PL3672B1 - Sposób przetwarzania cyjanamidów lub ich pochodnych w zwiazki, zawierajace azot lub azot i fosfor, dajace sie miedzy innemi stosowac jako nawóz zwykly albo nawóz mieszany, czyli zupelny. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu przeprowadzania cyjanamidów albo ich pochodnych w zwiazki, zawierajace azot, lub azot i fosfor, dajace sie miedzy innemi stosowac w charakterze nawozu zwyklego, nawozu mieszanego czyli nawozu zupel¬ nego.Nowy ten sposób polega na przetwarza¬ niu cyjanamidów, np. cyjanamidu wapnio¬ wego, w zwiazki latwo przyswajalne, wol¬ ne od stron ujemnych wapna azotowego i innych podobnych nawozów sztucznych.Przemiane te mozna, jak to opisano po¬ nizej, uskutecznic najrozmaitszemi sposo¬ bami. Prowadzi ona do wytwarzania mocz¬ nika, jego soli i pochodnych, o zdolnosci u- zyzniajacej, udowodnionej w drodze do¬ swiadczen praktycznych albo wreszcie na¬ wozów mieszanych lub zupelnych.Dzieki nowej metodzie, przy obnizeniu kosztów wyrobu do minimum, otrzymuje sie prawie ilosciowa wydajnosc, gdyz uzy¬ te tu katalizatory nietylko ze przetwarza¬ ja cyjanamidy, lecz sluza prócz, tego do in¬ nej jeszcze reakcji.Wybór katalizatora zalezy od zamierzo¬ nego celu, umozliwiajac wprowadzenie do produktu reakcji1 odpowiednich elementów i grup. Mozna przeto wytworzyc tym spo¬ sobem caly szereg produktów chemicz¬ nych, przechodzac od zwiazków azotowych do nawozów mieszanych, zawierajacych a-zot czytmy i rozpuszczalne zwiazki kwasu fosforowegó, lub do nawozów zupelnych, za- vrieraja}aycl^tp|^ez amonjaku, mocznika i innych jjrfeyswajalhych zwiazków a^otu, superfosfaty, zwiazki ptttasowe i inne.Przed przeksztalceniem metalowych zwiazków cyjanamidu najpraktycznief jest uwolnic wlasciwy cyjanamid CN-NH21 co mozna uskutecznic zapomoca kwasów, np. kwasu weglowego, W tym wypadku kwas weglowy siraca wapn w postaci, nadaja¬ cej sie do wyrobu cementu lub zobojetnia¬ nia kwasnych roztworów, powstajacych przy wytwarzaniu mocznika; Mozna wre¬ szcie zuzytkowac ciecz, az do mniej lub wiecej zupelnego jej nasycenia, dio wycia¬ gania wolnego cyjanamidu, dla obnizenia znacznych kosztów wyparowywania. W tym samym celu mozna dodac do rozczynu solnego mocznika zwiazków wapniowych lub innych soli, które, wytwarzajac gips lub podobne sole i dala krystaliczne, wia¬ za pewna ilosc wody.Otrzymany w ten sposób stezony roz- czyn cyjanamidu moze sluzyc, a zwlaszcza w obecnosci amonjaku, do wytwarzania krystalicznego dwucyjandwuamidu, który w drodze obróbki stezonym kwasem siar¬ kowym, fosforowym lub azotowym mozna przeprowadzic w odpowiednia sól amono¬ wa. Przesaczona ciecz moze sluzyc do no¬ wej ekstrakcji1. Nadmiar kwasu mozna w razie potrzeby zobojetnic cialami, w rodza¬ ju nierozpuszczalnych fosfatów, zwiazków amonowych lub potasowych i t. d, Rozczyn wolnego cyjanamidu mozna przeprowadzic w przyswajalne, zawieraja¬ ce azot srodki nawozowe przez dodatek kwasu siarkowego, fosforowego lub azoto¬ wego, w obliczonej ilosci i zobojetnienie za¬ pomoca odpowiedniej ilosci wapno-azotu o znanej zawantos/:i wapnai. Uzyskuje s!e w ten sposób nawóz, zawierajacy azot lub a- zot i fosfor, dogodny do poslugiwania sie nim i wolny od braków cyjanamidu wap¬ niowego.Jako katalizatory do wskazanych powy¬ zej reakcyj mozna, zaleznie od zamierzo¬ nego celu, uzyc nastepujacych zwiazków: a) Kwasy mineralne, tworzace z meta- Hcznemi zanieczyszczeniami cyjanamidu sole nierozpuszczalne, np. kwas fosforowy, weglowy, siarkawy, b) Kwasne sole, np. dwusiarczan pota¬ sowy i sodowy, dwufosforan potasowy, so¬ dowy, amonjakowy, dwusiarczyn potaso¬ wy, sodowy i anionowy.Te forme wykonania sposobu mozna za¬ stosowac do wytworzenia mieszaniny na¬ wozowej w sposób nastepujacy: Do wody lub wodnego roztworu cyja¬ namidu, które sie nasyca np, kwasem we¬ glowym, dodaje sie w malych ilosciach cy¬ janamidu wapniowego, celem stracenia wapna w postaci nierozpuszczalnej soli, starajac sie utrzymac roztwór o odczynie obojetnym lub kwasnym. Po przesaczeniu ciecz, zawierajaca wolny cyjanamid, stosu¬ je sie do dalszej ekstrakcji podlug tejze me¬ tody. Tym sposobem mozna otrzymac ste¬ zony roztwór cyjanamidu. Do roztworu te¬ go dodaje sie kwasu lub kwasnej soli, jak np. dwusiarczanu sodowego lub potasowe¬ go, dla przetworzenia cyjanamidu w wolny mocznik z mniejsza lub Wieksza iloscia kwa¬ su lub kwasnej soli, pozostajaca w roztwo¬ rze, z którego mozna ja odzyskac znanemi metodami w postaci czystego mocznika.W celu otrzymania nawozu mieszanego lub zupelnego steza sie dany roztwór' w próznia dodaje nierozpuszczalnej soljj fo- sforami, np, fosforytu, który dzieki nadmia¬ rowi dwusiarczanu albo kwasu wolnego lub zwiazanego z mocznikiem przeksztalca s;e w fosforan rozpuszczalny. Jednoczesnie powstaje siarczan wapniowy, który przy stezeniu cieczy przetwarza sie z dwfemfc czasteczkami wody (2H20) podtrzymujac w ten s|osób proces parowania. Dzidki - 2 -powstawaniu gipsu masa twardnieje i wy¬ twarza sie zwarta bryla, zawierajaca o- prócz gipsu mocznik, fosforan i ewentual¬ nie sole potasowe, sodowe lub amonowe, stosownie do tego, jakiemi poslugiwano sie solami. Wszystkie te ciala posiadaja pewna watrtosc uzyzniajaca. Otrzymana w sposób powyzej opisany mieszanina stanowi1 do¬ skonaly nawóz mieszany lub zupelny.Do kwasnego roztworu mocznika za¬ miast nierozpuszczalnego fosforanu mozna równiez dodac innej soli- pozytecznej w na¬ wozie lub obnizajacej koszty parowania, dzieki wytwarzaniu zawierajacych wode soli krystalicznych. Mozna domieszac np. sylwinu.Zamiast stosowania roztworu (wolnego cyjanamidu) otrzymywanego dzialaniem kwasu na wapno azotowe w stanie roz¬ cienczonym i nastepnego stezania tego roz¬ tworu przez odparowywanie, mozna go mozliwie silnie wzbogacic! w cyjamamid, np, przez kilkakrotne uzycie go w sposób opisany powyzej do ekstrakcji cyjanamidu, to znaczy z jednoczesnem rozlozeniem Wapno^azótu lub innych zwiaizków cyjano- amidowych zapomoca kwasu weglowego i innych stosownych kwasów.Skoro roztwór uzyska nalezyty stopien stezenia, mozna go pozostawic w spokoju, dodajac don ewentualnie jeszcze nieco a- monjaku. Wówczas wytwarzaja sie kryszta¬ ly dwucyjanodwtiamidu, które sie filtru¬ je i traktuje stezonym kwasem siarkowym, fosforowym, azotowym lub t. p. zwiazkiem, albo mieszanina kwasu i soli kwasnych, w ilosci co najmniej odpowiadajacej ilosci po¬ wstajacego amonjaku. Nastepuje nagle roz¬ grzanie i wydzielenie kwasu weglowego fC02), który ujety i sprezony moze sluzyc do pomienionego przetwarzani wapna a- zotowego na wolny cyjanamid.Te sama przemiane mozna przeprowa¬ dzic i w odniesieniu do przetworów po¬ srednich i pochodnych (dwucyjanodwua- midin i t. p.) pozostajacych w tychze wa¬ runkach, uzywajac jako produktów wyj¬ sciowych cyjanamidu i dwucyjanodwua- midu.Przefiltrowany i uwolniony od kryszta¬ lów dwucyjanodwuamidu roztwór moze znowu sluzyc do ekstrakcji wolnego cyja¬ namidu.Pod wplywem kwasu siarkowego, fo¬ sforowego lub t p. zwiazków albo pod wplywem kwasnych soli dwucyjanamid przechodzi w siarczan, fosforan,, dwufosfo- ran lub inna sól amonowa (NHJ2 HP041 (NHJ N03 i t. d. Nadmiar kwasu mcze sluzyc do wyrobu siiperfosfatów lub in¬ nych, stosowanych jako nawóz zwiazków po odpowiedniem zobojetnieniu ich solami w rodzaju weglanu potasowego albo dwu— lub trójfosforanu wapniowego, Dwucyjanodwuamid, zawierajacy 66,6 % azotu mozna sprowadzac w stanie goto¬ wym na miejsce zuzytkowania l tam prze¬ twarzac w sól amonowa, co da znaczna o- szczednosc w kosztach przewozu.Jest rzecza godna uwagi, ze to przepro¬ wadzenie w sól nie wymaga prawie wcale materialu opalowego; wprost przeciwnie, czesc wydzielonego ciepla mozna zuzytko¬ wac na inne cele, chemiczne lub fizykalne.Zamiana odbywa sie w zupelnosci, a wy¬ tworzone nawozy sa bardzo poszukiwane i cenione.Wobec tego, ze wyrób mocznika i dwu¬ cyjanodwuamidu maja wspólny punkt wyj¬ scia, mozna produkty te wytwarzac naprze- móan.Inny sposób wyrobu polega na reakcji roztworu cyjanamidu fosforowego na wap- no-azot. Zmienilajac z jednej strony ilosc kwasu fosforowego, z drugiej zas -— ilosc wapno-azotu, który z nim ma reagowac, o- trzymuje sie, stosownie do potrzeby nawo¬ zy mieszane, w których zawartosc azotu lub rozpuszczalnego fosforu jest funkcja — 3 —zuzytkowanego wapno-azotu i kwasu fo¬ sforowego.Ponizej przytacza sie dla przykladu opis tej odmiany sposobu.Do wodnego roztworu 44 kg cyjanamidu zawierajacego równiez 98 kg kwasu fosfo¬ rowego dodaje sie, nieustannie mieszajac, malemi dawkamij 80 kg wapno-azotu han¬ dlowego. Otrzymana masa rozgrzewa sie powoli i, po dodaniu wszystkiego wapno-a¬ zotu,, zaczynaja powstawac mniej lub wie¬ cej twarde wilgotne ziarna, któremi po wysuszeniu mozna natychmiast napelniac worki. Masa ta przedstawia nawóz miesza¬ ny fosforo-azotowy o zawartosci 20% azotu i 40% kwasu fosforowego w postaci latwo przyswajalnej i rozpuszcza sie w wodzie i cytrynianie amonowym jako jedno i dwu- fosforan wapniowy.Wskazane powyzej ilosci cyjanamidu, wapna azotowego i kwasu fosforowego sta¬ nowia oczywiscie ilosci dowolne, byle tyl¬ ko ilosc dodanego wapna azotowego n-e starczyla do przetworzenia uzytego kwasu fosforowego na nierozpuszczalny trójfosfo- ran bezuzyteczny przy wyrobie nawozów.W przykladzie powyzszym mozna za¬ stapic czysty kwas fosforowy kwasem,, za¬ wierajacym jeszcze kwas siarkowy, jak to ma miejsce przy wyrobie go zapomoca han¬ dlowego trójifosforanu wapniowego trakto¬ wanego nadmiarem kwasu siarkowego. 0- trzymany nawóz azotofosforowy zawiera natenczas równiez i siarczan wapniowy, który jednak nie przynosi zadnej szkody przy stosowlaniu takowego w rolnfctwie.Wreszcie mozna, otrzymac nawóz, latwo dla roslin przyswajalny, o zawartosci azo¬ tu, zaleznej od ilosci uzytego cyjanamidu, dzialaniem wapno-azotu handlowego na roztwór wolnego cyjanamidu (CN — NH2) w kwasie siarkowym.Mozna w wypadku tym postapic, jak nastepuje: Do wodnego roztworu 44 kg wolnego cyjanamidu, zawierajacego 100 do 125 kg stezonego kwasu siarkowego, doda¬ je sie, ustawicznie mieszajac, w malych dawkach 100 kg handlowego wapna azo¬ towego, zawierajacego 20% azotu. Masa nagrzewa sie powoli i tezeje w postaci cia¬ sta. Po wysuszenitu i zmieleniu mozna ja natychmiast sypac w worki. Otrzymany nawóz zawiera okolo 20% przyswajalnego azotu, nie przyciaga wilgoci, nie nastrecza trudnosci w uzyciu, i mozna go bez szkody pozostawiac przez czas dluzszy na powie¬ trzu.Samo sie przez sie rozumie, ze i w tym wypadku ilosc uzytego wolnego cyjanami¬ du, kwasu i; t. d. jest dowolna i wplywa na ostateczna zawartosc przyswajalnego azo¬ tu w nawozie.Ciala otrzymane wyszczególnioiiemi powyzej sposobami stanowia nowy prze¬ twór przemyslowy, zawierajacy badzto sam azot, badz jednoczesnie azot, kwas fo¬ sforowy i iline stosowane w rolnictwie zwiazki. Jest to nawóz, w którym zawar¬ tosc zarówno azotu, jak i innych sklad¬ ników uzyzniajacych mozna regulowac ilo¬ scia uzytych materjalów surowych. Nawóz ten nie posiada wad wapna azotowego, po¬ chodzacych z jego wlalsnosci ziraicych.Sklada sie on z czynników nie zracych i latwo przyswajalnych przez rosliny. PL

Claims (16)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wyrobu z cyjanamidów lub ich pochodnych przetworów azotowych lub azotowych i| fosforowych o zmiennej za¬ wartosci azotu i rozpuszczalnych fosfora¬ nów, które sluzyc moga miedzy innemi za nawóz zwykly, albo nawóz mieszany, czyli zupelny, pod wplywem katalizatorów, zna¬ mienny tern, ze cyjanamid przetwarza sie w latwo przyswajalne przetwory, nie po3 siadajace stron ujemnych wapna azotowe¬ go (przyczem otrzymuje sie badzto mocz¬ nik i jego sole, badz produkty posrednie i pochodne, których zdplnosc uzyzniajaca _ 4 _udowadniaja doswiadczenia --praktyczne) o- raz tern, ze katalizatory po ukonczeniu przetwarzania moga sluzyc do ponownej reakcji jodem obnizenia kosztów dwu na¬ stepujacych po sobie czynnosci, przyczem stosownie do uzytego katalizatora i do za^ mierzonego celu otrzymuje sie caly szereg rozmaitych przetworów, zawierajacych e- wentualnie zwiazki, w rodzaju soli potaso¬ wych i amonowych.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1 przetwa¬ rzania cyjanamidu wapniowego na mocznik, znamienny tern, ze do kwasnego srodowi¬ ska, wprowadza sie malemi dawkami, usta¬ wicznie mieszajac starannie rozdrobniony cyjanamid.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tern, ze kwasne srodowisko stano¬ wia kwasy, dajace z zanieczyszczeniami metalowemu cyjanamidu sole nierozpu¬ szczalne, np. kwas weglowy, siarkowy, fo¬ sforowy.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze cyjanamid wapniowy, innych metali lub cyjanamid wolny przeprowadza sie zapomoca kwasu w sól mocznika lub latwo przyswajalna sól pochodna, przy¬ czem uzyty kwas sluzy równiez do przeo¬ brazenia nierozpuszczalnych fosforanów na rozpuszczalne, tak iz bez uprzedniego izo¬ lowania pojedynczych skladn|ików otrzy¬ muje sie mieszanine, zawierajaca miedzy innemi latwo przyswajalny azot tudziez rozpuszczalne fosforany wapniowe.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1 i 4, zna¬ mienny tern, ze na wapno azotowe dziala sie kwasem weglowym, odsacza, dodaje do przesaczu nadmiar kwasu siarkowego lub fosforowego, przyczem wolny cyjanamid przeobraza sie w mocznik, do którego roz¬ tworu z kwasem siarkowym lub fosforo¬ wym dodaje sie obliczona ilosc nierozpu¬ szczalnego fosforanu naturalnego, maczki kostnej, trójfosforanu lub t. p. produktu, celem zwiazania wolnego kwasu i jedno¬ czesnego przeprowadzenia nierozpuszczal¬ nego fosforanu w rozpuszczalny, przyczem produkt ostateczny zawiera siarczan lub fosforan mocznika, wapno i rozpuszczalne fosforany.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamien¬ ny tern, ze wapno azotowe obrabia sie kwasem fosforowym i do mieszaniny do¬ daje, bez uprzedniego filtrowania, nieroz¬ puszczalny fosforan.
7. 7. Sposób wedlug zastrz. 5, znamien¬ ny tern, ze do ostatniego produktu dodaje sie w celu powiekszenia zawartosci azotu roztwór, pozostajacy po krystalizacji, za¬ pomoca której otrzymuje sie czysty mocz¬ nik.
8. 8. Sposób Wedlug zastrz. 5, znamien¬ ny tern, ze w celu otrzymania,, jako pro¬ duktu pobocznego, czystego mocznika sto¬ suje sie mala ilosc kwasu, pozostaly zas lug macierzysty sluzy do wyrobu wlasci¬ wego nawozu.
9. 9. Sposób wedlug zastrz. 1, 4, .5 i 6, znamienny tern, ze kwasy zastepuje sie so¬ lami kwasnemi, np. dwusiarczanem lub dwusiarczynem sodowym, potasowym, a- monowym, albo kwasnemi! fosforanami.
10. 10. Sposób wedlug zastrz. 9, znamien¬ ny tern, ze stezenie ostateczne roztworu osiaga sie zapomoca dodatku lub wytwa¬ rzania soli, które w formie krystalicznej zawieraja wode, np. zapomoca wytwarza¬ nia sie gipsu z siarczanu wapniowego.
11. 11. Sposób wedlug zastrz. 10, znamien¬ ny tern, ze produkty poboczne, skladajace sie z mieszaniny weglanu wapniowego i we¬ gla, powstajace w drodze rozkladu wapna azotowego kwasami (weglowym, siarko¬ wym i t d.) sluza do wyrobu cementu.
12. 12. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze roztwór cyjanamidu wzbogaca sie zapomoca kolejnych lugowan, poczem ze stezonego plynu wydzielaja sie, najko¬ rzystniej w obecnosci amonjakui, krysztaly dwucyjanodwuamidu, które po oddzieleniuod rozpuszczalnika przeprowadzaja sie* zapomoca stezonych kwasów lub mieszanin kwasów z solami kwasnemi w zwiazki a- monjaku stosowane miedzy innemi jako cenny nawóz,
13. 13. Sposób wedlug zastrz, 12, zna¬ mienny tern, ze nadmiar kwasów lub soli kwasnych zobojetnia sie zwiazkami sodu, potasu, amonu lub wapnia (fosforyt, dwu- fosforan wapniowy).
14. 14. Sposób wedlug zastrz, 1, znamien¬ ny tern, ze na wapno azotowe handlowe dziala sie roztworem cyjanamidu w kwa¬ sie siarkowym lub fosforowym w celu o- trzymania nawozu ze zmienna zawartoscia azotu i fosforanów rozpuszczalnych w cy¬ trynianach i wodzie.
15. 15. Sposób wedlug zastrz, 14, zna¬ mienny tern, ze do roztworu cyjanamidu w kwasie siarkowym lub fosforowym, doda¬ je sie ustawicznie mieszajac czesciowo, w malych ilosciach wapno azotowe i otrzy¬ many produkt suszy,
16. 16. Sposób wedlug zastrz, 14 i 15, znamienny tern, ze mieszanine kwasu fo¬ sforowego i kwasu siarkowego otrzymuje sie dzialaniem nadmiaru kwasu siarkowe¬ go na fosforyt lub inne fosforany, Societe d'Etudes Chimiaues pour rindustrie. Zastepca: M. Skrzypkowskf, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL