DE519992C - Verfahren zur Herstellung eines organischen Phosphatduengemittels - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines organischen Phosphatdüngemittels Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Phosphoroxyde, die in sehr fein verteiltem Zustand in den Gasen enthalten sind, welche von der Oxydation des aus den Öfen zum Aufschließen natürlicher Phosphate mit Kieselsäure und Kohle entwickelten Gasgemisches herrühren, durch verschiedene Mittel und insbesondere durch Filtration mit unlöslichen mineralischen Stoffen zu binden oder mit gewissen Stoffen, insbesondere mit dem Chlorkalium, in Reaktion treten zu lassen.
• Die vorliegende Erfindung bezweckt, solche Phosphoroxyde unmittelbar als Düngemittel zu binden, und zwar folgendermaßen: Es werden als Filterkörper organische Stoffe pflanzlicher oder tierischer Herkunft in genügend fein verteiltem Zustand, wie z. B. Torf, verwendet, der vorher wenigstens zum Teil von der beträchtlichen Feuchtigkeitsmenge befreit worden ist, . die er im allgemeinen im natürlichen Zustand enthält. Statt Torf kann man auch Holzsägemehl oder den trockenen Schlamm, der in den Klärbecken für die Kanalisationsabwässer der großen Städte abfällt, verwenden. Nach dieser Filtration wird dann das so erhaltene Produkt neutralisiert.
• Es wurde gefunden, daß durch wenig starke Schichten solcher Stoffe wie der obenerwähnten bedeutende Mengen Phosphoroxyde zurückgehalten werden, und zwar gleichgültig, in welcher Form diese Oxyde vorhanden sind. Der Torf, insbesondere selbst wenn er nur grob verteilt ist, besitzt ein bedeutendes Absorptionsvermögen für solche Dämpfe; mit gewissen Torfarten lassen sich auf diese Weise Phosphoroxy dmengen binden, die dem anderthalbfachen Gewicht des verwendeten Torfes entsprechen. Der Prozeß kann in einer beliebigen geeigneten Vorrichtung, beispielsweise in Kammern, zur Ausführung gelangen, in denen Hürden zur Aufnahme des organischen Stoffes angeordnet sind; desgleichen lassen sich Vorrichtungen mit kontinuierlichem oder diskontinuierlichem Betrieb in ähnlicher Ausführung -wie die Trokkenkammern oder Darren verwenden.
• Um das mit Phosphoroxyden beladene, sauer reagierende Absorptionsmittel in ein brauchbares Düngemittel zu verwandeln, ist es notwendig, die Masse entweder mit Hilfe einer freien Base oder mit einem Salz zu neutralisieren, dessen Säure durch Phosphorsäure verdrängbar ist. Als Neutralisationsmittel verwendet man zweckmäßig Ammoniakgas, dem man Wasserdampf zusetzt, wenn wasserfreies oder ungenügend wasserhaltiges Phosphoroxyd an das Absorptionsmittel gebunden wurde, und wenn dieses Mittel nicht bereits an sich eine genügende Menge Feuchtigkeit enthält, um die Neutralisation zu ermöglichen. Die Verwendung von Ammoniakgas als Neutralisationsmittel bietet den Vorteil, daß dieselbe Vorrichtung, die bereits zur Aufnahme der Phosphoroxyde verwendet wurde, ebenfalls zur nachfolgenden Neutralisation dienen kann. Als Neutralisationsmittel kann man aber auch eine Ammoniaklösung oder zwei- oder dreibasische Alkali- oder Erdalkaliphosphate, Alkalicarbonate tt. dgl. verwenden, in welchem Fall dann ein Kneten vorgenommen wird, um eine vollständige Neutralisation zu bewirken. Die durch die Neutralisation entwickelte Wärme bewirkt die Verdampfung der ganzen oder eines Teiles der Feuchtigkeit, die etwa noch in dem Absorptionsmittel enthalten war, was häufig der Fall sein wird, besonders dann, wenn hierfür Torf verwendet wird. Auf diese Weise erhält man unmittelbar, ohne erst das Absorptionsmittel, insbesondere Torf, völlig trocknen zu müssen, ein Düngemittel, das man sofort in Säcke füllen kann, und bei welchem ein gewisser Bruchteil der Bestandteile des organischen absorbierenden Stoffes durch die oben beschriebene Behandlung löslich gemacht ist, svas von Vorteil ist, wenn das erhaltene Düngemittel zum Düngen von humusarmen oder gänzlich humusiosen Bodenarten verwendet wird. Bei gewissen Torfarten kann man bis zu 70 0'o des organischen Stoffes löslich machen.
• Der Gehalt des nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung erhaltenen Düngemittels an Pflanzennährstoffen ist je nach der Beschaffenheit des verwendeten organischen Stoffes verschieden. Außer den Bestandteilen, die das organischeAbsorptionsmittel selbst enthalten kann, wie z. B. organischer Stickstoff, Kali oder Phosphorsäure, lassen sich nach dem Verfahren noch binden:

  Wasserlösliches P20; ...... 28 bis 4o" ",

  Ammoniakstickstoff ...... 7,5 bis 2o" ".

  Man kann sogar ein an Pflanzennährstoffen noch reicheres Düngemittel dadurch erhalten, daß man zwischen der Bindung der Phosphoroxyde und der N eutralisation noch eine weitere Stufe. einschaltet, welche darin besteht, daß auch Bitrose Gase durch das organische, bereits mit Phosphoroxyden beladene Produkt absorbiert werden. Es wurde nämlich gefunden, daß die oben als zum Auffangen der Phosphoroxyde geeignet bezeichneten organischen Stoffe ebenfalls imstande sind, Bitrose Gase zu absorbieren. Da dieses Absorptionsvermögen nach der Aufnahme der Phosphoroxyde erhalten bleibt, so kann man nach dieser Aufnahme die Absorption der Bitrosen Gase vornehmen, und zwar entweder vor der Neutralisation der Phosphoroxyde, in welchem Fall die Neutralisation in einem einzigen Endprozeß erfolgt oder nach der Neutralisation der Phosphoroxyde, in welchem Fall eine nachträgliche getrennte Neutralisation der Stickoxyde erforderlich wird. Während außerdem hei der unmittelbaren Absorption der Bitrosen Gase durch den organischen Stoff besondere Maßnahmen gegen eine etwaige Entzündung 5c@troffen werden müssen, ist dies nicht mehr nötig, wenn der organische Stoff bereits durch das oben beschriebene Verfahren mit Phosphoroxyden beladen ist, da Phosphoroxyde bekanntlich äußerst feueniridrige Stoffe sind.
• Die Bindung der Phosphoroxyde und die Absorption der Stickoxyde können übrigens auch gleichzeitig statt nacheinander erfolgen. Beispiel 1 L'ber 1¢8 kg holländischen Torf, der 13 oü Wasser enthält, leitet man bei einer Geschwindigkeit von 5oo cbm in der Stunde .looo cbm Verbrennungsgase, deren Phosphoroxydgehalt, als P@O:1 gerechnet, 11,5 g P_, Ozj je Kubikmeter beträgt; 95,5 0!o dieser Oxyde bleiben im Torf gebunden, und man erhält zum Schluß 22o kg eines Produktes, das 21,5 o "o P. 0:i enthält.
• Über dieses 22o lz-g-Phosphatprodukt leitet man einen mit Ammoniakgas angereicherten Luftstrom, bis das Produkt gegen Lackmuspapier neutral reagiert; die Masse erwärmt sich und verliert einen Teil ihres Wassers, wobei- im ganzen 21,5 kg Ammoniak gebunden werden.
• Man erhält auf diese Weise 236kg eines Phosphatstickstoffdüngemittels, das folgende Merkmale besitzt:

  Wasserlöslichkeit . . . . . . . . . .68,o° ",

  P20;, .................

  Ammoniakstickstoff . . . . . . . . 7,5

  Organischer Stickstoff ...... o,80 ".

  Beispiel e 175 kg französischer Torf mit 18 0,.o Feuchtigkeit -werden mit Phosphorhochofenverbrennungsgasen behandelt, die je Kubikmeter 5o ,g Phosphoroxyde, als P20;, gerechnet, enthalten. Diese Verbrennungsgase werden mit einer Geschwindigkeit von Zoo cbm in der Stunde, und zwar in einer Menge von ungefähr 1 4.oo cbm über den Torf geleitet. Man erhält zum SChluß Sao kg phosphorsäurehaltigen Torf mit -76,5 O 'o P.O.,.
• Durch Sättigung dieses Phosphattorfes mit Ammoniak erhält man 26t. kg eines Phosphatstickstoffdüngemittels, dessen Zusammensetzung folgende ist:

  P205 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . «25,011

  Ammoniakstickstoff . . . . . . . . 9, g 0

  Organischer Stickstoff ...... o,2`' ",

  Beispiel 3 15okg Torf holländischer Herkunft werden mit Phosphorhochofenrauchgasen mit durchschnittlich 50 g P--0,5 je Kubikinetur behandelt. Man erhält auf diese Weise a 1 o kg Phosphortorf mit 19,5 Ü. o P,@ 0;,.
• 5o kg dieses phosphorsäurehaltigen Torfes werden in einer Mischvorrichtung mit Luft. die im Durchschnitt 22g nitrose Gase je Kubikmeter enthält, bis zur Sättigung behandelt.
• Alsdann wird die saure Masse in der Vorrichtung selbst durch kalte, mit Ammoniak angereicherte Luft neutralisiert.
• :Ulan erhält zum Schluß 61 kg eines Phospliorstickstof-fdüngemittels als braunes Pulver, das schwach alkalisch und zum großen Teil (; 8 oo der ganzen Masse) in Wasser löslich ist.
• Der Gehalt dieses Düngemittels an Pfi;uizennährstoffen ist folgender:

  in Wasser lösliches P20; . . . .16,o" ",

  Ammoniakstickstoff . ... . . . . 9,7" o,

  Nitratstickstoff . . . . . . . . . . . o,9" ",

  Organischer Stickstoff . . - . . . 2,1" ".

  Beispiel l 5o kg feuchtes Tannenholzsägemehl mit einem Rauminhalt von ungefähr o,4oo cbm werden in einem Absorptionskasten in zwei Lagen von 0,20 m Stärke verteilt. f`ber diese werden dann mit einer Geschwindigkeit von 175 cbm in der Stunde 4. 500 cbm Phosphorofenrauchgase geleitet, die im Mittel i9 g Oxyde, als P.05 gerechnet, je Kubikmeter enthalten. Nach der Behandlung enthält eine Durchschnittsprobe aus beiden Lagen .13,5 P.@O,,. Das im Absorptionskasten befindliche Produkt wird dann mit ;2 kg gasförmigem Ammoniak neutralisiert, die mit ungefähr 2ooo cbm Luft verdünnt sind, worauf man das Erzeugnis 12 Stunden lang stehenläßt. Das gleichmäßig gemachte Gemisch ergibt dann ein nahezu trockenes Produkt, das i ; o kg wiegt und an Pflanzennährstoffen

  wasserlösliches P20=, . . . . . . . 45,5° o'

  Ammoniakstickstoff . . . . . . . .15,.10"

  enthält. Beispiel s 5o kg angefeuchtetes Holzsägemehl werden im Absorptionskasten mit q.500 cbm Rauchgasen behandelt, die Phosphoroxyde mit einem mittleren Gehalt von i 5 g je Kubikineter, als P,0;, gerechnet, enthalten. Nach der Absorption enthält eine Durchschnittsprobe 3i 0,o P.,05. über die Masse werden dann so langerstickoxydhaltige Gase geleitet, bis die austretenden Gase beginnen farbig zu werden. Ungefähr 37 5 cbm Gas mit i 1 g N je Kubikmeter werden auf diese Weise verbraucht. über die Klasse, die der Einwirkun" der nitrosen Dämpfe ausgesetzt worden ist, leitet man dann einen mit Ammoniak -iilgereicherten Luftstrom, bis AmmoniakgertiCh sich beim Austritt des Luftstromes aus der Vorrichtung bemerkbar macht, worauf man 12 Stunden lang stehenläßt. Nach Herausnahme aus dem Absorptionskasten und Gleichmäßigmachen erhält man 172 kg eines braunen Produktes, das an Pflanzennährstoffen

  wasserlösliches P.O ; ....... 36,o" ",

  Gesamtstickstoff. . . . . . . . ... 17,1" ",

  davon AmmoniakstickstofF. . . 13,9" ;,

  clilhält.

Claims (3)

1. PATE.NTANSPRÜC11T: i. Verfahren zur Herstellung eines organischen Phosphatdüngemittels, dadurch gekennzeichnet, daß ein organischer, in verteiltem Zustande befindlicher Stoff pflanzlicher oder tierischer Herkunft, der vorher gänzlich oder teilweise von seinem etwaigen Feuchtigkeitsgehalt befreit worden ist, zur Aufnahme der wasserhaltigen oder wasserfreien Phosphoroxyde benutzt wird, die in verdünntem Zustande in Gasen enthalten sind, insbesondere in solchen, die durch Oxydation der aus den Phosphatr eduktionsöfen ausströmenden Gase entstehen, worauf das so erhaltene Produkt entweder durch eine freie Base oder mit einem Salz neutralisiert wird, dessen Säure durch Phosphorsäure verdrängbar ist.
2. 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gel;cn,izcichnet, daß als organischer, zur Aufnahme der Phosphoroxyde bestimmter Stoff Torf verwendet wird, den man vorher ganz oder teilweise von seinem beträchtlichen Wassergehalt befreit hat.
3. 3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als basisches N eutralisationsmittel Ammoniakgas verwendet. .1. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, 2 und ;, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit oder nach der Aufnahme der Phosphoroxyde eine Absorption von nitrosen Gasen vorgenommen wird, denen man gegebenenfalls Wasserdampf oder Luft im überschuß oder beide zusammen zusetzt, worauf man das so erhaltene Produkt neutralisiert.