AT202577B - Verfahren zur Herstellung von Superphosphat - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Superphosphat 
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Beim Aufschluss von Rohphosphaten zu Superphosphat ergeben sich   häufig-u.   zw. zumeist abhängig von den Besonderheiten des Phosphatgesteins-Schwierigkeiten, denen bisher mit verschiedenen Mitteln abzuhelfen versucht wurde. 



  Aus gewissen Rohphosphaten lassen sich in kontinuierlich arbeitenden Anlagen keine Aufschlussmassen erzielen, die den Reifekeller innerhalb brauchbarer Zeit genügend trocken und dadurch schabfähig verlassen, da die Aufschlussmasse längere Zeit schmierig, ja sogar manchmal flüssig bleibt. Eine Verlängerung der Reifezeit aber bis zur Erzielung genügend fester Konsistenz würde das Verfahren diskontinuierlich machen und mehrere solcher Anlagen nebeneinander erfordern. 



   So hat man bereits vorgeschlagen, den Aufschluss von Rohphosphatmehl mit Schwefelsäure in geschlossenen rotierenden Behältern unter Überdruck durchzuführen und die Trocknung durch Ausnützung der Säureverdünnungswärme und durch   Wärmezufuhr   bzw. im Vakuum zu beschleunigen. Hiebei konnte dann stärkere Säure angewendet werden, wenn diese im Autoklaven nach der Mischung mit dem Phosphatmehl durch Dampf verdünnt werden sollte, wobei die entstehende Verdünnungswärme der Beschleunigung der Aufschlussreaktion diente. 



   Andere Verfahren wieder befassen sich mit der Weiterbehandlung des Aufschlussgutes, beispielsweise durch Nacherhitzung desselben in verschiedener Weise. Alle diese Versuche haben sich jedoch in der Praxis als wenig geeignet erwiesen, da sie entweder kostspielige Apparaturen erfordern oder für gewisse schwer aufschliessbare Rohphosphate nicht anwendbar waren. 



   Durch die im folgenden beschriebene erfindungsgemässe Arbeitsweise beim Aufschluss von Rohphosphaten, insbesondere von solchen, die nach den bisher üblichen Methoden kein genügend festes Produkt in brauchbarer Zeit ergeben, wird der Aufschluss gleichmässiger und ergibt in bedeutend kürzerer Zeit ein schabfähiges und endgiltig ein feinpulveriges Endprodukt, wobei gleichzeitig wider Erwarten die Fluorausbeute bedeutend erhöht wird. 



   Fein gemahlenes Rohphosphat von einer Feinheit von mindestens 85% Durchgang durch ein 60-M-Sieb (DIN 100), insbesondere Kola- (mit rund 90%   Cap20.)   oder Pebblephosphat (mit   70-72% CaaP2Os),   wird mit Wasser zu einer leicht pumpbaren Masse von der Dichte von rund 1, 85 bis   1, 92 angemaischt   und letztere über ein Messgerät zu einem Mischtrog gepumpt. Auf diese Weise gelingt es leicht, Phosphat und Wasser kontinuierlich und genau zu dosieren. Diese   Phosphataufschlämmung   wird sodann im Mischtrog mit einem ebenfalls über ein Messgerät geführten Strom konzentrierter Schwefelsäure unter gutem Rühren zusammengebracht. Es setzt eine heftige Reaktion unter Entwicklung von gasförmigen Fluorverbindungen und Wasserdampf unter Erwärmung auf   110-150  C   ein.

   Dabei resultiert eine homogene Aufschlussmasse, die nach dem Austritt aus dem Mischtrog noch eine Temperatur von 90 bis 110  C aufweist. Diese Aufschlussmasse verlässt den Reifekeller je nach 
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 schabfähigem Zustande. Das Endprodukt des   erfindungsgemässen   Aufschlusses der vorgenannten Phosphate verfügt über einen Gehalt an wasserlöslichem   P20s   von rund 18% und mehr. 



   Der Schwefelsäurezufluss wird erfindungsgemäss derart geregelt, dass die Wassermengen der Aufschlämmung, einschliesslich des geringen Wassergehaltes der zugefügten konzentrierten Aufschlusssäure von rund 95-98%   HgSO, mit   der zugesetzten Menge an   H2S04   theoretisch eine rund 64-65%ige Schwefelsäure ergeben würden. 



   Es ist weiters bekannt, dass man die Fluorausbeute durch Erhöhung der Säurekonzentration über die   derüblichenAufschlusssäure   von 71-74% hinaus erhöhen kann. Dass dagegen eine demgegenüber weitaus verdünnter Säure, wie z. B. von rund 64-65%   H2S04   nicht nur die gleiche, sondern sogar eine bedeutend höhere Fluorausbeute, im allgemeinen mindestens   50%   des im Rohphosphat vorhandenen Fluors erreichen lässt, ist überraschend und war auf Grund des Fachwissens nicht zu erwarten.

   Dieser Effekt kann nur dadurch erklärt werden, dass bei dem Vermischen der Phosphataufschlämmung mit der konzentrierten Schwefelsäure durch die feinste Dispergierung des fein- oder feinstgemahlenen Phosphates in der wässerigen Aufschlämmung ein intensiver und gleichmässiger Säureangriff ermöglicht wird, dass weiters die sonst immer stattfindende Verkrustung der nur 

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 von Säure allein benetzten Phosphatkörner mit Gips und Anhydrid durch die kräftige Wasserdampfentwicklung am Korn selbst gehemmt und durch die örtlich konzentrierte, beträchtliche Reaktionswärme, über die normale Verdünnungswärme der Schwefelsäure hinaus, die Entbindung flüchtiger Fluorverbindungen erleichtert wird. 



   Es ist zwar weiters bei einem älteren Druckaufschlussverfahren von Rohphosphat mit einem Gemisch von Schwefelsäure mit überwiegenden Mengen von Phosphorsäure vorgeschlagen worden, das gemahlene Rohphosphat in Wasser oder einer wässerigen Lösung der verwendeten Säuren   aufzuschlämmen ;   es geschah dies aber nicht zur Gewinnung von Superphosphat, sondern von Phosphorsäure oder gipsfreien Phosphaten, wobei die Verkürzung der Reifezeit von Superphosphat, die Gewinnung optimaler Mengen an flüchtigen Fluorverbindungen und bestimmte Beziehungen zwischen Aufschluss-Schwefelsäure und Dichte der wässerigen Aufschlämmung, die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bilden, weder als erstrebenswert erkannt noch beschrieben oder auch nur nahegelegt wurden. 



   Wenn endlich auch anderseits bereits vorgeschlagen worden war, Phosphate mit bisher ungebräuchlich starker Schwefelsäure aufzuschliessen, so war daran die Bedingung geknüpft, den Staubanteil des trockenen Phosphatmehls unter 0, 1 mm Korngrösse umso höher zu wählen, je stärker die Konzentration der Schwefelsäure sein sollte.

   Hiebei war die direkte Anwendbarkeit von höchstkonzentrierter Kontaktschwefelsäure zum Aufschluss beabsichtigt.   Demgegenüber   unterscheidet sich das erfindungsgemässe Verfahren dadurch, dass das Phosphat nicht trocken und direkt mit hochkonzentrierter Säure, sondern lediglich in Form seiner wässerigen Aufschlämmung mit einer, durch Mischen mit dem Auf- schlämmungswasser auf einen Gehalt von 64 bis
65% H2S04 verdünnten Säure zusammengebracht wird, wodurch ein noch rascherer und vor allem völlig gleichmässiger Aufschluss, be- deutend schnellere Reifung auch bei sonst schwer aufschliessbaren Rohphosphaten und bessere
Fluorausbeuten erzielt werden können als nach allen bisher beschriebenen Methoden. 



   Das beschriebene Verfahren ist insbesondere geeignet, kontinuierlich durchgeführt zu werden. 



   Beispiele :
1. Eine Trübe mit der Dichte 1, 9 bestehend aus
40 Gew.-Teilen Wasser und 100   Gew.-Teilen   Kola-Rohphosphat mit einer Mahlfeinheit von mindestens 85% Siebdurchgang durch ein 60-MSieb (DIN 100) werden in einem Mischer mit 75   Gew. -Teilen 98%iger   Schwefelsäure innigst 
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 Das Superphosphat enthält nach einer Lagerung von drei Tagen 95 Relativprozente an wasserlöslichem   Prog.   



   2. Eine Aufschlämmung von 100   Gew.-Teilen   Kola-Rohphosphat obiger Feinheit in 38 Gew.Teilen Wasser besass die Dichte von   1, 915.   



  Gemischt wurde die Trübe mit 75   Gew.-Teilen   98% iger Schwefelsäure, wobei die Temperatur auf 
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 Fluorausbeute betrug 63 Relativprozente. Nach dreitägiger Lagerung waren im Superphosphat 94 Relativprozente an wasserlöslichem   POg   enthalten. 
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 Teilen Wasser zu einer Trübe aufgeschlämmt, deren Dichte 1, 86 betrug. Diese Trübe wurde mit 
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 schabfähiges Superphosphat. Die Fluorausbeute betrug 42 Relativprozente gegenüber   19%   beim Normalaufschluss. Der Gehalt an wasserlöslichem   Peso ;,   war nach 3 Tagen 96 Relativprozente.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von Superphosphat mit verkürzter Reifezeit, durch Aufschluss von feingemahlenen Rohphosphaten mittels Schwefelsäure bei erhöhter Ausbeute an flüchtigen Fluorverbindungen, dadurch gekennzeichnet, dass feinoder feinstgemahlenes, insbesondere schwer aufschliessbares Rohphosphat, vorzugsweise solches von einer Feinheit von mindestens rund 85% Durchgang durch ein 60-M-Sieb (DIN 100), mit Wasser zu einer leicht pumpbaren Masse von einer Dichte von rund 1, 85-1, 92 aufgeschlämmt und dann erst diese Masse mit soviel einer ungefähr 95-98%gen Schwefelsäure vermischt wird, dass die vereinigten Mengen an Schwefelsäure und Wasser einer rund 64-65%gen Schwefelsäure entsprechen, wobei die entbundenen flüchtigen Fluorverbindungen in bekannter Weise aufgefangen werden.