PL47068B1 - - Google Patents

Description

Urzedu Patentowego POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY °0*ct ^ 4(qgJIq Nr 47068 KI. internat ki. im^-^^t t. GOI i, Instytut Chemii Nieorganicznej*) Gliwice, Polska Sposób przeróbki soli potasowych zawierajacych magnez Patent trwa od dnia 13 lipca 1962 r.Przeróbka soli potasowych zawierajacych magnez, zwlaszcza soli, w których potas wyste¬ puje w postaci karnalitu o wzorze KCl-MgCl2* -6H20 obok chlorku sodowego, siarczanu magne¬ zowego i wapniowego itp., przebiega w znany sposób droga mokra. Sposób ten znany w róz¬ nych odmianach wymaga poslugiwania sie du¬ zymi ilosciami roztworów, przy czym powstaja duze ilosci cieczy odpadowych zawierajacych cala ilosc soli magnezowych i wiekszosc chlor¬ ku sodowego, bardzo klopotliwych do pozbycia sie. Z tego wzgledu przeróbka soli potasowych zawierajacych magnez na sole potasowe o do¬ wolnym stopniu czystosci uchodzi za oplacalna gdy zawartosc potasu w surowcu mineralnym wynosi co najmniej 8% w przeliczeniu na KtO.*) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa Jerzy Schroeder, Wlo¬ dzimierz Bobrownicki, Kazimierz Slawski i Ja¬ nusz Malik.Mineraly ubozsze nie sa wykorzystywane w ce¬ lach przemyslowych.Znana jest przeróbka termiczna mineralnych surowców fosforowych na nawozy sztuczne zwa¬ ne termofosfotami. Polega ona na wyprazaniu lub stapianiu surowców fosforowych z róznymi dodatkami w celu odfluorowania badz zniszcze¬ nia inna droga struktury apatytowej i zamiany nierozpuszczalnego fluoroapatytu w zwiazki fos¬ forowe rozpuszczalne w 2%-owym kwasie cytry¬ nowym i kwasnym cytrynianie amonowym, a wiec w produkty zawierajace fosfor w formie przyswajalnej przez rosliny. Jako dodatki zna¬ ne sa krzemionka, alkalia, krzemiany magnesu i wapnia, siarczan magnezu itp. Najskuteczniej¬ sze dodatki wywolujace rozklad kompleksti apa¬ tytowego stanowia weglany sodowy, potasowy, potasowo-magnezowy itp. Wystarczy bowiem icti spiekanie w mieszaninie z surowcami fosforowy¬ mi aby uzyskac prawie caly fosfor w postaci rozpuszczalnej, przy czym przemiana ta jestnieodwracalna. Zwlaszcza spiekanie lub stapia¬ nie z soda zdobylo szerokie zastosowanie prze¬ myslowe. Jakkolwiek wystarcza jedynie spie¬ kanie, rózne przyczyny np. posiadanie niewyko¬ rzystanych urzadzen do produkcji karbidu zade¬ cydowaly, ze w niektórych wytwórniach produ¬ kowano lub produkuje sie termofosfaty sodowe droga stapiania. Stop wylany z pieca pozosta¬ wiony do skrzepniecia i ostygniecia poddaje sie kruszeniu i mieleniu otrzymujac nawóz sztuczny.W niemieckim opisie patentowym nr 559050 opisany jest sposób wytwarzania termofosfatu przy udziale odpadów otrzymywanych przy ob¬ róbce soli potasowych zawierajacych NaCl i MgSOi. Celem tego sposobu jest przeprowadze¬ nie soli zawartych w odpadach w sklad termo¬ fosfatu a nie otrzymywanie jakiejs okreslonej soli potasowej.Wynalazek dotyczy przeróbki soli potasowych typu karnalitowego polaczonej z wytwarzaniem termofosfatów. Stwierdzono, ze jezeli jako do¬ datek do surowców fosforowych zastosuje sie karnalit bynajmniej nie nastepuje rozklad chlor¬ ków alkalicznych z para wodna zawarta w at¬ mosferze pieca, o którym jest mowa w patencie niemieckim 559050, lecz chlorki te sublimuja nierozlozone. Rozkladowi ulega jedynie chlorek: magnezowy, przy czym powstale tlenowe zwiaz¬ ki magnezu wiaza sie z krzemionka na polacze¬ nia sklonne do tworzenia szkliwa. Produkt spie¬ kania tej mieszaniny nie stanowi wartosciowego nawozu fosforowego, gdyz zachowujac struktu¬ re apatytowa zawiera fosfor w postaci trudno rizpuszczalnej. W dalszym ciagu stwierdzono, ze jezeli produkt ten stopic, mozna osiagnac z nie¬ go wartosciowy termofosfat pod warunkiem przeprowadzenia go w szkliwo przez gwaltowne schlodzenie. Przy chlodzeniu powolnym stopu jak równiez przy ogrzewaniu juz otrzymanego szkliwa nastepuje krystalizacja apatytu i roz¬ puszczalnosc zwiazków fosforu znacznie sie zmniejsza.Sposób wedlug wynalazku opiera sie na po¬ wyzszych stwierdzeniach i wykorzystuje su- blimacje chlorków w celu wydzielania chlorku potasowego, a równoczesnie prowadzi do wy¬ tworzenia termofosfatu magnezowego, w któ¬ rym prawie cala zawartosc fosforu jest w po¬ staci rozpuszczalnej. Ponadto sposób ten daje jako produkty uboczne chlorek sodowy i kwas solny. Sposób wedlug wynalazku nadaje sie równiez do przeróbki soli potasowych ubogich W chlorek potasowy i nawet w tym przypadku jest oplacalny, poniewaz koszt przeróbki rozkla¬ da sie na szereg produktów. Glówna zaleta spo¬ sobu wedlug wynalazku polega na tym, w po¬ równaniu ze znanym sposobem przeróbki soli potasowych zawierajacych magnez, ze nie po¬ wstaja odpadowe roztwory soli magnezowych, gdyz caly magnez zostaje zwiazany w termo- fosfacie.Wsposobie wedlug wynalazku miesza sie su¬ rowce fosforowe z solami potasowymi zawiera¬ jacymi magnez i piaskiem i prazy mieszanine w temperaturze 900—1000°C. Podczas prazenia ulatnia sie z mieszaniny HCl, HzO, NaCl i KCl.Przez pochloniecie tych produktów z gazu odlo¬ towego otrzymuje sie roztwór latwy do rozdzie¬ lenia droga krystalizacji. Najpierw krystalizuje czysty chlorek potasowy, nastepnie chlorek so¬ dowy zawierajacy niewielka ilosc chlorku po¬ tasowego, ciecz pozostala jest technicznym kwa¬ sem solnym zanieczyszczonym chlorkami w ilos¬ ciach dopuszczalnych dla tego rodzaju kwasu.Równiez mozliwa jest inna droga przeróbki ga¬ zów odlotowych z procesu prazenia. Przez stop¬ niowe schladzanie otrzymuje sie mieszanine sta¬ lych chlorków potasowego i sodowego o bardzo wysokiej czystosci, po czym dopiero pochlania sie chlorowodór w celu otrzymania znacznie czystszego stezonego kwasu solnego. Mieszanina czystych chlorków potasowego i sodowego mo¬ ze byc latwo rozdzielona w znany sposób. Sub¬ stancje wyprazona poddaje sie w dalszym ciagu stapianiu np. w piecu elektrycznym, szybowym lub wannowym. Stop wprowadza sie do stru¬ mienia wody aby go gwaltownie chlodzic. Po¬ wstaje przy tym szkliwo drobnoziarniste, które poddaje sie mieleniu. Otrzymany termofosfat zawiera praktycznie caly fosfor w postaci roz¬ puszczalnej zarówno w 2% kwasie cytrynowym jak i w kwasnym cytrynianie amonowym. Jak wykazaly badania rolnicze termofosfat ten od¬ znacza sie nawet lepszymi wlasciwosciami na¬ wozowymi niz znane nawozy fosforowe.Stosunek surowców mineralnych w mieszani¬ nie nie moze byc z góry scisle ustalony ze wzgledu na mozliwy rózny ich sklad. Okazalo sie szczególnie korzystne dobieranie takiego sto¬ sunku surowców, aby stosunek molowy MgO do Si02 w mieszaninie wynosil jak okolo vl: 0,5—1 oraz stosunek molowy P2Os do MgO jak okolo 1 :2—3,5. Dobór tych stosunków oka¬ zal sie mozliwy przy zastosowaniu róznych su¬ rowców fosforowych oraz soli potasowych o bar¬ dzo róznym skladzie, gdyz moze on byc regulo¬ wany wielkoscia dodatku piasku. W zaleznosci — a-od skladu surowców i ich stosunku W miesza¬ ninie reakcyjnej do ostatecznego stopienia po¬ trzebne sa rózne temperatury od 1100 do 1400°C.Przyklad: 1000 kg karnalitu klodawskie- go, zawierajacego 12% KCl (w przeliczeniu na KtO okolo 7,5%), 52% NaCl, l,66°/o MgSOA, 14,8°/o MgCl2, 15,4°/e H20 krystalizacyjnej i 1,2% czesci nierozpuszczalnych, zmieszano z 217 kg koncen¬ tratu apatytowego Kola zawierajacego 39% P2O5 oraz dodano 55 kg piasku zawierajacego 95% Si02. Mieszanine prazono w piecu obroto¬ wym w temperaturze okolo 950°C, przy czym nastapilo odpedzenie chlorowodoru i pary wo¬ dnej oraz odsublimowanie chlorków potasowego i sodowego. Produkty te pochlonieto w wodzie, z której nastepnie wydzielono przez krystaliza¬ cje okolo 100 kg chlorku potasowego wysokiej czystosci, okolo 490 kg chlorku sodowego zawie¬ rajacego okolo 4°/o KCl oraz okolo 280 kg tech¬ nicznego stezonego kwasu solnego.Spiek otrzymany z pieca obrotowego przenie¬ siono do pieca elektrycznego w celu stopienia, co nastapilo w temperaturze okolo 1220°C. Stop wlano do strumienia przeplywajacej wody otrzy¬ mujac okolo 400 kg termofosfatu zawierajacego 24,3% P2Ob calkowitego, a w tym 24,3% P205 rozpuszczalnego zarówno w 2% kwasie cytryno¬ wym jak i w kwasnym cytrynianie amonowym.Termofosfat ten zawieral ponadto 2,3% Na20, 0,67% K20, 0,67% F, 1,5% Cl i 20,0% MgO. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób przeróbki soli potasowych zawieraja¬ cych magnez przez prazenie ich z surowcem fosforowym i piaskiem, znamienny tym, ze mieszanine soli potasowej typu karnalitowe- go piasku i surowca fosforowego prazy sie w temperaturze 900 — 1000° odbierajac chlo¬ rowodór oraz sublimat stanowiacy chlorki potasowy i sodowy a nastepnie produkt wy¬ prazony stapia sie i otrzymany stop poddaje szybkiemu schlodzeniu w celu wytworzenia termofosfatu w postaci drobnoziarnistego szkliwa.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w mieszaninie surowców ustala sie stosunek molowy P205 do MgO wynoszacy okolo 1 :2—3,5 oraz stosunek molowy MgO do Si02 wynoszacy okolo 1 : 0,5—1. Instytut Chemii Nieorganicznej Zastepca: mgr inz. Witold Hennel rzecznik patentowy PL