<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung von granulierten Phosphatdüngemitteln auf Basis von Triplesuperphosphat
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von granulierten Phosphatdüngemitteln auf Basis von Triplesuperphosphat. Triplesuperphosphat besteht im wesentlichen aus Monocalciumphosphat (Ca(HPO,)) und wird auch als Doppel-, Treble- oder conc. Superphosphat bezeichnet.
Nach dem bisherigen Stande der Technik ist es bekannt, granulierte Triplesuperphosphatdüngemittel durch Aufschluss von auf geeignete Feinheit gebrochenem Phosphatmineral, mittels Phosphorsäure einer Konzentration von 46 bis 55% P 205 durchzuführen, nach dieser Reaktion, unter Zugabe einer entsprechend grossen Wassermenge, die Granulierung der erhaltenen Masse vorzunehmen und anschliessend einen Trokkenvorgang folgen zu lassen.
Der Hauptnachteil dieses Prozesses liegt in dem besonders hohen Kalorienbedarf, denn vorerst muss man schon die zum Aufschluss dienende Phosphorsäure mit dem gewünschten hohen Gehalt zuführen und nach dem Granulieren wieder die Verdampfung der im Laufe des Körnungsvorganges zugeführten Wassermengen vornehmen. Es ergibt sich daher ein reiner Verlust von etwa 120 000 bis 150000 kcal/t des erzeugten Düngemittels auf Basis von Triplesuperphosphat.
EMI1.1
schluss erhaltene Brei ist sehr flüssig.
Zur Erzeugung eines granulierten Düngemittels von geeigneter Qualität muss man daher diesem flüssigen Brei eine besonders grosse Menge von trockenem Endprodukt im Kreislauf wieder zuführen, um nach dem Durchgang durch die Granuliervorrichtung feuchte Körnchen erhalten zu können, die dann in einer von heissen Gasen durchströmten Trockentrommel getrocknet werden.
Dieser Prozess hat den Nachteil, dass er die Anwendung einer sehr umfangreichen Granulier- und Trockenvorrichtung notwendig macht und hohe Kosten sowohl wegen der Rückführung des Trockenproduktes verursacht, dessen Menge das 12- bis 15fache der erzeugten Düngemittelmenge ausmacht, als auch wegen der in der Trockenvorrichtung zu verdampfenden Wassermenge. Diese Menge erreicht 600 kg/t Düngemittel auf Basis von Triplesuperphosphat, das ausgehend von einer Phosphorsäure mit 300/0 PO her- gestellt wurde. Im übrigen ist die thermische Ausbeute dieses Trockenvorganges im allgemeinen niedriger als jene, die beim vorangehenden Konzentrieren der auf "nassem Wege" erzeugten verdünnten Phosphorsäure erhalten wird, wie dies beim Aufschluss des Minerals mittels konzentrierter Säure geschieht.
Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren zur Herstellung von granulierten Phosphatdüngemitteln auf Basis von Triplesuperphosphat erlaubt es, die verschiedenen vorstehend angeführten Nachteile zu vermeiden und lässt die Herstellung von granulierten Düngemitteln unter guten wärmewirtschaftlichen Bedingungen am besten verwirklichen.
Das erfindungsgemässe Verfahren macht sich nun eine Kombination dieser beiden bekannten Mass-
<Desc/Clms Page number 2>
nahmen, nämlich des Aufschlusses mit konzentrierter und des mit verdünnter Phosphorsäure, zunutze. Das erfindungsgemässe Verfahren besteht somit darin, dass ein Teil des zerkleinerten Phosphatminerals mit konzentrierter Phosphorsäure, vorzugsweise mit einer Phosphorsäure mit 46-55%PO, und ein anderer
Teil mit verdünnter Phosphorsäure, vorzugsweise mit einer Phosphorsäure mit 25-33% P, Os, aufgeschlos- sen wird, worauf das durch den Aufschluss mit konzentrierter Phosphorsäure gebildete,
im wesentlichen pulverförmige Triplesuperphosphat und der durch den Aufschluss mit verdünnter Phosphorsäure gebildete
Brei sowie in den Kreislauf rückgeführtes, trockenes Fertigprodukt in einer Misch- und Granulierungsvor- richtung, unter Vermeidung einer Zugabe von Wasser, innig vermischt und granuliert und anschliessend nachgetrocknet werden. Sodann wird nach Abtrennung der handelsüblichen Korngrössen aus dem. erhaltenen granulierten Düngemittel das beim Siebvorgang ausgeschiedene Feinmaterial und Grobmaterial, letzteres nach entsprechender Zerkleinerung, wieder in den Granuliervorgang zurückgeführt. Dabei läuft das ganze
Verfahren kontinuierlich unter Vermeidung von gegebenenfalls der Reifung des Produktes dienenden Zwi - schenlagerungen oder Rej-Feperioden ab.
Man kann im Verlaufe der Granulierung alle Verhältnismengen zwischen Triplesuperphosphat in Pul- verform und Brei anwenden, vorausgesetzt, dass die Menge des Breies und dessen Konsistenz zur Herstel- lung von Körnchen guter Qualität geeignet sind.
Es ist wünschenswert, dass dieMenge des Breies mindestens 20 Gew.-% des Gesamtgewichtes des Dün- gemittels auf Basis von Triplesuperphosphat, als Trockenprodukt gerechnet, ausmacht. In der Praxis wird vorzugsweise das Triplesuperphosphat in Pulverform in einer Menge von 70 bis 85% der gewünschten Düngemittelmenge auf Basis von Triplesuperphosphat mit der entsprechenden Ergänzungsmenge an Brei, die zur Herstellung des Düngemittels notwendig ist, vermischt und granuliert.
Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das beschriebene Verfahren in besonders vorteilhafter Weise zur Erzeugung eines granulierten Phosphatdüngemittels auf Basis von Triplesuperphosphat, welches ausserdem noch andere Düngemittelelemente enthält, und insbesondere zur Herstellung von Düngemitteln mit einem Gehalt an Kalisalzen angewendet werden kann.
Es ist allgemein bekannt, dass die Gegenwart von Kalisalzen. wie Kaliumchlorid oder Kaliumsulfat den Aufschluss eines Phosphatminerals durch Phosphorsäure merklich stört. In bestimmten Fällen kann der Aufschlussgrad 75% nicht überschreiten, insbesondere beim Aufschluss des Phosphatminerals mit auf nassem Wege erhaltener Phosphorsäure. Man kann diesen Nachteil vermeiden, wenn man das Kalisalz und das Triplesuperphosphat getrennt gestellt, miteinander vermischt. danach unter Zugabe von Wasser granuliert und das so erhaltene zusammengesetzte Düngemittel trocknet, doch muss man dann einen erhöhten Kalorienaufwand in Kauf nehmen, um die eingeführte bedeutende Wassermenge wieder zu beseitigen.
Die vorerwähnte weitere Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung eines granulierten Phosphatdüngemittels auf Basis von Triplesuperphosphat, das ausserdem ein Düngesalz, z. B.. ein Kalisalz, enthält, lässt die beschriebenen Nachteile vermeiden. Diese Verfahrensvariante besteht darin, dass man einerseits Triplesuperphosphat in im wesentlichen pulverförmigen Zustande durch Aufschluss des auf geeignete Feinheit zerkleinerten Phosphatminerals mit Phosphorsäure von hoher Konzentration herstellt und anderseits einen Brei erzeugt, der beim Aufschluss des Phosphatminerals mit verdünnter Phosphorsäure erhalten wird, worauf man in einer Misch- und Granuliervorrichtung das Triplesuperphosphat in Pulverform, den durch Aufschluss mit verdünnter Phosphorsäure erhaltenen Brei,
das in die Düngemittelzusammensetzung einzuführende Düngesalz, z. B. das Kalisalz, und das in den Kreislauf rückgeführte Trockenprodukt innig vermischt und granuliert, wonach man das so erhaltene granulierte Düngemittel auf Basis von Triplesuperphosphat trocknet und derart siebt, dass man eine Abtrennung des granulierten Düngemittels in der handelsüblichen Körnungsgrösse bewirkt.
Auch in diesem Falle wird das bei dem Siebvorgang ausgeschiedene Produkt, d. h. das Feinmaterial und Grobmaterial der Fabrikation, nach dem Zerkleinern des Grobmaterials wieder in den Kreislauf eingeführt.
Auf diese Weise wird der Aufschluss des Phosphates, wie bereits ausgeführt wurde, auf jenen Anteil des Phosphates beschränkt, der mit verdünnter Phosphorsäure für die Herstellung des zur Granulierung dienenden Breies vermischt wird. Man ist daher bestrebt, in die Düngemittelzusammensetzung eine möglichst grosse Menge an Triplesuperphosphat in Form eines festen Pulvers einzuführen, wobei die Menge des Breies gerade so bemessen wird, wie sie zur Erzielung der gewünschten Granulierung notwendig ist.
Auf diese Weise lässt sich ein weitgehender Aufschluss des Phosphatminerals verwirklichen.
Nachfolgend wird in Form eines Ausführungsbeispieles unter gleichzeitiger Bezugnahme auf die Zeichnung eine Anlage zur Fabrikation von granulierten Düngemitteln beschrieben, die zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens besonders gut geeignet ist.
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
FeinheitVerweilzeiten :
EMI3.2
<tb>
<tb> im <SEP> Mischer <SEP> 4 <SEP> 15 <SEP> sec <SEP> - <SEP> 5 <SEP> min
<tb> in <SEP> der <SEP> Drehtrommel <SEP> 5,
<tb> je <SEP> nach <SEP> Reaktivität <SEP> des <SEP> verwendeten <SEP> Phosphates <SEP> 5 <SEP> min <SEP> - <SEP> 2h <SEP>
<tb> im <SEP> Granulator <SEP> 7 <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 5 <SEP> min
<tb> im <SEP> Rotationstrockner <SEP> 13 <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 30 <SEP> min
<tb>
<Desc/Clms Page number 4>
Temperaturen :
EMI4.1
<tb>
<tb> konzentrierte <SEP> bzw, <SEP> verdünnte <SEP> Phosphorsäure <SEP> 20 <SEP> - <SEP> 600C <SEP>
<tb> heisse <SEP> Gase, <SEP> beim <SEP> Eintritt <SEP> in <SEP> den <SEP> Trockner <SEP> 13 <SEP> 250 <SEP> - <SEP> 7500C <SEP>
<tb> heisse <SEP> Gase, <SEP> beim <SEP> Verlassen <SEP> des <SEP> Trockners <SEP> 13 <SEP> 70 <SEP> - <SEP> 1500C <SEP>
<tb> Düngemitte1körnchen <SEP> beim <SEP> Austritt <SEP> aus <SEP> dem
<tb> Trockner <SEP> 13 <SEP> 60-100 C
<tb>
EMI4.2
EMI4.3
<tb>
<tb> h.PO, <SEP> insgesamt <SEP> 50% <SEP>
<tb> P2 <SEP> Os, <SEP> löslich <SEP> in <SEP> Wasser <SEP> und <SEP> alkalischem
<tb> Ammoniumcitrat <SEP> 48, <SEP> 5 <SEP> - <SEP> 49go <SEP>
<tb> P2 <SEP> Og, <SEP> wasserlöslich, <SEP> 47,
<SEP> 5 <SEP> - <SEP> 480/0 <SEP>
<tb>
Nach Alterung während der Dauer von einigen Stunden liegt die Härte der Körnchen im Bereiche von 5 bis 7 kg.
EMI4.4
mittlere Verweilzeit ungefähr 30 min beträgt. Nach der Freisetzung von 80 kg/h Kohlendioxyd und Wasserdampf tritt aus der Drehtrommel 5 eine Menge von 3 550 kg/h Triplesuperphosphat in Pulverform
<Desc/Clms Page number 5>
aus.
Ausser diesem Triplesuperphosphat in Pulverform führt man in den Granulator 7 folgende Materialien ein : 30 000 kg/h des fertigen Düngemittels, das im Kreislauf rückgeführt wird ("Feinmaterial" der Fabrikation und"Grobmaterial", das nach dem Zerkleinern rückgeführt wird) ;
4330 kg/h Kaliumchlorid mit 601o K 0, das von dem Fülltrichter 21 kommt und durch den Verteiler 22 dosiert wird ;
3 750 kg/h flüssiger Brei, erhalten durch Vermischen im Gefäss 11 von 1000 kg/h marokkanischem
EMI5.1
Die Verweilzeit im Granulator 7 liegt im Bereiche von 2 min. Aus der Trommel kommen 41630 kg/h Düngemittel in Form von feuchten Körnchen heraus, die in den Trockner 13 entleert werden, aus welchem nach Verdampfung von 1630 kg/h Wasser 40 000 kg/h trockenes granuliertes Düngemittel austreten. Die Temperatur der in den Trockner 13 eingeführten heissen Gase liegt bei 500 C, die mittlere Verweilzeit ist ungefähr 12 min. Beim Sieben trennt man 10000 kg/h Körnchen von ausgezeichnetem Aussehen ab, die das Produktionsergebnis darstellen.
Das Verhältnis des Gewichtes des für die Granulierung verwendeten Breies zum Gewicht des Düngemittels auf Basis von Triplesuperphosphat, als Trok-
EMI5.2
EMI5.3
<tb>
<tb> 50/0.PO, <SEP> insgesamt <SEP> 27,3go
<tb> P <SEP> 0, <SEP> in <SEP> Wasser <SEP> und <SEP> in <SEP> alkalischem <SEP> Ammoniumcitrat <SEP> löslich <SEP> 26 <SEP> - <SEP> 26,5%
<tb> KO <SEP> 26%
<tb> Dies <SEP> ergibt <SEP> ein <SEP> zusammengesetztes <SEP> binäres
<tb> Düngemittel <SEP> der <SEP> Bezeichnung <SEP> 0-26-26.
<tb>
Nach dem Altern während einiger Stunden liegt die Härte der Körnchen im Bereiche von 9 kg.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von granulierten Düngemitteln auf Basis von Triplesuperphosphat durch Aufschluss von Phosphatmineralen mit Phosphorsäure, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des zerkleinerten Phosphatminerals mit konzentrierter Phosphorsäure, vorzugsweise mit einer Phosphorsäure mit 46-55%P 05 und ein anderer Teil mit verdünnter Phosphorsäure, vorzugsweise mit einer Phosphorsäure mit 25 - 33% P2O5, aufgeschlossen wird, worauf das durch den Aufschluss mit konzentrierter Phosphorsäure gebildete, im wesentlichen pulverförmige Triplesuperphosphat und der durch den Aufschluss mit verdünnter Phosphorsäure gebildete Brei sowie in den Kreislauf rückgeführtes, trockenes Fertigprodukt in einer Misch- und Granulierungsvorrichtung, unter Vermeidung einer Zugabe von Wasser,
innig vermischt und granuliert und anschliessend nachgetrocknet werden und dass, nach Abtrennung der handelsüblichen Korngrössen aus dem erhaltenen granulierten Düngemittel, das beim Siebvorgang ausgeschiedene Feinmaterial und Grobmaterial, das Grobmaterial nach entsprechender Zerkleinerung, wieder in den Granulierungsvorgang zurückgeführt wird, wobei das ganze Verfahren kontinuierlich unter Vermeidung von, gegebenenfalls der Reifung des Produktes dienenden Zwischenlagerungen oder Reifeperioden abläuft.