DE1467400A1

DE1467400A1 - Verfahren zur Herstellung von granulierten Phosphatduengemitteln auf Grundlage von angereichertem Superphosphat

Info

Publication number: DE1467400A1
Application number: DE19631467400
Authority: DE
Inventors: Philippe Moraillon
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1962-05-18
Filing date: 1963-05-18
Publication date: 1968-11-14
Also published as: SE302777B; GB1032613A; NL292917A; OA02624A; ES288183A1; FR1330906A; US3328159A

Description

Compagnie de Salnt-Gobain, 62, Boulevard Victor Hugo, Keuilly sur Seine/iranlcreioh

"Verfahren zur Heratallung von granulitrttn Phοaphatdüngemitteln auf Grundlage von angereioharttm 8uperphoephat"

Sie Erfindung besieht eioh auf «in Verfahren iur Heratellung von granulierten Phosphatdüngeaittein auf Grundlage τοη so weit angereiohertem Suparpaoiphat, dal deeeen Gehalt an I₂O^ zwischen denen dta linfaoh- und da· Dreifaeb-8uperphosphate

liegt. _#

Ea iat bekannt, Binfaob-Buperphoephat in Pulverform aua auf zweokentepreonenden feinheitagrad geaablenea Phoephateineral durch AufBobluB Bit Sohwefelaiura Bit einer Konzentration von 65 bie 75 + H₂SO-, Granulation da· erhaltenen pulverföruigen Srsau^niaaea naob Zuaats ainar erheblichen Uenge τοη Waaaar und ■chließlioh Trooknen dar auf dia·· Weise erhaltenen leuchten Körner her»u«tell«n* ;

Das gleiche Verfahren wird auch für die Herstellung von Superphosphat mit einem höheren Gehalt an P₂Oc angewendet, wobei ein Teil der Schwefelsäure durch Phosphorsäure ersetzt wird und die Konzentrationen dieser Säuren so gewählt werden, daß hierdurch in den I^eaktionsverlauf die hierfür notwendige Menge an Wasser eingeführt wird.

Es ist ferner bekannt, angereiohertee granuliertes Superphosphat aus auf zweckentsprechenden Feinheitsgrad gemahlenem Phosphatmineral durch Aufschluß desselben durch eine Mischung von Schwefelsäure und Phosphorsäure, die ausreichend verdünnt ist, um einen fließfähigen Brei zu erhalten, herzustellen. Diesem Brei wird eine erhebliche Menge an trockenem im Kreislauf geführten Fertigprodukt zugesetzt und die Granulation und die anschließende Trocknung der Körner erfolgt in einer von heißen Gasen durchströmten umlaufenden Trommel.

Dac erste dieser Verfahren besitzt den Nachteil eines erheblichen Wärmeverbrauche für die«· Verdampfung des dem pulverförmigen Material zugesetzten Wassers. Auch das zweite Verfahren bedingt einen hohen Wärmeverbrauch. Ss ist außerdem mit dem Nachteil behaftet, daß es wegen der erheblichen Mengen, die zu verarbeiten sind, eine sehr platzraubende und kostspielige Apparatur für di· Durchführung der Granulation erfordert.

Das den Gegenstand der.Erfindung bildend· Verfahren vermeidet diese Nachteil· und eraöglicht e·, in besonder· einfacher

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Ml

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Weise ein granuliertes Düngemittel auf Grundlage von angereichertem Superphoephat herzustellen, dessen Gehalt an PpOc ewiachen dem von Einfach- und von Dreifachsuperphosphat liegt.

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß einerseits durch Aufschluß von auf zweolcentBpreohenden Peinheitsgrad gemahlenem Phosphatmineral durch Schwefelsäure von zweckentsprechender Konzentration gewöhnliches Superphosphat und andererseits durch Aufschluß von gemahlenem Phosphatmineral durch verdünnte Phosphorsäure ein Brsi hergestellt wird, in einer Misch- und Granuli srvorrichtung das pulverförmige gewöhnliche Superphoaphat, im Kreislauf geführtes Endprodukt und der durch den Aufschluß von Phesphatmineral durch verdünnte Phosphorsäure hergestellte Brei inni£ gemischt und granuliert, hierauf die Körner getrocknet werden und das erhaltene granulierte Phosphatdüngemittel auf Grundlage von an P9O5 angereichertem Superphoephat zwecks Abtrennung der Körner von handelsüblichen Abmessungen abgesiebt wird·

Dae Unterkorn wie das Uberkorn des Absiebvorgangeβ werden, nach Mahlen des Überkorn·, in den Kreislauf zurückgeführt.

Es ist erwünscht, daß die Gesamtmenge des Breis wenigstens 15 fit vorzugsweise 20 Prozent des Gesamtgewichts des granu- . lierten Phosphatdüngemittels auf Grundlage von an ^₂ ⁰S ^Bereichertem Superphoephat, auf das Trockenprodukt bezogen, ausmaoht.

.fr.

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Palls ein verhältnismäßig hoher Gehalt des Erzeugnisses an ΡρΟς erhalten werden soll, so wird eine Ausführungsform des neuen Verfahrens angewendet, die darin besteht, daß der verdünnte Phosphat-Phosphorsäurebrei einem pulverförmigen angereicherten Superphosphat zugesetzt wird, welches durch Aufschluß von Phosphatmineral durch eine Mischung von Schwefelsäure und Phosphorsäure in zweckentsprechenden anteiligen Mengen und Konzenti-ationen erhalten wird. Auf diese Weise wird die Menge an Wasser, die in der Trockenvorrichtung verdampft werden muß, verringert.

Nachstehend wird als Beispiel eine zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeignete Anlage zur Herstellung " von granulierten Düngemitteln anhand der Abbildung beschrieben, welche eine schematische Darstellung einer solchen Anlage zeigt.

Das vorher auf zweckentsprechenden Feinheitsgrad gemahlene Phosphatmineral wird in dem Behälter 1 in Vorrat gehalten und aus diesem mittels der Dosiervorrichtung 2 kontinuierlich dem Mischer 4 aufgegeben, in welchem gleichzeitig entweder Schwefelsäure mit einer Konzentration von 65 bis 75 & H₂SO. oder eine geeignete Mischung aus Schwefelsäure und Phosphorsäure in durch die Mengenmeßvorrichtung 3 eingestellten Mengen zugegeben wird· Die Mischung aus zweckentsprechenden anteiligen Mengen fällt iü die umlaufende Trommel 5» welche sich sehr langsam um eine nahezu horizontale· Achse dreht und mit einer Kratzvorrichtung 6 ausgerüstet ist.

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Me Verweilzeit der ^eaktionsmischung in der Trommel 5 reicht aus, um deren Verfestigung und Überführung in lulverxortn zu ermöglichen. Beim Verlassen der Trommel 5 fällt das gewöhnliche oder angereicherte pulverförmige Superphoephat in eine Granuliertrommel 7t wo ihm über eine Verteiler-Düeenreihe 12 der aus dem Aufaohlußbehälter 11 über dessen Überlauf ausfließende Brei zugesetzt wird.

Der Aufachlußbehälter 11 ist mit einer Rührvorrichtung ausgerüstet. Ihm wird das Phosphatmineral aus dem Vorratsbehälter - liuron das endlose Band 9 verteilt - und die verdünnte Phosphorsäure, die 25 bis 33 $> ?2^5 ^entnäl-t, ⁱⁿ durch den Mengenmesser 10 eingestellter Menge, kontinuierlich zugesetzt.

!Das granulierte Düngemittel auf Grundlage von an Ρο^ζ angereichertem Superphosphat, welches die Granuliertrommel 7 verläßt, fällt in eine umlaufende Trockenvorrichtung 13, die durch die heißen in der Verbrennungekammer 14- erzeugten Gase beheizt wird. Das die umlaufende Trockenvorrichtung 13 verlassende granulierte trockene Düngemittel wird durch das Becherwerk 15 auf dad Lie ο 16 gehoben, auf welchem der Anteil von zu großer Korngröße abgetrennt und nach der Mahlvorrichtung 19 geleitet wird. Auf dem Sieb 17, auf welches das durch daa Sieb 16 hindurchgesiebte granulierte Produkt gelangt,wird das granulierte Düngemittel von handelsüblicher Korngröße abgetrennt und von dem Sieb naoh dem Lager 18 geleitet, während da· su fein« Produkt zusammen mit den in der Mahlvorrichtung 19 geaahlenen

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Überkorn des Siebes 16 durch den Schrägförderer 20 im Kreislauf in die Granuliertrommel 7 zurückgeführt werden.

Die vorstehend gegebene Beschreibung einer zur Durchführung des neuen Verfahrens geeigneten Einrichtung ist in keiner Weise beschränkend. Vielmehr sind demgegenüber Änderungen möglich, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. So könnte z.B. der Mischer 4 und die !Trommel 5 durch jede andere Apparatur zur Herstellung von Superphosphat, wie Reaktionsbunker, langsam laufende Förderer u.dgl., ersetzt werden.

Ferner könnte auch die Granuliervorrichtung 7 in Fortfall kommen und die umlaufende Trockenvorrichtung 13 durch eine Vorrichtung ersetzt werden, welche gleichzeitig den Granulier- und den Trockenvorgang durchführt. In diesem Falle wird in eine solche Vorrichtung das pulverförmige Superphosphat unmittelbar mit dem im Kreislauf geführten Produkt eingeführt und der aus dem Aufschlußbehälter 11 kommende Brei eingedüst.

Der Rahmen der Erfindung wird nicht verlassen, wenn dem Produkt während des Granuliervorganges ein zusätzliches düngend wirkendes Salz, wie ein Kaliumsalz, z.B. KCl oder K₂SO, zugesetzt wird. In diesem Falle wird die vorstehend beschriebene Anlage durch einen Behälter 21 und ein Dosierband 22 vervollständigt, durch welche das zusätzliche düngende Salz der Granuliertromael 7 zugeführt wird.

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Je nach den allgemeinen Bedingungen für die Durchführung dee Verfahrens gemäß der Erfindung, d.h. den Grad der Feinmahlung des Phosphatminerals, seine Reaktivität, die Konzentration der eingesetzten Schwefelsäure und den mehr oder weniger hohen Gehalt der für die Herstellung de« Breie verwendeten Phosphorsäure an ?2°5 ^U8W* können die Verweilzeit und die Arbeitetemperaturen innerhalb erheblicher Grenzen geändert werden. Kachstehend werden lediglich der Veransohaulichung halber die hierfür denkbaren Werte größenordnungsmäßig angegeben:

Verweilzeitt

- in der Mischvorrichtung 4 von 30 sek bis 3 min,

- in der umlaufenden Troemel, je naoh der Reaktivität de· verwendeten Phosphat· von 10 min bis 3 Stunden,

- in der Granuliertrommel 7 von 1 min bis 5 min, - in der umlaufenden Trockenvorrichtung 13 von 10 min bis 30 Bin.

!Temperature η ι

el· der Schwefelsäure von 20 bis 60°

der gegebenenfalls vorher zugesetzten Phosphorsäure 20 bis 60°,

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- der verdünnten Phosphorsäure 20 bis 60 ,

in

- der/die ^rockenvorrichtung 13 eingeführten Gaee 250 bis 750 ,

- der die Trockenvorrichtung 13 verlassenden heißen Gase

70 bis 150°,

- der Körner des Düngemittels beim Verlassen der Trockenvorrichtung 60 bis 110°.

Die durch das Verfahren gemäß der Erfindung hergeetellten Düngemittelkörner auf Grundlage von an PpOc angereiohertea Buperphosphat sind von außerordentlich guter Verkaufequalität· Sie besitzen eine Härte von 2 bis 10 kg, die durch den nachstehend beschriebenen Versuch ermittelt wird.

JJie tiärte der Körner wird dadurch gemessen, daß man das zu untersuchende Korn mit einem zylindrischen' Körper von 4 mm Durchmesser belastet, der an ein Dynamometer angeschlossen ist. Das Mali der Härte ist der VHrt, der auf dem Dynamometer abgelesen wird, eobald der Zylinderkörper dae Korn zermalmt. Die Ergebnisse sind selbstverständlich die einer hinreichenden* Anzahl von Versuchen, z.B. der Untersuchung von 20 Körnern, die aus der untersuchten Menge an Düngemittel herausgegriffen wurden, wobei die bei der Untersuchung der Einzelkörper erhaltenen Ergebnisse gemittelt wurden.

Nachstehend wird ein AuafUhrungebeiepiel für dl· Lurohführung des Verfahrens naoh der Erfindung gegeben, da· aber nur als solches, ohne daß die Erfindung auf die Arbeitsweise

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nach diesem Beispiel beschränkt wäre, anzusehen ist.

Beispiel

In den Mischer 4 werden kontinuierlich 4750 kg/Std Marokkophosphat mit einem Gehalt von 32 % an P₂Oc sowie 4100 kg/Std Schwefelsäure mit 71 # ^H2^S04 gegeben. Die mittlere Verweilzeit in der Mischvorrichtung beträgt etwa 30 sek. Die Mischung gelangt dann in die umlaufende Trommel 5, in der sie im Mittel 20 min verbleibt. Nach Abtreiben von 700 kg/Std Wasserdampf, Kohlendioxyd und Siliciumtetrafluorid verlassen die umlaufende Trommel 5 8.150 kg/Std gewöhnliches pulverförmiges Superphosphat, welche zusammen mit 30 000 kg/Std Unterkorn und gemahlenem Überkorn, die durch den Förderer 20 im Kreislauf geführt werden, in die Granuliervorrichtung 7 fallen.

Gleichzeitig werden kontinuierlich in den Aufschlußbehälter 930 kg/Std Marokkophosphat mit 32 <fi P₂O₅ und 2 65Ο kg/Std verdünnte Phosphorsäure mit 30 i» P₂Oj₅ gegeben. Die Temperatur der in Reaktion gebrachten Phosphorsäure liegt vorzugsweise bei größenordnungemäßig 40° C. Die freiwerdende Menge an Kohlend!oxydgae und Wasserdampf beträgt etwa 45 kg/Std. In die Granuliervorrichtung 7 fließt über den Überlauf des Aufschlußbehälters, und «war duroh die Verteiler-Düsen-Reihe 12 stündlich 3 535 kg flüssiger Brei, duroh welchen die Agglomeration des pulverförmigen festen Trockenprodukte zu feuchten Körnern be wirkt wird. Dl· aittlert Verweilzeit in der Granuliertrommel

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beträgt größenordnungsmäßig 2 min. In. die Trockenvorrichtung 13 treten also insgesamt 41 685 kg/Std feuchtes granuliertes Produkt ein. Nafh Abtreiben von 1 685 kg/Std Wasserdampf verlassen die Trockenvorrichtung 40 000 kg stündlich an granuliertem Trookenprodukt. Die Temperatur der in die Trockenvorrichtung eingeführten heißen Gase beträgt größenordnungsmäßig 5000° C und die mittlere Verweilzeit etwa 12 min. Durch Abeieben werden von ' der Gesamtmenge 30 000 kg/Std an Überkorn, welches der Mahlanlage zugeführt wird und an zu feinem Gut, welches unmittelbar wieder der Granuliertrommel 7 aufgegeben wird, abgetrennt, während nach dem Lager 18 stündlich 10 000 kg granuliertes Düngemittel auf Grundlage von an P₂Oc angereichertem Superphosphat von handelsüblichen Abmessungen, das aus Körnern von Durchmessern von zwischen 2 und 4 mm oder gegebenenfalls zwischen 1 und 3 mm besteht, abgeführt werden.

Das erhaltene granulierte Düngemittel auf Grundlage von an PpOc angereichertem Superphosphat hat nach Durchlaufen des Prozesses die folgende analytische Zusammensetzung:

P₂Oc insgesamt 26,15 #

P₂O₅ in Wasser und alkalischem Ammoniumeitrat löslich 25 bis 25,5 P₂O₅ in Wasser löslich 24,5 bis 25 °A

Die Härte der Körner betrug nach 12-stündiger Lagerung größenordnungeeäßig 7 kg.

Patentansprüche ι

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Claims

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Patentansprüche ι

IJ Verfahren zur Herstellung von granulierten Phosphatdüngemit- *S

teln auf Grundlage von an P₂O^ angereichertem Superphosphat, dessen Anreioherungegrad zwischen dem von Einfachsuperphosphat und dem von Dreifachsuperphosphat liegt, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits duroh Aufschluß von auf zweckentsprechenden Reinheitsgrad gemahlenem Phoephatmineral duroh Schwefelsäure von zweckentsprechender Konzentration gewöhnliches Superphosi-'hat in im wesentlichen Pulverform und andererseits durch Aufschluß von gemahlenem Phoephatmineral duroh verdünnte Phosphorsäure ein Brei hergestellt wird, in einer Misch- und öranuliervorrichtung das pulverförmige gewöhnliche Superphosphet mit feinem in Kreislauf geführtem Produkt und dem durch Aufschluß durch verdünnte Phosphorsäure hergestellten Brei gemischt und granuliert, dann das granulierte Phosphatdüngemittel auf Grundlage von an P₂^5 ^aile«^reiok*rtem Superphosphat getrocknet und abgesiebt wird, um derart aus ihm die Körner von handelsüblicher Größe abzutrennen.
2. AusfUhrungsform des Verfahrens naoh Anspruch 1, daduroh gekennaeichn t, daß das pulverförmige naoh Mischung alt des feinen in Kreislauf geführten Produkt und dem Brei zu granulierende Superphosphat duroh Aufschluß von Phosphatmineral duroh eine Mischung von Schwefelsäure und Phosphorsäure hergestellt wird.
3. Verfahren naoh Anspruch 1 oder 2, daduroh gekennzeichnet, daß

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als feines im Kreislauf geführtes Produkt das Unterkorn und das vor seiner Wiedereinführung in den Kreislauf gemahlene Überkorn des abschließenden Absiebvorganges verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 odür 2, dacurch gck' nnzeiohnet, daß zur Herstellung des pulverformigen' Superphosphate Schwefelsäure mit einem Gehalt von 65 bis 75 f an HpSO, verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet» daß zur Herstellung dee für die Granulierung verwendeten Breis-verdünnte Phosphorsäure mit 25 bis 33 J* ^P2⁰5 ^verw#nde* wird.
6. Verfahren naoh Anspruoh 1 bit 5» daduroh gekennzeichnet, daß

im Zuge des Granuliervorganges ein zusätalioh düngend wirkendes Salz, z.B. ein Kaliumsall ι zugesetzt wird.
7. Verfahren naoh Anspruch 1 bis 6, daduroh gekennzeichnet, daß die Menge an Brei, die zur Granulierung des Düngemittels ein* gesetzt wird, wenigstens 15 Jf_f vorzugsweise 20 J* des Gesamtgewichts des hergestellten granulierten Phosphatdüngeeittele -beträgt. .

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