Mischdünger al& sekundäres Oalciumph.osphat belasste Unter Beibehaltung der Gleichung 1) gelten dann folgende Uinsetzungeglei«* chungenι
2a) 4 KOl * 2 (NH₄J₂SO₄ a 2 K₃SO₄ + 4 HH₄Gl 3a) 4 ITH₄Gl + 2 Oa (OH)₂ =* 4 STH₃ + 2 GaGl₂ + 4 H₂O

4a) Ga (H₂PO₄J₂ + 2 Oa(STOj)₂ + 2 K^SO₄ + 2 NH₃ + 4 H₂O » GaHPO₄ ·¥ (NH₄)HPO₄ -f- 4 KNO₃ 4· 2 GaSO₄ · 2 H₂O₈

Der hierbei entstehende Mischdünger enthält theoretisch 14 i P₂0_5# a_&3 i> N und 18_?5 $> K₂O, Er weist also ein Verhältnis von 10 io P₉Op-S 6 $ N und 13 <f» K₉O auf, das sich infolge dea durch die anderen Erdalkaliverbindungen bedingten

brauche an Salpetersäure praktisch auf ca Xo $ PoO,- 9 10 # Iff und fo KgO einstellt.

Dieses Verhältnis zwischen den einzelnen

kann dadurch abgeändert werden, dass man in. der 4«Verfahrens*- stufe mehr oder weniger Kaliumsulfat; zusetzt als stöohiometrisch erforderlich ist. Auf diese Weise gelangt man zu dem vorzugsweise gewünschten Verhältnis von 10 $> ¹^⁰S · 10 $ N und 15 $ KgO (vergl* Beispiel 2)

lach einer abgeänderten Aus führ ungsform der Erfindung wird bereits der Aufschluss von Rohphosphat; mit Salpetersäure in Gegenwart von Kaliumsulfat durchgeführt« Ss wurde festgestellt, dass hierdurch das Schäumen der ileaktionsmisohung weitgehend verhindert wird und dass man eine verhältnismässig dünnflüssige und gut verarbeitbare Reaktionsmisohung auoh. dann erhält , wenn die Konzentration der Salpetersäure Sf gewählt wird, dass bei dem nachträglichen Einleiten von Ammoniak fest© Produkte entstehen» Der fertige Dünger ist gut streufällig und nicht hygroskopisohe Die Phosphorsäure ist teilweis© wasserlöslich» teilweise infolge Rückbildung von Dicalciumphosphat gitroa-easäurelös«- lieh« Der Stickstoff liegt teils als Nitra-fcstickstoff ₉ teils ala Ammoniakstickstoff vor» Das Kali ist an Phosphorsäure und Salpetersäure gebunden»

Der wirtschaftliche Erfolg des erfindungsgemässen Verfahrens besteht vor allem darin, dass die Schwefelsäure, die bei den Kokereien zur Herstellung won Ammonsulfat dient und heute im Ammonsulfat ©inen unerwünschten Bestandteil bildet, da sie dem Boden Kalk entzieht, im Rahmen des erfindungsgeinässen Kombinat ions-Verfahrens ©inerseitO zur Ausscheidung des im Qhlorkalium vorliegenden bodenschädlichen Chlors unter bildung von Kalium« sulfat, andererseits zur Umwandlung von Monocalciumphosphat mit diesem Kaliumsulfat in Kalium·®· oder Ammoniumphosphat benutzt wird, wobei für den Boden unschädlicher (rips gebildet wird« Beispiel %'

; Es wurden 1400 kg Rohphosphat mit einem Gehalt von 30,4- $> T₂Or mit 125Q kg Kaliumsulfat (90 # K₂SO.) und 2650 kg Salpetersäure (48 </a HE0«) zusammengebracht und gut durchgerührte Uach ©iner Reaktipasdauer von etwa 10 Minuten wird das duroh Zersetzung von abgeröstetem Ammonohlorid gasförmig frei gemachte Ammoniak in die breifö'rmig® Aussclilussmasse eingeleitet© Hierbei tritt eine völlige Verfestigung der Llasse ein, und es entsteht ein dauernd trocken bleibender _f gut streufähigei⁵ Mischdünger mit 10 <fo P₉O^f

Claims (2)

10 $ Stickstoff und 15 #

Die zur Umsetzung benutzten 1250 kg Kaliumsulfat werden vorher aus 1000 kg technischem Kaliumchlorid (95 fi KGl) und 1000 kg Kokerei-Ammonsulfat (ea_e90 fo (NH^)₂SO₄) bei 250 - 300° 0 dureh Absublimieruag von Aminonchlorid hergestellt«

Der fertige Mischdünger enthielt nur annähernd Oj5 ^ Chlor»

Es werden 100 kg Rohphosphat mit 30,4 $> P₂O^ und 35 _? 6 fo G-esamt-Ca einschl«' Mg duroh portionsweises Eintragen in 196 kg Salpetersäure mit 48 f> HNO^-Gehalt innerhalb einer Stunde aufgeschlossen,, In die dünnflüssige Masse werden nunmehr 90 kg Kaliumsulfat aus der Umsetzung von Kaliumchlorid mit Zeohoaammonsulfat eingetragen, wobei die i asse noch gut rührfähig bleibt» Alsdann leitet man einen starken Ammoniakstrom (10 kg Ammoniak-N aus der Umsetzung von Chlorkalium und Ammoniumsulfat stammend) bis zu einem Ind-p.-Wert = 6_f0 in die schwach, beheizte Masse unter Rühren ein, wobei ein Teil des lassers verdampft und.der Brei sich verdickt« Beim. Abkühlen in einer Sohnecke erstarrt die Masse zu einem nicht hygroskopischen streufähigen Mischdünger mit 10 f> P₂O,-* 10 fo H₂ und 15 $> K₂Oe ■ Die erhaltene Menge beträgt 300 kg«

I₉) Verfahren zur Herstellung von Phosphat-Mischdüngern, dadurch gekennzeichnet^ dass einerseits Rohphosphat mit Salpetersäure aufgeschlossen^ andererseits Kaliumchlorid mit Ammonsulfat unter Absüblimierung von Ammonchlorid in Kaliumsulfat übergeführt wird_f worauf das Aufschlussprodukt mit dem Kaliumsulfat vermischt und in die Mischung gasförmiges Ammoniak eingeleitet wird_f das durch die Umsetzung des absublimiarten Ammonchlorids mit Kalkmilch entsteht»

2) Verfahren nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet₅ dass das Kaliumsulfat bereits dem Rohphosphat_vor dem Aufschluss oder wahrend des Aufschlusses mit Salpetersäure zugegeben wird»