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Verfahren zur Herstellung eines Phosphorsäuredüngemittels Die Erfindung
betrifft ein Verfahren. zur Herstellung .eines Phosphorsäuredüngemittels unter Verwendung
von Rohphosphat, Salpetersäure und Phosphatschlacke.
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Bei einem bekannten Verfahren dieser Art mischt man das durch Einwirkung
von Salpetersäure auf Schlackenphosphatentstandene, im wesentlichen aus Calciumnitrathydrat
bestehende Ausgangsgut in geschmolzenem Zustande mit natürlichen oder künstlichen
Phosphaten; die hierdurch gewonnene Masse, die neben dem leicht schmelzbaren Calciumnitrathydrat
alle nicht oder nur sehr schwer schmelzbaren, nicht gelösten Beimengungen des Schlackenphosphats
enthält, ,erstarrt nach dem Zusetzen der natürlichen und künstlichen Phosphate durch
die dadurch eintretende Abkühlung sehr schnell, wobei eine kräftigere Reaktion der
Mischkomponenten miteinander nicht zu erreichen ist. Durch dieses bekannte Verfahren
kann man lediglich, wie dies auch nur beabsichtigt ist, eine Erhöhung der Citronensäurelöslichkeit
der in den Phosphatschlacken ,enthaltenen Phosphorsäureverb.indungen :erreichen.
Für die Herstellung eines Stickstoff und Phosphorsäure in ammoncitratlöslichem und
auch in wasserlöslichem Zustande enthaltenden Düngemittels aus Rohphosphat, Salpetersäure
und P'hosphatschlakken ist dieses bekannte Verfahren daher nicht geeignet. -Die
vorliegende Erfindung bezweckt, ein derartiges Düngemittel zu schaffen und erreicht
dies durch .ein Verfahren zur Herstellung eines Düngemittels aus Rohphosphat, Salpetersäure
und Phosphatschlacken, das darin besteht, daß das Aufschlußprodukt von Rohphosphaten
mit handelsüblicher, etwa. 53 %iger Salpetersäure oder Abfallsalpetersäure mit gemahlener
Phosphatschlacke, insbesondere Thomasmehl, durch innige Vermischung derart und in
solchen Mengen zur
Reaktion gebracht wird, daß in einem einzigen
:einfachen Arbeitsgang ein trockenes, gut streufähiges Düngemittel erhalten wird,
in dein fast der gesamte P.03-Gehalt in ammoncitratlöslicher Form und ein gro13er
Teil davon auch in wasserlöslicher Form varliegt.
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Durch das Verfahren der Erfindung wird erreicht, daß die Löslichkeit
der Phosphorsäureverbindungen der mit dem salp.etersan en Rohpliosphataufschluläprodulct
in Reaktion gebrachten Phosphatschlacke über den durch die Einwirkung der freien
Säure in der Aufschlußmasse an sich erzielbaren Grad erhöht wird, und zwar bis zur
Bildung von wasserlöslicher Phosphorsäure auch aus den Phosphorsäureverbindungen
der Phosphatschlacken.
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Gegenüber dem bekannten Verfahren ergibt sich also der wesentliche
Unterschied, dal:, nicht die Phosphatscblacke, sondern das Rohphosphat mit Salpetersäure
aufgeschlossen wird, wodurch der Vorteil eintritt, daß ein Zwischenprodukt flüssiger
und sehr reaktionsfähiger Art ohne nennenswerte unlösliche Beimengungen entsteht
und daß dieses dann nicht mit Rohphosphat, sondern mit Phosphatschlacke zur chemischen
Umsetzung gebracht wird, die auf solche Weise weit günstiger verläuft: Ein weiterer
erheblicher Vorteil liegt darin, daß für die Durchführung des Verfahrens der Erfindung
eine handelsübliche Salpetersäure, die etwa 53@'oig ist, oder eine Abfallsalpetersäure
ähnlicher Stärke durchaus genügt, während man bei anderen bekannten Verfahren erheblich
höherproz2entige Salpetersäure benötigt oder zu komplizierteren Arbeitsvorgängen,
wie z. B. zu Eindampfungen mit oder ohne Anwendung von Vakuum, übergehen m.uß.
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Der Aufschluß von gemahlenem Rohphasphat wird mit berechneter Menge
Salpetersäure in handelsüblicher, etwa 53 %iger Stärke oder auch ähnlich starker
Abfallsalpetersäure mit oder ohne Kühlung der Masse vorgenommen. Die dabei entstehende
Lösung wird sodann erfindungsgemäß mit gemahl-en.er Phosphatschlacke, insbesondere
Thomasmehl, in solchem Mengenverhältnis vermischt, daß nicht nur völlige Abstumpfung
der -etwa überschüssig vorhandenen Säure erreicht wird, sondern unter dem Einfluß
der dabei von ,selbst auftretenden starken Reaktionswärme auch noch weitere Mengen
gebundener Phosphorsäure in Phosphatschlakken zur Verfügung stch.,n, um sie durch
Reaktion mit der l,#ohphosphatsalpetersäurelösung in Phosphorsäureverbiiidiuigen
von ammancitratlöslicher und tvasserlösiicher Form über-
gehen zu lassen.
Nach einiger Zeit erstarrt die Masse und gibt nach vollständigem Abkühlen beim Zerklcin:ern
ein trockenes, haltbares, gut streitfähiges Düngemittel, das deii Stickstoff und
die Phosphorsäure in besten Löslichkeitsformen enthält. :Ulan kann es in eine feinpulverige
oder in eine granuliert Form überführen.
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bei dem Verfahren der Erfindung «-erden die Phosphorsäur.everbindutigen
der i'liispliatschlacken von der ihnen eigenen Löslichkeit in 2ooiger Citronensäureflüssigkeit
praktisch vollständig in die Form der Ammolicitr@itlöslichkeit und daneben zu großem
Anteil in die Form der Wasserlöslichkeit übergeführt.
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Neutralisierend wirkt das der Aufschlul:',-masse hinzugesetzte Schlackenmehl
nur insofern, als überschüssige Säure in jener vorlianden ist. Sobald der Neutralisationspunkt
erreicht ist, bleiben die übrigen basischen Anteile der Schlacke unberührt, und
nun reagieren die Phosphorsäureverbindwigern der Mischkomponenten beider durch die
chemische Umsetzung erzeugten Erwärmung so miteinander, daß sie fast ganz in die
Form der Wasser--und der Aminoncitr,atlösliclikeit übergehen. Dies geschieht ohne
Entbindung brauner Dämpfe und praktisch ohne Verlast an Stickstoff.
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Das so hergestellte Düngemittel geinäl.'i der Erfindung, das die in
ihm enthaltenen Phosphorsäureverbi.ndungen in ganz vorwiegendem Malre in .ammoncitratlöslicher
und zu gutem Teil auch in wasserlöslicher Form enthält, ist für die Ernährung der
Pflanzen besonders wirksam und dementsprechend wertvoll. Beispiel 5o g Florida-Hardrock-Rohphospliat
mit 34,65o Gesamt-P.0,5 werden mit 125 ccm einer Abfallsalpetersäure mit 58 Gewichtsprozent
HN03 unter Kühlung vermischt und einige Zeit durchgerührt. Sodann werden Sog Thomasmehl
unter ständigem Weiterrühren allmählich hinzugesetzt, worauf das Ganze der Ruhe
überlassen wird. Die Masse erstarrt zu einer trockenen, festen Substanz, die sich
leicht zerreiben läßt. Ihre Analyse ergibt folgendes:
| Gesamt-Stickstoff ............................ 7,55
0/0 (- 98 0j'0 Ausbeute), |
| Gesamt-P., 0, .............................. 11,380/0 |
| davon citronensäurelösliches P.= 0......... 11,07) I0
t= 9%,3 0f o) |
| citratlösliches P.,0; .. ............ 1o,680/,, (=94.00;') |
| wasserlösliches P_ 0;, ............. 7,g40/0 (- 66,2
0/0) |
| Freie Säure ............................... keine |
Von den
11,38 Prozenten Gesamt-P. 05 stammen 6,03 Anteile
aus dem angewandten Rohphosphat und 5,35 Anteile aus dem hinzugemischten Thomasmehl.
Davon sind wasserlöslich geworden
6,03 Prozente (ioo%) aus dem Rohphosphat
und 1,51 PrDzente (28,2%) aus dem Thomasmehl.