PL25613B1 - Sposób wytwarzania nawozów fosforowych przez prazenie. - Google Patents

Description

Znane sa rózne sposoby wytwarzania nawozów fosforowych przez prazenie fosfo¬ rytów wszelkiego rodzaju w obecnosci zwiazków potasowcowyeh, sztucznych lub naturalnych, krzemionki oraz ewentualnie innych dodatków; W przemysle szersze zastosowanie zna¬ lazl sposób prazenia fosforytów ze stosun¬ kowo duzymi ilosciami sody i krzemionki.Dotychczas udalo sie obnizyc dodatek al¬ kaliów z 2,25 do 1 mola tlenku potasowea na 1 mol P20ro. Taki dodatek jest teorety¬ cznie uzasadniony reakcja: 2 Ca/POJ< + StO, + 2 Na2CO. = 2(Na20 . 2 CaO . P2OrJ + 2 CaO . Si02 + 2 C02 Wedlug tego równania 1 mol tlenku po¬ tasowca jesit najmniejsza iloscia, jaka moz¬ na wprowadzic do czasteczki oirtofosfora- nu wapniowego. Wyniki analiz produktów handlowych wskazuja na to, ze w praktyce stosowano 1,25 do 1,50 mola tlenku pota¬ sowca na 1 mol P205.W. mysl wynalazku niniejszego do cal- nej budowy siatkowej apatytu grupa CaF2 kowitego rozkladu fosforytów stosuje sie zostaje zastapiona grupa tlenku potasow- tylkotokolo V2 mola lub jeszcze mniej tlen- ca, Przy tym z jednej strony zostaje atom *ku potasowca na 1 mol P205 rozkladanego Ca zastapiony grupa Si02, a z drugiej stro- fosforytu. ny ulatnia sie fluor jako SfF4, czesciowo Badania rentgenograficzne wykazuja, jako fluorek potasowca, Postac, w jakiej ze podczas prazenia fosforytów w obecno- glównie ulatnia sie fluor, zalezy od ogrze- sd malych ilosci tlenków potasowców, kwa- wania, a takze od rodzaju i ilosci dodat- su krzemowego i pary wodnej przebiega ków. Reakcje przebiegaja wedlug nastepu- reakcja, w której przy zachowaniu pierwot- jacych równan a. 2 \(Ca3P2OJ, . CaF21 -f 2 Na2 CO., + 2 Si02 = 2 \{Ca3P2OJ., . Na20'\ + Ca2SiO, + SiF, + 2 C02. b. 2 [_(Ca3P2OJ:i . CaF2\ + 4 Na2C03 + Si02 = 2 \(CaHP2OJ:i . Na20\ + 4 NaF + Ca2Si04 + 4 C02.Wedlug równania a) na 6 moli P205 po¬ trzeba 2 moli Na2C03 (czyli Vs mola na i mol P205); wedlug równania b) na 6 moli P205 — 4 mole Na2 C0S (czyli % mola na 1 mol P205). Obie reakcje przebiegaja prawdopodobnie! obok siebie tak, iz srednio potrzeba % mola tlenku potasowca, na 1 mol P205.Jako dodatki mozna, stosowac sole po¬ tasowców, np. wodorotlenki, weglany, siar¬ czany, siarczki, krzemiany, borany, albo mi¬ neraly naturalne, np. fonolit.Prócz alkaliów do przeprowadzania sposobu wedlug wynalazku potrzebne sa dodatki zwiazków ogniotrwalych, np. Si02, A/203, Fe20T Ilosc dodatków nalezy dobrac tak, aby poi wypedzeniu skladników lotnych powstal produkt, w którym zasady (tlenki potasow¬ ców, wapniowców, MgO) sa nasycone skla¬ dnikami kwasnymi (P205, Si02), przy czym tlenki amfoteryczne (Al2Os,Fe203) wyste¬ puja jako kwasy. W mysl wynalazku nie nalezy stosowac nadmiaru skladników kwasnych, ponltewaz ich nadmiar wiaze po- tasowce i wstrzymuje rozklad fosforytów.Krzemionke stosuje sie w postaci pia¬ sku lub innych surowców, zawierajacych Si02, pochodzenia naturalnego lub sztucz¬ nego, np. szkla, glimy, lessu, glinki róznego pochodzenia i skladu. Korzystny jest rów¬ niez dodatek wapna, marglu, dolomitu, magnezytu, kredy, bauksytu, tlenków zela¬ za oraz manganu i podobnych pierwiast¬ ków w ilosciach nieznacznych. Ilosci dodat¬ ków zaleza od skladu fosforytu i wahaja sie w granicach dodatku tlenku potasowca, to jest okolo V2 mola na 1 mol P205; do tego dochodza ponadto odpowiednie ilosci Si02 lub tlenków glinu lub zelaza potrzeb¬ ne doi zwiazania zasad.Fosforyty i dodatki miele sie oddziel¬ nie lub razem w dowolnych urzadzeniach, miesza i mieszanine lekko zwilzona albo podsuszona w postaci malych kawalków, dowolnie uksztaltowanych, wprowadza sie do pieca.Unikac nalezy zbyt daleko posunietego mielenia, skladników.Stopien rozkladu zalezy w znacznej mierze od budowy pieca i postepowania, przy czym nadaje sie do tego zwlaszcza piec obrotowy. Pozadane jest szybkie o- grzanie traktowanego materialu, aby unik- — 2 —nac zbyt dlugiego dzialania gazów odloto¬ wych (HF,S02, i id.) na material, jak ró¬ wniez dluzsze oddzialywanie goracych szybko przeplywajacych gazów plomien¬ nych, zawierajacych powietrze i pare wod¬ na, w strefie spiekania. Pomiary wykazaly, ze proces rozkladu nie przebiega równo¬ miernie, to znaczy; ze przebieg procesu, przedstawiony graficznie (odcieta — tem¬ peratura, rzedna — czas), nie daje linii prostej. Otrzymuje sie krzywa z maksimum w strefie bialego zaru i stromym spadkiem po skonczonym rozkladzie.Pozadane podwyzszenie temperatury spiekania, potrzebne do calkowitego roz¬ kladu, osiaga sie przez odpowiednie dobra¬ nie dodatków, np. przez wprowadzenie mi¬ nimalnej dawki krzemionki, oraz przez do¬ danie substancji, zawierajacych tlenki, np, gliny, glinki i podobnych materia¬ lów.Dluzsze dzialanie goracych gazów w piecu obrotowym osiaga sie przez wbudo¬ wanie odpowiednich pierscieni hamujacych albo przez rozszerzenie pieca w strefie plo¬ miennej. Stosujac niektóre fosforyty prze¬ prowadza sie reakcje w masie stopionej.Do stapiania stosowano' dotychczas piece nieruchome, okazalo sie jednakze, ze osia¬ ga sie lepsze wyniki stosujac piece obroto¬ we, zwlaszcza rurowe. Dzieki odkrywaniu sie coraz to nowej powierzchni wskutek obrotu pieca plomienie dzialaja na mate¬ rialy intensywnie, a jednoczesnie ulatwio¬ na jest dyfuzja gazów i dzialanie pary wo¬ dnej na roztopiona stosunkowo cienka war¬ stwe materialu reakcyjnego. Ponadto la¬ two nastepuje wypedzanie fluoru (z apaty¬ tu) oraz innych gazów, np. S02,C02,HCI — z domieszek. Wreszcie masa stopiona, po¬ krywajaca wnetrze rury, zabezpiecza wy¬ kladzine pieca, chlodzona od zewnatrz. W zaleznosci od postepowania i temperatury otrzymuje sie albo spieczony klinkier o po¬ rowatej budowie, albo szklista mase. W tych przypadkach mozna produkty dzieki ich kruchosci latwo mlec. Dzieki duzej za¬ wartosci przyswajalnego P205, rozpusz¬ czalnego w cytrynianie amonu, zawartosci wapna 45 -— 50% i obecnosci koloidalnie rozpuszczalnego kwasu krzemowego pro¬ dukt moize byc stosowany nie tylko jako do¬ skonaly nawóz, lecz równiez jako dodatek do karmy- Mozna mieszac ten produkt pra¬ wie z dowolnymi zwiazkami potasowymi i azotowymi w celu wytworzenia wysokowar- tosciowych mieszanek nawozowych.Przyklad I. 100 czesci fosforanu Pdb- ble (o zawartosci 35,5% P206Jt 5 czesci piasku i 18 czesci sody miesza sie w mly¬ nie rurowym, zwilza 15 czesciami wody i wprowadza do pieca rurowego, w którym w strefie plomieni utrzymuje sie tempera¬ ture bialego zaru, a na koncu — zaru czer¬ wonego. Przez zastosowanie pierscieniowe¬ go progu przed wylotem pieca powoduje sie spietrzanie sie materialu w strefie plo¬ mieni uzyskujac w ten sposób dluzsze dzia¬ lanie plomieni. Klinkiery odprowadza sie stale za pomoca zelaznej tasmy i po ochlo¬ dzeniu miele sie.Analiza wykazuje calkowita zawartosc P2O5 = 32,48%, P2Oh, rozpuszczalnego w kwasie cytrynowym, — 32,48%, czyli 100% ogólnej zawartosci P205, i P205, rozpuszczalnego w cytrynianie a- monu, — 31,58%, czyli 97% ogólnej zawartosci P205, Zamiast sody mozna stosowac równo¬ wazne ilosci innych zwiazków potasowco- wych.Przyklad II. 100 czesci fosforanu Con- stantina (29,5% P205), 20 czesci glinki o zawartosci 52% Si02 i 10 czesci sody mie¬ sza sie, zwilza, ksztaltuje w prasie tasmo¬ wej i poddaje prazeniu w opisany sposób w piecu obrotowym o rozszerzonej strefie spiekania. Rozkladowi uleglo 27,79% P205.Produkt zawieral 27,78% P205 rozpusz¬ czalnego w kwasie cytrynowym oraz 26,83% P205 rozpuszczalnego w cytrynianie, czyli 96% ogólnej zawartosci P205. Zamiast glin- — 3 —ki mozna stosowac gline, less lub podobne palki) i 13 czesci K2SO±, ogrzewa sie do materialy.Przyklad III. Mieszanine, skladajaca sie ze 100 czesci fosforanu Maroko (34,5% P205), 15 czesci glinki, 3 czesci Fe2Oii (wy- stopienia w piecu obrotowym.Stop chlodzono przez wprowadzanie do wody a) wolno, b) szybko. calkowita zawartosc PoO-, 31,0% P205, rozpuszczalnego w kwasie cytrynowym, 30,9% P205, rozpuszczalnego w cytrynianie, K20 PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania nawozów fo¬ sforowych przez prazenie fosforytów do¬ wolnego pochodzenia i o dowolnym skla¬ dzie z dodatkiem zwiazków potasowcowych oraz krzemionki albo zwiazków, zawieraja¬ cych kwas krzemowy, ewentualnie z inny¬ mi dodatkami, ewentualnie w obecnosci pa¬ ry wodnej, znamienny tym, ze tlenku pota- sowca dodaje sie w ilosci okolo % mola, lub mniej na 1 mol P205 oraz tylez krzemion¬ ki.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze tlenek potasowca stosuje sie w postaci wodorotlenków, weglanów, tora- nów, krzemianów, siarczanów albo surow¬ ców, zawierajacych powyzsze zwiazki, lub mieszanin wymienionych zwiazków. 29,7% 6,0% 31,2% 31,0$ 29,65 6,0%
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 — 2, zna¬ mienny tym, ze material poddawany prze¬ róbce ogrzewa sie szybko do temperatury bialego zaru i utrzymuje w tej temperatu¬ rze przez dluzszy czas, np. stosujac piec obrotowy zaopatrzony w pierscienie spie¬ trzajace lub próg.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 -— 3, zna¬ mienny tym, ze reakcje przeprowadza sie przez stapianie w piecu obrotowym. Aktien - Gesellschaft der C h e m i s c h e ii Produkten - Fabriken Pommer ensdor f - Mii eh. Rober t Siegl er. Fel ix Hebler. Zastepca: Inz. F. Winnicki, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL