DE3429885C2 - Verfahren zur Herstellung eines Düngemittels durch Naßaufschluß von Phosphatgesteinskonzentrat mit Ammoniumsulfat und Schwefelsäure - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Düngemittels durch Naßaufschluß von Phosphatgesteinskonzentrat mit Ammoniumsulfat und Schwefelsäure

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Düngemitteln durch Teilaufschluß von Phosphatgesteinen, welche Verunreinigungen enthalten, die die Aufbereitung derselben erschweren. Es handelt sich dabei um ein einfaches und direkt durchzuführendes Verfahren. Das erfindungsgemäß herstellbare Produkt ist leicht handhabbar und kann direkt als pulverförmiges Düngemittel eingesetzt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren macht übliche Nachbehandlungsstufen, wie Reinigung und Filtration, unnötig. Das Phosphatgestein wird mit Ammoniumbisulfat allein oder einer Mischung von Ammoniumbisulfat und Schwefelsäure aufgeschlossen. Dieses Ammoniumbisulfat kann auch durch Umsetzung von Ammoniumsulfat mit Schwefelsäure in situ gebildet werden. Die Reaktion kann in einem Mischreaktor, einem Transportband oder einem Granulator durchgeführt werden.

Description

Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein einfaches und direktes Verfahren zur Herstellung von Düngemitteln, welches sich vor allem zum Naßaufschluß von Phosphatgesteinen und Rückständen mit einem hohen Gehalt an Verunreinigungen mittels Ammoniumsulfat und Schwefelsäure eignet,
wobei eine Anzahl von Nachbehandlungsstufen in Fortfall kommen, welche üblicherweise in der Düngemittelindustrie durchgeführt werden, wie Extraktionsbehandlungen und Filtrationsbehandlungen. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird oin Endprodukt erhalten, das direkt als Düngemittel sowohl in Pulverform als auch in Granulatform eingesetzt werden kann und gute Erfolge in der Landwirtschaft zeigt
Übliche Aufschlußverfahren von Phosphatgestein verwenden Ammoniumbisulfat als Rektant, z. B. das in der brasilianischen Patentanmeldung PI 2 04 460 beschriebene Verfahren, gemäß welchem Stickstoff- und phosphorhaltige Düngemittel durch Reaktion von Phosphatgestein mit Mischungen aus organischen Säuren und Kaliumoder Ammoniumbisulfat und Ammoniumsulfat erhalten werden. Ein derartiges Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß große Mengen an Ammoniumbisulfat eingesetzt werden, welche ausreichen müssen, um das gesamte im Phosphatgestein erhaltene Calcium als Calciumsulfat auszufällen. Außerdem muß dann der gebildete Gips in einer Filtrationsstufe abgetrennt werden, um daraus durch Regenerierung Ammoniumsulfat wiederzugewinnen, wobei ein weiterer Nachteil dieses bekannten Verfahrens darin besteht, daß nur Düngemittel erhalten werden, die vollständig wasserlöslich sind.
In der GB-PS 12 89 170 wird ein Verfahren zur Herstellung von konzentrierter Phosphorsäure und wasserlösliehen Phosphaten beschrieben, in dem man Phosphatgestein mit einer Ammoniumbisulfatlösung umsetzt Dieses Verfahren dient jedoch nicht der direkten Herstellung von Düngemitteln, da diese erst durch eine anschließende Lösungsmittelextraktion von Phosphationen und weitere Umsetzung mit Ammoniak erhalten werden können. Ebenso wie bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren der brasilianischen Patentanmeldung werden große Gewichtsverhältnisse von Ammoniumbisulfat zu dem Phosphorpentoxidgehalt des betreffenden Phosphatgesteins angewendet, welche mindestens 4:1 betragen. Im Hinblick darauf, daß konzentrierte Phosphorsäure als ein Endprodukt erhalten werden soll, werden auch nur geringe und in einem engen Bereich liegende Wassermengen im Reaktionsmedium geduldet, wodurch es schwierig wird, die Mischung zu homogenisieren.
In der US-PS 31 72 751 wird weiterhin ein Aufschlußverfahren für Phosphatgestein unter Anwendung einer Ammoniumbisulfatlösung beschrieben. Dieses Verfahren dient jedoch dazu, eine große Menge an wasserlöslichen Produkten in Form von Mono- und Diammoniumphosphaten als Endprodukt ^u gewinnen, so daß man bei Molverhältnissen H+ : P2O5 von mehr als 5 :1 arbeitet und außerdem ein 10- bis 15prozentiger stöchiometrischer Überschuß von Ammoniumbisulfat für die Aufschlußreaktion eingesetzt wird. Außer daß dieses Verfahren durch den molaren Überschuß an dem ansäuernden Mittel gekennzeichnet ist, ist dieses Verfahren auch in seiner Anwendbarkeit eingeengt durch die Konzentration der Ammoniumbisulfatlösung und die Betriebstemperaturen, welche Verfahrensparameter beide als kritisch bezeichnet werden.
In der GB-PS 20 52 467 wird ein Verfahren zur Herstellung von Düngemitteln beschrieben, welches auf der Umsetzung eines Phosphatmineral-Ausgangsmaterials mit Schwefelsäure und Ammoniumsulfat beruht. Bei
diesem Verfahren ist es ebenso wie bei den vorstehend beschriebenen Arbeitsweisen erforderlich, den während der Umsetzung gebildeten Gips abzufiltrieren, wodurch ein Teil der wasserunlöslichen aber in Zitronensäure löslichen P2C>5-Komponenten verlorengeht, während gleichzeitig die üblichen Schwierigkeiten beim Abfütrieren der Cipskomponente auftreten. Zusätzlich besteht ein Nachteil dieses Verfahrens darin, daß eine Naßvermahlungsstufe vorgesehen ist um die Reaktanten miteinander zu kontaktieren, ehe man sie durch eine Serie von Reaktor-Kristallisatoren leitet
In bezug auf Verfahren des Standes der Technik, welche eine direkte Ansäuerung in einem Granulator vornehmen, kann auf die brasilianische Patentanmeldung PI 79 05 270 hingewiesen werden. In dieser wird ein Verfahren zur teilweisen Ansäuerung von Phosphatgestein mit einer Schwefelsäurelösung in einem Granulator mit anschließender Granulierung des Umsetzungsproduktes in einem Einstufenverfahren beschrieben. Dieses Verfahren dknt jedoch nur dazu, das Phosphatkonzentrat zu trocknen, weshalb sehr niedrige Molverhältnisse H * : P2O5 im Bereich von 03 :1 bis 1,5 :1 angewendet werden.
In der brasilianischen Patentanmeldung PI 80 05 441 wird im Rahmen eines Granulierungsverfahrens eine Methode zur direkten teilweisen Ansäuerung von Phosphatgestein in einem Granulator beschrieben, wobei eine starke anorganische Säure eingesetzt wird. Obwohl die bei diesem Verfahren verwendeten Molverhältnisse H + : P2O5 in den üblicherweise verwendeten Bereich bei einem Naßaufschluß fallen, nämlich in den Bereich von 0 bis 3,5, sind die Umwandlungsraten unbefriedigend. Bei einem Ansäuerungsgrad von 2,5 werden maximal 50% an in zweiprozentiger Zitronensäure löslichem Endprodukt erhalten. Außer daß dieser Veröffentlichung auch keine Bereiche für Arbeitstemperatur und Verweilzeit genannt werden.
Schließlich werden in den beiden zuletzt erwähnten Vorveröffentlichungen auch keine Ammoniumsalze als Aufschlußmittel eingesetzt und infolgedessen enthalten die nach diesen Verfahren erhaltenen Produkte keinen Stickstoff als Nahrungsquelle für Pflanzen.
Der Anmelder der vorliegenden Erfindung hatte bereits in der DE-OS 32 29 890 vorgeschlagen, die im Stand der Technik in bezug auf die Herstellung von Düngemitteln beschriebenen verschiedenen Nachteile dadurch zu verringern, daß man Phosphatgestein mit Ammoniumbisulfat bei einem Gewichtsverhältnis im Bereich von 0,4 bis 0,7 Gewichtsteilen Ammoniumsalze zu 1 Gewichtsteil Gestein bei einer Temperatur im Bereich zwischen 80 und 1303C und in Anwesenheit einer ausreichenden Wassermenge umsetzt, um einen Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 16% einzustellen.
Durch umfangreiche Forschungsarbeiten wurde jetzt gefunden, daß die nach dem vorstehend genannten Verfahren herstellbaren Düngemittel sowohl bezüglich der Löslichkeit in zweiprozentiger Zitronensäurelösung als auch in Wasser besser eingeregelt werden können durch eine Kombination bestimmter Werte der Arbeitstemperatur, der Aufschlußzeit des Wassergehaltes und des Molverhältnisses H+-Ionen zu in Zitronensäurelösung unlöslichem P2O5.
Es hat sich dabei gezeigt daß es möglich ist, das Phosphatgesteinskonzentrat ohne Beeinträchtigung der ausgezeichneten Qualität des Endproduktes mit Mischungen aus Ammoniumsulfat und Schwefelsäure umzusetzen, wobei diese Mischungen vor Durchführung der Reaktion hergestellt werden können oder sich in situ bilden.
Aufgrund dieser Forschungsarbeiten ist es möglich geworden, ein leicht handhabbares Düngemittel durch ein direktes Verfahren herzustellen, wodurch sich die Notwendigkeit von mehreren Nachbehandlungsstufen erübrigt und welches weiterhin den Vorteil hat, daß man bei relativ niedrigen Temperaturen und in einem Reaktionssystem arbeiten kann, daß einfacher ist als die bisher angewendeten Systeme. Das Endprodukt zeigt außerdem gute Eigenschaften bezüglich der Nutzung in der Landwirtschaft.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Düngemittels durch Naßaufschluß von Phosphatgesteinskonzentrat mit Ammoniumsulfat und Schwefelsäure, wobei die Aufschlußtemperatur zwischen 30 und 1300C gehalten wird und die Aufschlußzeit 1 Minute bis 2 Stunden beträgt, ist daher dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufschluß die Molverhältnisse von H+-Ionen zu in 2%iger Zitronensäurelösung unlöslichem P2O5 des Phosphatgesteins (bestimmt als 1-Probe in 100 ml Säurelösung) 1 :1 bis 5 :1, von Ammoniumsulfat zu Schwefelsäure 0,25 :1 bis 2 :1 und das Gewichtsverhältnis von Wasser zu trockenem Phosphatgesteinskonzentrat 0,3 :1 bis 1 :1 betragen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsforni, bei der das Düngemittel direkt in Pulverform oder als granulierter Feststoff anfällt, werden die Umsetzungsbedingungen derart gewählt daß das Molverhältnis von H+-Ionen zu in 2%iger Zitronensäurelösung unlöslichem P2O5 im Bereich von 2 :1 bis 3 :1 liegt, daß das Gewichtsverhältnis von Wasser zu trockenem Phosphatgesteinskonzentrat im Bereich von 0,4 :1 bis 0,7 :1 liegt, daß die Aufschlußtemperatur im Bereich von 55 bis 95° C gehalten wird, daß die Aufschlußzeit 1 bis 10 Minuten beträgt und daß das Molverhältnis von Ammoniumsulfat zu Schwefelsäure im Reaktionssystem im Bereich von 0,3 :1 bis 1,0: !liegt.
)e nach dem angewendeten Wassergehalt und der gewünschten physikalischen Form des Endproduktes kann die Umsetzung in einem Mischreaktor, auf einem Transportband oder in einem Granulator durchgeführt werden. Das Endprodukt kann demgemäß als Granulat oder in Pastenform vorliegen und durch geeignetes Trocknen in einem Trockner oder in Umgebungsluft und Vermählen in ein Pulver oder einen Staub umgewandelt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich vorzugsweise und mit besonderem Vorteil zur Aufarbeitung von Phosphatgestein oder Abfällen aus einer Phosphatgestein-Aufbereitungsanlage mit niedrigem P2O5-Gehait und einem hohen Gehalt an Verunreinigungen in Form von Eisen- und Aluminiumoxiden. Daher ist das Verfahren besonders günstig für die Verarbeitung von brasilianischen Erzen, welche solche Eigenschaften aufweisen und in großem Umfang zur Verfügung stehen.
Im erfindungsgemäßen Verfahren können weiterhin als Ausgangsmaterial Phosphatgesteinschlämme oder -trüben verarbeitet werden, welche aus Zwischenstufen der Erzaufbereitungsmaßnahmen erhalten werden, wodurch sich Energieeinsparungen in bezug auf den Gesamtaufschluß eines Phosphatgesteins ergeben, weil die
Trocknungsstufe des Konzentrats entfällt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nunmehr anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert.
Falls das erfindungsgemäße Verfahren in einem Granulator durchgeführt wird, ergeben sich mehrere Ausrührungsmöglichkeiten und die Fig. 1 und 2 erläutern verschiedene Ausführungsformen, die dabei möglich sind.
In Fig. 1 ist eine Ausführungsform der Erfindung wiedergegeben. Danach wird Ammoniumsulfat (1) oder Ammoniak (2) zusammen mit Schwefelsäure (3) und Wasser (4) in einen Reaktor (8) zur Bildung von Ammoniumbisulfat eingespeist. Der bei dieser Reaktion gebildete Reaktionswärme kann bei Verwendung von Ammoniak (2) gegebenenfalls anschließend zur Trocknung des Endproduktes verwendet werden.
Im Reaktor (8) wird eine Lösung gebildet, welche 60 bis 80 Gewichtsprozent Ammoniumbisulfat enthält, und diese Lösung wird in den Granulator (9) eingespeist, dem außerdem gepulvertes Phosphatgestein (5) zugeführt wird.
Die Aufschlußreaktion findet in dem Granulator selbst statt und zwar bei einer Aufschlußzeit von 1 bis 10 Minuten und einer Arbeitstemperatur im Bereich von 30 bis 900C.
Ein Anteil des so erhaltenen Umsetzungsproduktes (14) wird in Form eines Rückführungsstromes (15) in den !5 Granulator (9) wieder zurückgeführt, wobei das Rückführungsverhältnis im Bereich von 0,5 :1 bis 3,0 :1 liegt. Das Rückführungsverhältnis ist dabei definiert als das Massenverhältnis des Produktstromes (15) zu der Summe der anderen in den Granulator (9) zugeführten Produktströme.
Bei einer anderen Ausführungsweise kann in den Granulator (9) allein oder zusammen mit gepulvertem Phosphatgestein (5) auch Gesteinsschlamm (6) mit einer Feststoffkonzentration zwischen 45 und 85 Gewichtsprozent eingespeist werden, wobei der Schlamm aus einer Aufbereitungsstufe von Phosphatgestein stammen kann.
Außerdem kann auch Schwefelsäure (7) oder eine Ammoniumbisulfatlösung oder Ammoniumbisulfat, gelöst in Schwefelsäure, zusammen mit Ammoniumbisulfatlösung (10) in den Granulator (9) eingespeist werden.
Ein solcher Strom (7) einer ansäuernden Substanz, wie vorstehend beschrieben, kann auch in mehrere Teilströme (11,12,13 us«.) unterteilt werden, welche dann längs des Granulators (9) verteilt zugeführt werden.
Demgemäß sind bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zwei Alternativen für den Teilaufschluß von Phosphatgestein in einem Granulator möglich:
Bei der ersten Alternative (I) reagiert Ammoniumbisulfat mit dem gepulverten Gestein. Dabei kann bei der Abwandlung (a) ein weiterer Zusatz von Ammoniumbisulfat und/oder Schwefelsäure als Strom (7) in den Granulator erfolgen oder gemäß Abwandlung (b) erfolgt kein weiterer Zusatz von ansäuernder Substanz.
Bei der zweiten Alternative (II) wird Gesteinsschlamm mit Ammoniumbisulfat zur Reaktion gebracht und auch bei dieser Ausführungsform gibt es die beiden vorstehend erwähnten Möglichkeiten (a) und (b).
Das Molverhältnis von Ammoniumsulfat (in Form des reinen Salzes oder durch Umsetzung von Ammoniak und Schwefelsäure gebildet) zur Schwefelsäure im Reaktor (8) kann den stöchiometrischen Wert von 1 :1 haben. Es ist jedoch auch möglich, ein anderes molares Verhältnis anzuwenden, wobei dann die vorstehend genannten beiden Alternativen I und II entsprechend abgewandelt werden müssen. Auf jeden Fall ist es im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens von Bedeutung, daß in dem Reaktionssystem, welches aus einem Mischreaktor, einem Transportband oder einem Granulator besteht, das vorstehend erwähnte Molverhältnis stets im Bereich von 0,25 :1 bis 2,0 :1 liegt.
In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Bei dieser wird Phosphatgesteinsschlamm (1), welcher aus einer Aufbereitungsstufe von Phosphatgestein stammt, zusammen mit Ammoniumsulfat (2), welches aus einem gesonderten Reaktor zur Herstellung von Ammoniumsulfat stammen kann, einem Mischkessel (5) zugeführt. Die so gebildete Aufschlämmung wird dann zum Granulator (7) weitergeleitet, welchem außerdem Schwefelsäure (4) zugeführt wird, so daß das für den Gesteinsaufschluß erforderliche Ammoniumbisulfat in situ gebildet wird.
Die Aufschlußreaktion findet auch in diesem Fall im Granulator selbst bei einer Aufschlußzeit von 1 bis 10 Minuten und einer Temperatur zwischen 30 und 90° C statt.
Ein Teil des so gebildeten Produktes (9) wird mittels des Rücklaufstromes (8) entsprechend einem Rücklaufverhältnis von 0,5 bis 3,0 zum Granulator (7) zurückgeleitet
Das im Verfahren benötigte Ammoniumsulfat kann auch in Teilmengen unterteilt werden, wobei dann ein Anteil direkt dem Mischkessel (5) zugeführt wird und ein anderer Anteil, gelöst im Schwefelsäurestrom (4), dem Granulator (7) zugeführt wird.
Der Strom (4) aus Schwefelsäure oder Ammoniumsulfat zusammen mit Schwefelsäure kann in mehrere Teilströme (10, 11,12 usw.) unterteilt werden und dann in Abständen längs des Granulators diesem zugeführt werden.
Bei dieser Arbeitsweise kann auch gepulvertes Phosphatgestein (3) zusammen mit der Mischung aus Gesteinsschlamm und Ammoniumsulfat (6) direkt dem Granulator (7) zugeführt werden.
Demgemäß ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren bei dieser Ausführungsform die folgenden Alternativen:
I. Vermischen des Gesteinsschlamms (1) mit der Gesamtmenge an Ammoniumsulfat (2), welche ausreicht, um das Phosphatgestein anschließend vollständig aufzuschließen, und Einspeisen dieser Mischung in den Granulator (7), welchem außerdem Schwefelsäure (4) zugespeist wird, so daß Ammoniumbisulfat in situ gebildet wird.
II. Zusatz eines Anteils des erforderlichen Ammoniumsulfats zusammen mit dem Schwefelsäurestrom (4), wodurch dann die Gesamtmenge der dem Granulator zugeführten Wassermenge verringert werden kann.
III. Zuspeisen von gepulvertem Phosphatgestein (3) zusammen mit der Mischung aus Gesteinsschlamm und Ammoniumsulfat (6) in den Granulator (7), wobei dann die Abwandlungen möglich sind, wie sie vorstehend
für die beiden anderen Alternativen erläutert worden sind.
Eine dritte Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung betrifft die Reaktion zwischen Ammoniumbisulfat und Phosphatgestein in einem Mischreaktor oder auf einem Transportband zwecks Herstellung eines pulverförmigen Produktes. Auch ein solches Reaktionssystem kann in entsprechender Weise variiert werden bezüglich der Zuführungsweise der Rohstoffe, wie es in bezug auf die Umsetzung in einem Granulator beschrieben worden ist.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1
In einer Laboratoriums-Versuchsanordnung werden mittels einer peristaltischen Pumpe pro Minute 35 g eines Schlamms in ein Becherglas eingespeist, der 45,8% Konzentrat aus Phosphatgestein Patos de Minas (23,1% GeSa(TIt-P2O5), 12,1% gelöstes Ammoniumsulfat und 42,1% Wasser enthält. Diese Gesamtmischung wird direkt vor Einspeisen in das Becherglas mit 3,2 g/Min. 96prozentiger Schwefelsäure vermischt, welche kontinuierlich über eine Diaphragma-Dosierpumpe zugeführt wird. Die Durchschnittsreaktionstemperatur betrug 60°C und das gebildete Produkt wurde anschließend auf Zimmertemperatur abgekühlt. Bei diesem Versuch wurde ein Molverhältnis H +-Ionen zu in 2%iger Zitronensäurelösung unlöslichem P2O5 von 2,4 :1 angewendet.
Nach dem Trocknen in einem Ofen erhielt man 47 g des Endproduktes mit der folgenden Zusammensetzung: 15,6% Gesamt-P2Os, 14,2% von in 2prozentiger Zitronensäurelösung (1 :100) löslichem P2O5, 7,6% an wasserlöslichem P2O5 (1 :250), 1 % Feuchtigkeit und 3,7% Gesamtstickstoff.
Beispiel 2
In einer Laboratoriums-Versuchsanordnung wurden in ein Becherglas mit einer peristaltischen Pumpe pro Minute 37 g eines Gesteinsschlamms eingespeist, welcher 58,5% Konzentrat aus Phosphatgestein Patos de Minas (Gesamt-P2O5-Gehalt: 23,1%), 15,4% gelöstes Ammoniumsulfat und 26,1% Wasser enthielt. Diese Mischung wurde kurz vor dem Einspeisen in das Becherglas mit 7,4 g/Min. 96prozentiger Schwefelsäure vermischt, welche kontinuierlich über eine Diaphragma-Dosierpumpe zugespeist wurde. Die Durchschnittstemperatur der Reaktion betrug 85°C und das Umsetzungsprodukt wurde anschließend gekühlt und bei Umgebungsbedingungen getrocknet. Bei diesem Versuch betrug das Molverhältnis H+-Ionen zu in 2%iger Zitronensäurelösung unlöslichem P2Oj 4,1 :1. Nach dem Trocknen erhielt man auf diese Weise 1700 g des betreffenden Produktes mit der folgenden Zusammensetzung: 12,7% Gesamt-P2Os, 12,5% von in 2prozentiger Zitronensäure löslichem P2O5 (1 :100), 10,6% an wasserlöslichem P2O5(I : 250), 12,2% Feuchtigkeit und 3% Gesamtstickstoff.
Beispiel 3 *
In einer Laboratoriums-Versuchsanlage wurden einem Granulator über eine peristaltische Pumpe pro Minute 22,9 g eines Schlamms zugeführt, der 30% Konzentrat von Phosphatgestein Patos de Minas (23,1% Gesamt- ,..
P2O5), 27% gelöstes Ammoniumsulfat und 43% Wasser enthielt. Dieser Strom wurde in ein kontinuierliches 40 \
Granulatbett eingespeist, welches dem Granulator über eine Dosiervorrichtung mit einer Zuführungsgeschwindigkeit von 54,4 g pro Minute zugeführt wurde. Diese Granulate hatten folgende Zusammensetzung: 16,7% GeSaITU-P2O5, 8,3% an in 2prozentiger Zitronensäurelösung (1 :100) löslichem P2O5, 2% Feuchtigkeit und 2% Gesamtstickstoff.
Über dieses Bett weiches sich durch Vermischen des Schiarnrnstrornes mit dem Granulatrücklaufstrorn 45 §
bildete, wurde ein Strom von 93 g pro Minute mit der folgenden Zusammensetzung gesprüht: 69,5% lOOprozentige Schwefelsäure, 283% Ammoniumsulfat und 2,2% Wasser. Dieser Strom wurde mittels einer Diaphragma-Dosierpumpe zugespeist
Das Molverhältnis H + : P2O5, bezogen auf den Rücklaufstrom an in 2prozentiger Zitronensäurelösung unlöslichem P2O5 und den P2O5-Gehalt des Gesteins, betrug 3:1.
Das Temperaturprofil im Granulator schwankte um einen Wert von etwa 30° C.
Es wurden 3845 g eines Produktes der folgenden Zusammensetzung erhalten: 13,2% Gesamt-P2O5,9,4% von in 2prozentiger Zitronensäurelösung löslichem P2O5 (1 :100), 6% an in Wasser löslichem P2O5,9% Feuchtigkeit und 33% Gesamtstickstoff.
Beispiel 4
In einer Pilotanlage wurden mittels einer Transportschnecke 74 kg Rücklaufgranulate der folgenden Zusammensetzung: 183% Gesamt-P2Os, 9,2% in 2prozentiger Zitronensäurelösung (1 :100) lösliches P2O5,3% Feuchtigkeit und 2% Gesamtstickstoff einem Granulator in Form einer Drehtrommel zugespeist
Dieser Granulator, wurde außerdem über eine Zentrifugalpumpe mit einem Schlamm gespeist welcher 65 kg Konzentrat aus Phosphatgestein Patos de Minas (23,1% Gesamt-P^s), 15 kg Ammoniumsulfat und 23 kg Wasser enthielt
Während des Betriebs des Granulators vermischte sich dieser Gesteinsschlamm und das Rückführungsmaterial und es wurden gleichzeitig 24 kg 96prozentige Schwefelsäure über diese Masse gesprüht wodurch sich ein Molverhältnis H+-Ionen zu in 2%iger Zitronensäure unlöslichem P2O5 von 3 :1 einstellte. Die Temperatur im G ranulator wurde auf einem Wert von 45° C gehalten.
Auf diese Weise erhielt man 180 kg Granulat als Endprodukt mit der folgenden Zusammensetzung:
Gesamt-P2O5, 11,2% an in 2prozentiger Zitronensäure (1 :100) löslichem P2O5, 7,7% wasserlösliches
(1 :250), 2,9% Feuchtigkeit und 2,6% Gesamtstickstoff.
Beispiel 5 5
Ein in der vorstehenden Pilotanlage hergestelltes Produkt, welches im trockenen Zustand die folgende Zusammensetzung hatte: 19,2% Gesamt-P2O5, 8% an in 2prozentiger Zitronensäure (1 :100) lösliches P2O1, 2,5% wasserlösliches P2O5 (1 :250) und 2,1% Gesamtstickstoff, wurde in zwei Erntezyklen hinsichtlich seiner landwirtschaftlichen Eignung ausgewertet. Im ersten Erntezyklus wurde eine Reisansaat verwendet und im zweiten Erntezyklus zwecks Bewertung des Resteffektes eine Maisansaat, da diese einen hohen Bedarf an Phosphor hat. Als Vergleichsbasis wurde einfaches Superphosphat in den Versuchen verwendet. Die einzelnen Erntezyklen wurden unter den folgenden Bedingungen untersucht:
1) Anbau ohne Phosphordüngemittel mit und ohne Kalkzusatz;
2) Anbau mit 150 ppm Phosphorzusatz (Düngemittel, erhalten aus der Pilotanlage) mit und ohne Kalk/.u-
satz-,
3) Anbau mit 300 ppm Phosphorzusatz (wiederum Düngemittel aus der Pilotanlage) mit und ohne Kalkzusatz;
4) Anbau mit 225 ppm Phosphorzusatz (einfaches Superphosphat) mit und ohne Kalkzusatz.
20
Für alle Anbauproben wurde ein bezüglich des Gehaltes an Schwefel, Kalium, Stickstoff und Micronährstoffen ausgeglichener "Cerrado"-Boden verwendet.
Die bei diesen Anbauversuchen erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend in den Tabellen I und II wiedergegeben.
Tabelle I Erster Erntezyklus (Reisanbau)
Art der Behandlung (Trockenmasse g/Topf)*)
(1) N, K, Mg, S, MICRO
(2) 1 + Kalk
(3) 1 + 150 ppm P-Dünger
35 (4) 1 + 150 ppm P-Dünger + Kalk
(5) 1 + 300 ppm P-Dünger
(6) 1 + 300 ppm P-Dünger + Kalk
"to (7) 1 + 225 ppm einfaches Superphosphat
(8) 1 + 225 ppm einfaches Superphosphat + Kalk
*) Zahlenwerte, hinter denen identische Buchstaben folgen, zeigen keinen statistisch relevanten Unterschied.
Tabelle H Zweiter Erntezyklus (Maisanbau)
Art der Behandlung (Trockenmasse g/Topf)*)
50 (1) N, K, Mg, S, MICRO
(2) 1 + Kalk
(3) 1 + 150 ppm P-Dünger
55 (4) 1 + 150 ppm P-Dünger + Kalk
(5) 1 + 300 ppm P-Dünger
(6) 1 + 300 ppm P-Dünger + Kalk
(7) 1 -t- 225 ppm einfaches Superphosphat
(8) 1 + 225 ppm einfaches Superphosphat + Kalk
*) Zahlenwerte, hinter denen identische Buchstaben folgen, zeigen keinen statistisch relevanten Unterschied.
65 Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Verfahren zur Herstellung eines Düngemittels durch Naßaufschluß von Phosphatgesteinskonzentrat mit
    Ammoniumsulfat und Schwefelsäure, wobei die Aufschlußtemperatur zwischen 30 und 13ü° C gehalten wird s und die Aufschlußzeit 1 Minute bis 2 Stunden beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufschluß die
    Molverhältnisse von H+-Ionen zu in 2%iger Zitronensäurelösung unlöslichem P2O5 des Phosphatgesteins (bestimmt als 1 g-Probe in 100 ml Säurelösung) 1 :1 bis 5 :1, von Ammoniumsulfat zu Schwefelsäure 0,25 :1 bis 2 :1 und das Gewichlsverhältnis von Wasser zu trockenem Phosphatgesteinskonzentrat 0,3 :1 bis 1 :1 betragen.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von H+ zu in 2%iger Zitronensäurelösung nicht löslichen P2O5 (bestimmt als 1 g-Probe in 100 ml Säurelösung) 2:1 bis 3 :1 beträgt.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Wasser zu trockenem Phosphatgesteinskonzentrat 0,4:1 bis 0,7 :1 beträgt
    4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlußzeit 1 bis 10 Minuten beträgt.
    5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von Ammoniumsulfat im Schwefelsäure 0,5 :1 bis 1 :1 beträgt
    6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlußtemperatur zwischen 55 und 95° C gehalten wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Phosphatgesteinskonzentration ein Phosphatgesteinsschlamm mit einem Feststoffgehalt von 45 bis 85 Gewichtsprozent eingesetzt wird, der aus einem Phosphaterz-Aufbereitungsverfahren stammt.
    8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man den Naßaufschluß in einem Granulator mit einer Lösung, die 60 bis 80 Gew.-% Ammoniumbisulfat enthält, bei einer Aufschlußtemperatur von 30 bis 900C und einer Aufschlußzeit von 1 bis 10 Minuten durchführt, wobei man einen Teil des aufgeschlossenen Phosphatgesteins in den Granulator mit einem Rückführungsverhältnis von 0,5 :1 bis 3,0 :1, ausgedrückt als das Massenverhältnis des zurückgeführten aufgeschlossenen Phosphatgesteins zur Summe der anderen in den Granulator zugeführten Stoffe, zurückführt
DE3429885A 1984-01-26 1984-08-14 Verfahren zur Herstellung eines Düngemittels durch Naßaufschluß von Phosphatgesteinskonzentrat mit Ammoniumsulfat und Schwefelsäure Expired DE3429885C2 (de)

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BR8400318A BR8400318A (pt) 1984-01-26 1984-01-26 Processo de preparacao de fertilizante por solubilizacao parcial de rochas fosfaticas

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DE3429885A1 DE3429885A1 (de) 1985-08-08
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5211735A (en) * 1987-04-24 1993-05-18 Petroleo Brasileiro S. A. Process for preparing phosphated or nitrophosphated fertilizers through solubilization of phosphate rock
RU2220122C2 (ru) * 2001-01-10 2003-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Синтал" Способ получения сложного гранулированного фосфорного удобрения с микроэлементами (бишофос)
US20200239324A1 (en) * 2019-01-28 2020-07-30 ITI Technolgies, Inc. Solubility Enhancing Composition

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE511596A (de) *
US3172751A (en) * 1965-03-09 Process for producing nitrogen-phos-
GB191129A (en) * 1921-10-01 1923-01-01 Luis Adelantado Improvements relating to the manufacture of superphosphates and manure
FR638049A (fr) * 1926-07-23 1928-05-14 Cie De L Azote Et Des Fertilis Procédé de préparation d'engrais à base de phosphate de calcium et d'ammonium
US1871195A (en) * 1929-09-19 1932-08-09 Oberphos Company Production of phosphatic fertilizer
US2036494A (en) * 1930-03-26 1936-04-07 Tennessee Corp Process of producing phosphate fertilizer
US2038788A (en) * 1930-06-27 1936-04-28 Barrett Co Process for the production of fertilizer material
GB544274A (en) * 1940-09-21 1942-04-03 John Tyndale Procter Improvements in or relating to the manufacture of granular superphosphate
GB761249A (en) * 1953-10-20 1956-11-14 Soc D Coordination Ind Et Fina Improved process for the preparation of superphosphates and compound fertilisers
GB810208A (en) * 1955-08-10 1959-03-11 Fisons Ltd Fertilizers
FR89543E (de) * 1964-07-02 1967-07-07 Duengemittel Technik A G
PL124240B1 (en) * 1979-06-27 1983-01-31 Politechnika Wroclawska Method of manufacture of mixed fertilizers
BR8105391A (pt) * 1981-08-24 1983-03-29 Petroleo Brasileiro Sa Processo de solubilizacao parcial de rochas fosfaticas e posterior obtencao de acido forforico e fertilizantes fosforados

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