DE1467398A1 - Verfahren zur Herstellung von fliessigen hochkonzentrierten komplexen Duengemitteln - Google Patents

Description

Dr. Walter Beil Al^f red Hoeppener Er.;· ^s Joachim Wolff 1467398

Rechtsanwälte

Frankfurt a. M.-H5dbet _Q - ., ₄

Antuniterstr. 36 - TA 312649 ' »· ΗΡΠί 1*0 5

Dr. Expl.

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Unsere Nr, 9789

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California Research Corporation San Francisco, CaI., V.St.A. -

Verfahren zur.Herstellung von fließigen hochkonzentrierten komplexen

Düngemitteln .

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von hochkonzentrierten komplexen Düngemitteln. Insbesondere betrifft die Erfindung ein neues Verfahren zur Her stellung eines fließigen Gemische bei der Anwendung eines Ver fahrens, bei dem Aufsehlämmungen zur Herstellung von hochkonzentrierten komplexen Düngemitteln verwendet werden.

Einen wesentlichen Fortschritt auf dem Gebiet der Her stellung von komplexen Düngemitteln vermittelt das U.S.-Patent Nr. 2.726.949. Diese Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Düngemitteln, bei dem das gesamte anwesende CaI ciumphosphat in Form des angestrebten Dicalciumphosphats zugegen war. Bei dem Verfahren wurden Salpetersäure und Schwefelsäure und Ammoniak in einer Reihe von Anteilen in eine einzige Folge von Reaktoren gegeben, wobei die Zusammensetzung in Form einer fließigen Aufschlämmung gehalten wurde. Grundsätzlich wird das Gesteins-

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phosphat mit Salpetersäure angesäuert und dann werden Ammoniak und Schwefelsäure anteilweise zugegeben, während der pH-Wert allmählich auf 5»5 bis 6,5 erhöht wird.

Bei den Zugaben muß innige Durchmischung stattfinden. Ferner gestattet die Verwendung von Aufs chi ämmungen eine sorgfältige Regulierung, die die richtige Zusammensetzung des endgültigen Gemischs garantiert. Die Reaktoren sind so angeordnet, daß das Gemisch von einem Reaktor zum anderen Fließt. Die zugesetzten Materialien bringen den Inhalt des Reaktors zum Überfließen, so daß er in den nächsten benachbarten Reaktor gelangt und dieses. Überfließen setzt sich nach unten fort. Während der
ten.

der Zugaben wird die Temperatur zwischen etwa 85 und 110 gehal-

Die Verwendung einer Aufschlämmung hat zahlreiche Vorteile. Verglichen mit den verhältnismäßig trocken arbeitenden Verfahren erlauben Aufschlämmungen eine schnelle und vollständige Umsetzung. Dadurch, daß die Reaktionen vollständig ablaufen, brauchen die Produkte nicht naehbehandelt zu werden. Arbeitet man nicht mit Aufschlämmungen, so findet, falls die Nach — behandlung abgeschlossen ist, während des Lagerns eine exotherme Umsetzung statt, die möglicherweise zu einer gefährlichen Wärmeentwicklung und anschließenden Verklumpung des Produktes führt. Wenn Ammoniumnitrat in beträchtlichen Mengen zugegen ist, wird bei dieser Umsetzung übermäßige Wärme entwickelt, die durch Feuer und Explosionen Gefahr und Vernichtung bringen kann. Neben der Ausschaltung unvollständiger Umsetzungen liegt ein anderer Vorteil der Erfindung darin, daß es in einigen Trockenoder Granulierungverfahren notwendig ist, eine fließige Auf schlämmung vorliegen zu haben, um das Verfahren in geeigneter Weise durchführen zu können.

Das in.der U.ö.-Patentschrift Nr. 2.726.949 beschriebene Verfahren ist insofern beschränkt, als die Aufschlämmungen ständig fließig- sein müssen. Eine Fließigkeit, angenähert der des Wassers, wird bevorzugt. Bei der Herstellung von hochkonzentrierten Produkten wird das Gemisch sirupartig, fest oder gelartig und hört auf zu fließen. Das Aufhören des Fließens in einem Gefäß hat zur Folge, daß sich die vorhergehenden Gefäße anfüllen und überfließen. Dies erfordert das Abbrechen der

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Zugaben Von verschiedenen Materialien, bis die Aufschlämmung wieder fließig gemacht werden kann, das Reinigen des Gefäßes und führt zu einem Verlust an Arbeitskraft, Zeit und Materialien.

Das Gelieren und Eindicken wird durch eine Kombination von Paktoren bewirkt. Erhöht man die Einheiten an Phosphat in den Aufschlämmungen, wenn Gesteinsphosphat oder phosphorhaltiges Material nach dem Naßverfahren als Phosphatquelle verwendet werden, so führt dies auch zu einer Erhöhung der in der Aufschlämmung anwesenden Eisen- und Aluminiummenge. Die Metallphosphate, Hydroxyde und Komplexe sind allgemein kolloidal und erzeugen thixotrope Gele, die die Handhabung der Dispersionen schwierig macht. Die Erhöhung der Metallmengen vergrößert die Wahrscheinlichkeit, daß die Aufschlämmung sich verfestigt.

Zu dem Problem der Gelierung tritt das Problem der Löslichkeit der verschiedenen Bestandteile des Gemische. Die Löslichkeit der Ammoniumphosphate in Form von Monoammoniumphosphat (HH₄H₂PO₄) oder Diammoniumphosphat ((NH₄)^O₄) ist geringer als die Löslichkeit eines Gemischs der beiden Verbindungen, d.h. ein Löslichkeitemayjnmm wird mit einem Gemisch der beiden Verbindungen erzielt. Siehe dazu Brosheer, J.C. und Anderson, J.F., J.Am. Chem. Soc, 68, S. 904 (1946). Der pH-Wert des Fertigprodukts, der etwa bei 6 liegt, liegt etwa bei dem Löslichkeitsmaximum bei einem Gemisch aus Mono- und Diammoniumphosphat.

Das nach dem U.S.-Patent Nr. 2.726*949 angewendete Verfahren beginnt mit dem Ansäuern von Gesteinsphosphat mit Salpetersäure. Die anschließende Neutralisation der Phosphorsäure, die auf diese Weise gebildet wird, geschieht durch pH-Wert-Einstellung, wobei das Ammoniumphosphat fast aus schließlich in Form des schwachlöslichen Monoammoniumphosphats zugegen ist. Die Anwesenheit von Ammoniumnitrat setzt die Löslichkeit des Monoammoniumphosphats infolge des Einflusses der gemeinsamen Ionen weiter herab. Die Fällung der Salze, die durch Eisen und Aluminium verursacht wird, kann, wenn sie zusammen mit einer Gelierung auftritt, die Fließigkeit der Aufschlämmung völlig stillegen.

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Das Aufrechterhalten von fließigen Aufschläsneungen wird weiter durch die Gegenwart von schwach löslichem Dicalciumphosphat (CaHPCh) erschwert. Sine Zunahme des Dicalciumphosphatgehalts in der Aufschlämmung erschwert die Probleme der Viskosität, Gelierung und Fließigkeit. Obwohl Calciumnitrat wesentlich löslicher als Dicalciumphosphat ist, muß das gesamte Calciumnitrat in das Dicalciumphosphat umgewandelt werden. Infolge seiner hygroskopischen Batur führt das Calciumnitrat zur Klumperibildung des trockenen Düngemittels, was unerwünscht ist und das Düngemittel für den Handel ungeeignet macht.

Die Erhöhung der Wassermenge ist eine unbefriedigende Antwort auf die Probleme der Löslichkeit und FLießigkeit. Die Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung von Düngemitteln durch Verwendung von Dispersionen verlangt, daß die Trocknungskosten und die dabei auftretenden Schwierigkelten auf ein Minimum herabgesetzt werden. Die Erhöhung der prozentualen Wassermenge erhöht nicht nur wesentlich die Kosten der an schließenden Verdampfung des Wassers, sondern setzt auch die Produktionsgeschwindigkeit ernstlich herab.

Es wurde nun gefunden, daß Düngemittel mit einem Bährsalzanteil, der größer ist als der von bisher unter Verwendung von Aufschlämmungen erhaltenen komplexen Düngemitteln in einem kontinuierlichen Verfahren mittels Aufschlämmungen erhalten werden können, selbst wenn wesentliche Mengen an Eisen und Aluminium vorliegen und wesentliche Mengen an Ammo niumnitrat und Dicalciumphosphat gebildet werden. Ferner liegt das in dem Fertigprodukt enthaltene Calciumphosphat vollständig in Form des angestrebten Dicalciumphosphats vor. Die Dünge mittel von hoher Konzentration, die reich an Stickstoff und Phosphor sind, werden dadurch erhalten, daß man den Reaktionsablauf in wenigstens zwei parallel verlaufende Reaktionsfolgen trennt und im Zuge Jeder Reaktionsfolge fließige Aufschlämmungen bildet. Wenn die jeweils erhaltenen Materialien in dem richtigen Verhältnis miteinander kombiniert werden, so ergeben sie eine Aufschlämmung des angestrebten hochkonzentrierten komplexen Düngemittels in fließiger Form.

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Sie "beiden Gemische, die die Anforderung hinsichtlich der Fließigkeit erfüllen und die notwendigen Bestandteile aufweisen, sind in der Technik als Ammophos (oder Ammoniumphosphat) und Nitrophosphat (oder Bitrat-Phosphat) bekannt. Ammophos- und Nitrophosphatdünger werden in "Chemistry and Technology of Fertilizers" von V. Sauchelli, in Am. Chem. Soc., Monographiereihe, Reinhold Publishing Corporation (I960), Seiten 299 "bzw. 322 beschrieben; ferner in "Commercial Fertilizers" von G.H. Collings, McGraw Hill Book Co. (1955), Seiten 107 bzw. 198; "Phosphate Processes At Trail, B.C." von J. Atwell, in Industrial & Engineering Chemistry, Bd. 41, S. 1318 (1949); in "TVA Process for Production of Granular Diammonium Phosphate" von R.D. Young, G.C. Hicks und CH. Davis, vorgetragen, in der 140. Versammlung der Am. Chem. Sog., Chicago, Illinois, 3.-8. September 1961.

Der Ammophosdünger wird gemäß der vorliegenden Er- < findung durch Neutralisation der nach dem Naßverfahren erhaltenen Phosphorsäure mit Ammoniak, bis ein pH-Wert von etwa 6 erreicht ist, hergestellt. Obgleich es nicht wesentlich ist, können Ammoniak und Phosphorsäure in einem entsprechenden Verhältnis kombiniert werden, wobei der pH-Wert bei oder in der Nähe des Werts gehalten wird, der die maximale Löslichkeit der Ammoniumphosphatsalze ermöglicht. Ammoniak und die nach dem Naßverfahren erhaltene Phosphorsäure werden gleichzeitig anteilweise unter Rühren zugegeben. Die Mengen werden so reguliert, daß ein pH-Wert von 5 oder darüber, vorzugsweise von 5,5 bis 6,5, insbesondere von etwa 6 erhalten wird. Wenn der Reaktor gefüllt ist, fließt das Material über seinen Rand in /den nächsten Reaktor, in den weitere Mengen Ammoniak und Phosphorsäure, die aus dem Naßverfahren stammt, gegeben werden können. Wasser kann nach Bedarf zugegeben werden. Die Ver Wendung einer Anzahl von Reaktoren erlaubt eine schnelle Umsetzung und ein wirkungsvolles Mischen.

Die Säure aus dem Nähverfahren kann im Handel bezogen werden oder durch Behandlung.von phosphathaitigern Gestein mit Schwefelsäure und anschließende Trennung der flüssigen Phosphorsäure von dem festen Calciumsulfat hergestellt werden.

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Die Phosphormenge in der Phosphorsäure des Naßverfahrens wird als Prozent P0O5 gemessen und liegt gewöhnlich zwischen 30 und 60 fi. Verschiedene Mengen an Calcium, Bisen, Aluminium und anderen Metallen und geringfügigere Bestandteile werden in der Säure des Naßverfahrens zurückgehalten. Die Mengen an Eisen und Aluminium sind gewöhnlich größer als 1,5 Gew.-^, bezogen auf die Phosphorsäure des Naßverfahrens, berechnet als Oxyde, d.h. R₃O₅. Gewöhnlich liegt die Menge bei 2 - 3 # obwohl sie auch bis 4 % betragen kann.

Der Uitrophosphatdünger wird durch Ansäuern von phosphathaltigern Gestein mit Salpetersäure nach den folgenden vereinfachten Gleichungen erhalten:

Oa₅(PO₄J₂ +'6HBO₃ — Ϊ 3Ca(NO₅J₂ + 2H₃PO₄

) ₂ + 3H₅PO₄ + 6NH₅ » 3CaHPO₄ + 6NH₄NO₅

Ca₅(PO₄J₂ + 6HNO₅ +'H₅PO₄ + 6NH₅ —> 3CaHPO₄ + 6NH₄NO₅

Das gesamte in dem Gestein enthaltene Phosphat wird anfänglich zu einer wasserlöslichen Form der Phosphorsäure, Wie z.B. Phosphorsäure oder Monocalciumphosphat umgewandelt. Die erfindungsgemäße Nitrophosphatairfschlämmung wird durch Einwirkung von Salpetersäure auf das Gesteinsphosphat erhalten. Das Gemisch gelangt durch Überfließen in den nächsten Reaktor. Ammoniak und Phosphorsäure werden in solchen Mengen zugegeben, daß der pH-Wert allmählich auf einen Wert über 5 vorzugsweise von 5*5 bis 6,5 steigt und das gesamte Calcium schließlich in Form von Dicalciumphosphat zugegen ist. Vor-· zugsweise werden Ammoniak und Phosphorsäure in kleinem Überschuß über die zur Bildung des Dicalciumphosphats erforderliche Menge zugegeben, um einen Ammoniumphosphatpuffer zu bilden.

Die Ammophos- und Nitrophosphataufschlämmungen werden im gewünschten Verhältnis zusammengebracht. Eine etwaige Regulierung des pH-Wertes kann durch Zugabe von Ammoniak oder

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Phosphorsäure» in den letzten Reaktor vorgenommen werden.

Obwohl Schwefelsäure bei diesem Verfahren verwendet werden kann, sieht man besser davon ab, da sie die Menge der zur Verfügung stehenden Pflanzennährstoffe, d.h. N:P_o0_c:K_o0 herabsetzt. Calcium und Ammonium werden teilweise als Sulfat gebunden, die falls Phosphorsäure verwendet wird, als Phosphat gebunden werden. In einigen Gebieten sind jedoch Düngemittel erwünscht, die Schwefel enthalten, und für diese Düngemittel könnte Schwefelsäure anstelle von Phosphorsäure verwendet werden. Die Verwendung von Schwefel säure anstelle von Phosphorsäure beseitigt nicht die bereits angeführten Probleme.

Aue den vorstehend angegebenen Gründen sollen die Nitrophosphat- und Ammophosaufschlämmungen und deren Ge mische einen Feuchtigkeitsgehalt haben, der unter 25 und insbesondere unter 20 Jt liegt. Ein Feuchtigkeitsgehalt von über 25 # ist zwar zulässig, jedoch wird dadurch die Wirksamkeit des Verfahrene wegen der zunehmenden Schwierigkeiten und der Trocknungskosten herabgesetzt.

Falls ein ternärer Dünger erwünscht ist, wird vorzugsweise das Kaliumsalz zu der letzten Aufschlämmung gegeben. Andere Salze können zu diesem Zeitpunkt gleichfalls zugegeben werden. Auf diese Weise wird ein fertiger Dünger er halten, der die drei Pflanzennahrungsbestandteile (N, P2O5» ^K2⁰ hauptsächlich in Form von Komplexen enthält.

Die Temperaturen der Aufschlämmungen werden zwischen 85 und 110°, vorzugsweise zwischen 90 und 105 gehalten. Hohe Temperaturen sollten vermieden werden, um eine über mäßige Verdampfung und Ammoniakverluste zu vermeiden, während niedrigere Temperaturen die Löslichkeit der Salze herabsetzen und das Eindicken und Erstarren der Schlämmung verursachen.

Hochkonzentrierte N:P20,-:K-Dünger sind hier als solche definiert, die wenigstens 40 Einheiten an Pflanzennährstoffen aufweisen. Die Einheiten werden als Prozent Stickstoff: Prozent

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^2^5 ^{! i>rozen}'^{t K}2° gemessen. Sas Verhältnis der verschiedenen Materialien zueinander kann bei der vorliegenden Erfindung durch Veränderung der verwendeten Materialmengen variiert werden. Übliche Verhältnisse von ihPgOciKgO liegen bei 1:1:0, 2:1:0, 1:1:1, 1:2:2, 1:4:4 usw. Hochkonzentrierte Düngemittel, die gewöhnlich verwendet werden, haben ein Mengenverhältnis der Bestandteile von 16:16:16, 22:22:0, 25:25:0, 10:20:20 usw. ^

Das Verfahren kann diskontinuierlich oder kontinuierlich durchgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders bei einem kontinuierlichen Verfahren vorteilhaft, hat jedoch auch bei einem diskontinuierlichen Ver fahren Vorteile. Eine Fließige Dispersion erlaubt ein leichteres und wirkungsvolleres Rühren, was zur Homogenität und zu einer schnellen Umsetzung der verschiedenen Bestandteile führt. Die Erfindung besieht sich zwar auf die Herstellung von hochkonzentrierten Düngemitteln, jedoch kann eine verbesserte Wirksamkeit auch mit verhältnismäßig schwach konzentrierten Düngemitteln, d.h. Düngemitteln mit weniger als 40 Nährstoffeinheiten, erhalten werden.

Bei einem typischen kontinuierlichen Verfahren zur Herstellung von 100 t Dünger pro Tag mit einem Verhältnis von 22:22:0 wurden 2.800 kg 57 #-ige Salpetersäure pro Std. und 555 kg Gesteinsphospnat (51,5 & I*2⁰5^ ^{pro Std}' ^{in den} Reaktor 1 eingeführt, aus dem das überfließende Material in den Reaktor 2 gelangt. Die Aufschlämmung von Reaktor 2 gelangt in Reaktor 3, in den 90 kg HaSverfahrens-Phosphorsäure (52 96 ^JOc) ^pro S'kd-idi-® Phosphorsäure ist, sofern nicht anderweitig angegeben, das Produkt des Naßverfahrens mit 52 1» P₂Of-) und 170 kg Ammoniak pro Std. gegeben wurden. Zu dem in den Reaktor 4 strömenden überfließenden Material wurden 90 kg Phosphorsäure/atd. und 120 kg Ammoniak pro Std. gegeben. Dieses Gemisch floß über in den Reaktor 5» in den 90 kg Phosphorsäure pro Std. eingeführt wurden. Zu der in den Reaktor 6 übergeflossenen Schlämmung wurden 55 kg Ammoniak pro Std. gegeben. Die Aufschlämmung gelante dann in einen Vorratstank 11, aus dem sie durch die Pumpe 12 in den Reaktor 10 gepumpt wurde.

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Der pH-Wert in dem Reaktor 5 lag bei 3, während etr in dem Reaktor 6 bei 5,9 lag.

In den Reaktor 7 wurden 338 kg Phosphorsäure pro Std. 65 kg. Ammoniak pro Std. und 3»8 1 Wasser pro Min. gegeben. Die Aufschlämmung gelangte in den Reaktor 8, in den gleiche Materialmengen wie anfänglich in den Reaktor 7 gegeben wurden. Zu dem in den Reaktor 9 gelangenden Material wurden die gleichen Materialmengen wie in die vorherigen Reaktoren gegeben. Der pH-Wert wurde bei 5»6 gehalten.

Das aus dem Reaktor 9 überfließende leicht fließige Material wurde unter Bildung einer Aufschlämmung mit der Schlämmung in Reaktor 6 in Reaktor 10 gemischt. Die Zugabe einer kleinen Ammoniakmenge war notwendig, um das Gemisch auf den gewünschten endgültigen pH-Wert von 6,0 zu bringen. Die fertige Aufschlämmung wurde dann in den Vorratstank 13 geführt. Die Schlämmung kann dann zur Erzielung der ge wünschten trockenen Schlämmung getrocknet werden.

Durch Regulierung der Zugaben zu den verschiedenen Gefäßen kann die Menge an Nitrophosphat- und Ammophos schlämmung überwacht werden, um das gewünschte Stoffverhältnis in dem fertigen komplexen Düngemittel zu erzielen. Dann kann Kalium als Chlorid oder Sulfat in der zur Erzielung eines ternären Düngemittels erwünschten Menge zugegeben werden. Es können auch Spurenstoffe zugegeben werden.

Das Düngemittelgemisch kann von jedem der Gefäße in den Mischer gebracht werden. Die Spaltung des Stroms ist leicht und erlaubt diese große Bewegungsfreiheit in der Änderung der Zusammensetzung der beiden Gemische, die schließlich in den Mischer geleitet werden. Jede Anzahl von Gefäßen über drei kann angewandt werden.

Bei einem typischen Verfahren zur Herstellung von einem hochkonzentrierten komplexen Dünger mit einem Verhältnis d#B Bestand.teile von 16j 16:16 wurden kontinuierlich unter Verwendung.eines abgespaltenen Stroms 5·827 kg. 57 £-ige HHO, pro Std. und 1.232 kg. Gesteinsphosphat pro Std. in dem

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ersten und zweiten Reaktor gemischt. In. dem dritten bis sechsten Reaktor wurden 595 kg Phosphorsäure pro Std. eit 906 kg Ammoniak pro Std. gemischt, wobei der pH-Wert von 0,5 im 3. Reaktor auf 5,9 bis 6,2 im 6. Reaktor anstieg. Weitere 2.158 kg* Phosphorsäure pro Std., 402 kg Ammoniak pro Std. und 767 kg Wasser pro Std. wurden im 7. bis 9. Reaktor gemischt , wobei der pH-tfert zwischen 5,5 und 6,2 schwankte. Die Aufschlämmung aus dem Reaktor 2 wurde dann in Reaktor 10 mit der Aufschlämmung aus Reaktor 9 vereinigt und 2.977 kg KCl pro Std. wurden augegeben, um ein Produkt mit einem Verhältnis der Bestandteile von 16:16jl6 und einem pH-Wert von etwa 5,9 bis 6,2 zu erzielen. Zu allen Zeiten waren die Schlämmungen und auch das fertige Gemisch fließig.

Ein Vergleichsversuch zur Herstellung eines Düngers mit einem Verhältnis der Bestandteile von 16:16:16 im Zuge einer einzigen Verfahrensfolge schlug fehl. Gesteinsphosphat (1.232 kg/Std.) wurde mit 5.827 kg 57 ?i-iger HNO₅ pro Std. in den ersten beiden Reaktoren gemischt. Zu diesem Gemisch wurden dann in den nächsten 6 Reaktoren 2.749 kg Phosphorsäure pro Std., 1.310 kg Ammoniak pro Std. und 1.703 kg Wasser pro Std. gegeben und in den letzten Reaktor 2.977 kg KCl pro Std.Per pH-Wert war bis zum 7. Reaktor von 0,6 auf 3,5 angestiegen und die Aufschlämmung war nicht mehr fließig, so daß eine ständige manuelle Bewegung erforderlich war, um das DUngemittelgemisch beweglich zu halten. Das Fertigprodukt hatte einen pH-Wert von 5»9 bis 6,2, war jedoch kaum fließig.

Nachfolgend werden zwei Herstellungsverfahren für Düngemittel mit einem Verhältnis der Bestandteile von 22:22iO verglichen. Durch Mischen von 5.322 kg 57 #-ige HNO^ pro Std., l#097 kg Gesteinsphosphat pro Std, 530 kg Phosphorsäure pro Std. und 829 kg Ammoniak pro Std. in einer Reaktionsfolge und 2.OI3 kg Phosphorsäure pro Std., 375 kg Ammoniak pro Std. und 717 kg Wasser pro Std. in einer zweiten Reaktionsfolge

wurden die Aufschlämmungen bei der Herstellung fließig gehalten und ergaben ein fließiges Endprodukt. Mischt man im Gegensatz dazu 5.322 kg 57 ?i-iger HNO₅ pro Std. mit 1.097 kg Gesteinsphosphat pro Std. und gibt dann 2.544 kg Phosphorsäure pro Std., 1.204 kg Ammoniak pro Std. und 1.589 kg Wasser pro Std. au,

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βο wurde gefunden, daß die Dispersion in den letzten Reaktoren nicht mehr fließig war und das Produkt kaum zum Fließen gebracht werden konnte.

Sin Beispiel zur Durchführung eines diskontinuierlichen Verfahrens in kleinem Maßstab ist folgendes: 4,8 kg eines aus dem Westen der U.S.A.. stammenden Gesteinsphosphats wurden mit 22,7 kg 57 ?6-iger Salpetersäure unter Bilhren in einem mit Wasserbad umgebenen Gefäß behandelt. Vorzugsweise wird das Gestein in Teilmengen zugegeben. Es wurde eine rührbare Aufschlämmung erhalten, zu der 2,1 kg Phosphorsäure und 2,9 kg Ammoniak gegeben wurden. Es wurde eine fließige Nitrophosphatschlämmung (26,5 kg) mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 15f4 und einem Gehalt der Bestandteile auf trockener Basis von 23f3 : 13,8 s 0 erhalten (die Ziffern bezeichnen: N % P₂O₅ - K₂O *).

In einem anderen, mit einer Kühlvorrichtung versehenen Reaktionsgefäß wurden 8,2.kg Phosphorsäure, 1,6 kg Ammoniak und 1,7 kg Wasser unter Zugabe in Teilmengen und Erzielung von 10,1 kg eines Ammophos-DUngers mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 18,6 % gemischt. Das Verhältnis der Bestandteile des Ammophos, bezogen auf das Trockengewicht war 13,5 ϊ 54,5 t 0.

Die Gesamtmengen an Nitrophosphat und Ammophos, die beide fließig waren, wurden anteilweise gemischt, wobei weitere 0,8 kg Wasser zugegeben wurden. Zu allen Zeiten war das Gemisch rlihrbar und das erhaltene Produkt war flüssig genug, um fließig zu sein. Das Produkt wog 37,4 kg, hatte einen Feuchtigkeitsgehalt von 15$8 % und das Verhältnis seiner Bestandteile, bezogen auf das Trockengewicht, betrug 20,7 s 24,1 : 0.

Zu dem erhaltenen Gemisch wurden 11,6 kg Kaliumchlorid zugegeben, und es wurden 48,9 kg einer Dungemittelaufschlämmung mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 12 # und einem Verhältnis der Bestandteile, bezogen auf das Trockengewicht, von etwa 18 : 21 : 16 erhalten.

Nach dem vorstehenden Verfahren wurde ein Nitrophosphat unter Verwendung von 13,6 kg Salpetersäure ( 57 #-ig), 2,9 kg

Gesteinsphosphate 1,3 kg Phosphorsäure and 2,1kg Ammoniak erhalten. Das erhaltene Sltrophosphat war fließig, hatte einen Feuchtigkeitsgehalt von 21,8 i> und das Verhältnis seiner Bestandteile, bezogen auf das Trockengewicht, betrug 24,9 : 12,2 : 0.

Ammophos wurde aus 27*9 leg Phosphorsäure, 4,5 kg Wasser und 4,6 kg Ammoniak erhalten, wobei das Produkt einen Feuchtigkeitsgehalt von 15 # und ein Verhältnis der Bestandteile, bezogen auf das Trockengewicht, von 15,2 : 58,8 t 0 aufwies.

2,6 Gewichtsteile Nitrophosphat und 1 Gewichtsteil Ammophos, die nach den vorstehenden Verfahren erhalten worden wa ren, wurden unter Erzielung einer fließigen Aufschlämmung mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 20,2 1> und einem Verhältnis der Bestandteile, bezogen auf das Trockengewicht, von 22,6 : 24,8 : 0 miteinander gemischt·

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Claims (4)

1. Patentansprüche;

   Verfahren zur Herstellung von fließigen hoch konzentrierten komplexen Düngemitteln, deren Hauptbestand teile Stickstoff und Phosphor sind, dadurch gekennzeichnet, daß man:

   (1) in einer ersten Reihe von Reaktoren

   (a) Gesteinsphosphat mit Salpetersäure ansäuert und eine Aufschlämmung bildet, in der das gesamte Phosphat zu einer wasserlöslichen Phosphorsäure umgewandelt ist;

   (b) Schwefelsäure und/oder Phosphorsäure zugibt und damit und mit dem ursprünglich in dem Gestein anwesenden Phosphat im wesentlichen das gesamte, als Dicalciumphosphat und/oder Calciumsulfat anwesende Calcium bindet;

   (c) gleichzeitig das Gemisch mit Ammoniak bis zu einem pH-Wert von mindestens 5 neutralisiert;

   (2) in einer zweiten Reihe von Äeaktoren

   (a) Naßverfahrens-Phosphorsäure mit Ammoniak neutralisiert unter Bildung einer Aufschlämmung mit einem pH-Wert von mindestens 5J

   (b) den Wassergehalt unter Aufrechterhaltung eines fließigen Materials steuert, ihn jedoch 25 Gew.-# der Aufschlämmung nicht überschreiten läßt;

   (3) die Aufschlämmung aus der ersten Reaktionsfolge mit der Aufschlämmung aus der zweiten Reaktionsfolge im gewünschten Mengenverhältnis vereinigt und eine fließige Aufschlämmung des komplexen Düngemittels erhält.

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2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Aufschlämmung mit wenigstens 40 Nährstoffeinheiten gewinnt und dabei in Stufe 16 durch anteilweise Zugabe von Ammoniak und Phosphorsäure das gesamte Calcium in W.ealeiumphosphat überführt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Aufschlämmungen aus der ersten und der zweiten Reaktorreihe vereinigt werden, eine Kalium verbindung in gewünschter Menge zugegeben wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Reaktorreihe beim Neutralisieren der Naßverfahrens-Phosphorsäure mit Ammoniak ein pH-Wert von etwa 5 aufrechterhalten wird.

   Pur California Research Corporation

   Rechts

   ORIGINAL INSPECTED 809808/0590