DE556519C - Verfahren zur Herstellung eines Mischsalzes aus Ammonsulfat und Ammonphosphat - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines Mischsalzes aus Amrnonsulfat und Ammonphosphat Die Herstellung von Salzgemischen, die nebeneinander Ammonsulfat und Ammonphosphat, vorzugsweise Diammonphosphat, enthalten, aus synthetischem Ammoniak, schwefliger Säure und Phosphorsäure ist eine technisch außerordentlich wichtige Aufgabe. Hier besteht an sich die Möglichkeit, einerseits aus einem Teil des Ammoniaks mit schwefliger Säure zunächst Bisulfit bzw. ein Gemisch von Sulfit und Bisulfit zu erzeugen. Dieses ist dann durch Erhitzen unter Druck in Ammonsulfat und Schwefel überzuführen und das aus der Sulfatlösung gewonnene Salz mit aus einem anderen Teil des Ammoniaks und Phosphorsäure hergestelltem Phosphat, vorzugsweise Diammonphosphat, zu vermischen. Technisch ist dieses Verfahren jedoch nicht durchzuführen, da einerseits die zur Herstellung des Sulfatanteiles dienenden Bisulfitreaktionen erst bei Temperaturen von r5o bis 16o° einsetzen, andererseits aber infolge der außerordentlich großen Wärmetönung dann so stürmisch verlaufen, daß sie technisch nicht beherrscht werden können. Das Patent 545 829 betrifft ein Verfahren, nach dem aus Ammoniak und schwefliger Säure Ammonsulfat dadurch hergestellt wird, daß zunächst daraus unter Zuhilfenahme von Schwefel Thiosulfat erzeugt und dieses nach vorheriger Behandlung mit schwefliger Säure zwecks teilweiser Überführung in Polythionate durch Erhitzen in Sulfat und Schwefel umgewandelt wird. Der letztere Vorgang verläuft infolge der Beseitigung der bei der vorherigen Herstellung des Thiosulfats auftretenden Wärmetönungen so harmlos, daß er in beliebig großen Ansätzen und beliebig großen Gefäßen ohne irgendwelche Schwierigkeiten durchgeführt werden kann.
• Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß bei dem an sich bekannten Sulfat-Phosphat-Bildungsprozeß durch Umsetzen einer Ammoniumthiosulfatlösung mit freier Phosphorsäure ebenfalls Schwierigkeiten durch zu stürmischen Reaktionsverlauf nicht eintreten, so daß auf diese Weise unter voller Wahrung des Leitgedankens des Hauptpatentes Salzgemische erzeugt werden können, die Ammonsulfat und Phosphate enthalten. Gegenüber der Herstellung eines solchen Salzgemisches auf die Weise, daß zunächst das Sulfat auf dem Wege des Hauptpatentes hergestellt wird und dann gesondert hergestelltes Ammonphosphat zugemischt wird, besteht ein grundsätzlicher Vorteil dieser Arbeitsweise noch darin, daß im vorliegenden Falle die zur Herstellung der für die Erzeugung von Polythionat erforderlichen Thiosulfat-Schwefligsäure-Lösung erforderlichen Einrichtungen erspart werden. Die Thiosulfatlösung kann hier unmittelbar in die Autoklaven eingebracht werden, wo sich nach Zusatz der erforderlichen Phosphorsäure die Umsetzung beim Erhitzen vollzieht.
• Das Verfahren arbeitet zunächst so, wie in dem Hauptpatent beschrieben, indem aus einem Teil des Ammoniaks, schwefliger Säure und Schwefel eine Thiosulfatlösung erzeugt und diese dann durch Erhitzen mit Phosphorsäure unter Druck in eine Ammonsulfat-Phosphat-Lösung einerseits und Schwefel andererseits übergeführt wird, während dem hierbei entstehenden Endprodukt das zwecks Erzeugung von Diaminonphosphat erforderliche restliche Ammoniak zugeführt wird.
• Die Menge der zuzuführenden Phosphorsäure kann etwa zwischen 1%s und =/s Mol je Mol zu verarbeitenden Thiosulfats schwanken, wobei Endprodukte entstehen, die zwischen 33 und 5o Molprozent Phosphat neben Ammonsulfat enthalten. Hierbei besteht das Phosphat in der Hauptsache entweder ganz aus Diammonphosphat oder ganz aus Monoammonphosphat oder Gemischen beider, wobei das Monoammonphosphat durch nachträgliche Ammoniakzufuhr ohne weiteres in Diammonphosphat umgewandelt werden kann. Die zur Durchführung der Umsetzung erforderlichen Temperaturen liegen je nach der Menge der im Verhältnis zum Thiosulfat angewandten Phosphorsäure zwischen etwa i2o bis 22o°, wobei mit abnehmender Menge Phosphorsäure im Verhältnis zum Thiosulfat zunehmend höhere Temperaturen angewendet werden müssen.
• Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bedient man sich vorteilhaft einer Einrichtung, wie sie schematisch auf der beiliegenden Zeichnung dargestellt ist. Bei dieser Einrichtung erfolgt die Abröstung der sulfidischen Salze im Röstofen io, von dem die Röstgase zunächst in eine nach dem elektrostatischen Prinzip arbeitende Entstaubungsanlage 12 und danach in eine Einrichtung 13 gelangen, "y o sie gekühlt werden. Im Wascher 14 werden die gekühlten Gase durch Waschen mit hochprozentiger Schwefelsäure von dem Gehalt an Schwefeltrioxyd befreit, worauf sie in der Einrichtung 15 wiederum gekühlt werden.
• Die gekühlten Gase gelangen nunmehr nacheinander in die Waschtümme 18, i9, wo sie mit Ammoniakwasser in Berührung gebracht werden, das aus dem Vorratsbehälter 2o zugeführt wird. Hierbei verbindet sich das Schwefeldioxyd mit dem Ammoniak zu Ammonsulfit bzw. Ammonbisulfit. Die am Fuße der Wascher ablaufende Lösung gelangt in einen Bottich 21, wo sie durch Zugabe von Ammoniakwasser aus dem Vorratsbehälter 2o neutralisiert wird, so daß aus dein Bottich 21 eine Ammonsulfitlösung in den Behälter 22 fließt. Hier wird der Ammonsulfitlösung eine Polysulfidlösung zugefügt, die in dem Autoklaven 23 durch Erhitzen von Ammoniakwasser mit Schwefel gebildet wird.
• Das Ammonpolysulfid setzt sich mit dem Ammonsulfit zu Ammonthiosulfat um. Die fertige Thiosulfatlösung gelangt in den Behälter 24, wo ihr in gewollten Mengenverhältnissen Phosphorsäure zugesetzt wird. Aus dem Behälter 24 wird die Mischung durch die Pumpe 25 .in einen Vorratsbehälter 26 hochgefördert, von wo sie abwechselnd in die Autoklaven 27 und 28 abgezogen wird. In diesen werden die in der Lösung vorhandenen Salze durch Erhitzen unter Druck in Ammonsulfat, Ammonphosphat und Schwefel umgewandelt. Der sich am Boden der Autoklaven 27, 28 ansammelnde Schwefel wird in die Kästen 32 abgezogen, wo er erstarrt. Der anfallende Schwefel wird teilweise zur Herstellung der Polysulfidlösung im Autoklaven 23 benutzt, teilweise wird er in einem Schwefelofen i2 verbrannt, wobei die Reaktionsgase mit den Röstgasen aus dem Erzröstofen vereinigt werden. Die im Autoklaven oberhalb des Schwefels stehende klare Lösung gelangt über einen Zwischenbehälter zu den Eindampfapparaten 30, wo sie bis zur Kristallisation eingeengt wird. Die sich am Boden der Eindampfapparate absetzenden Sulfat-Ammonphosphat-Kristalle werden über eine Rutsche zu einer üblichen Schleuder befördert, wo sie von der Mutterlauge getrennt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Abänderung des Verfahrens nach Patent 545829, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Herstellung einer ammonsulfatammonphosphathaltigen Salzmischung an Stelle der Behandlung der zunächst erzeugten Thiosulfatlösung mit schwefliger Säure durch Zusatz . von Phosphorsäure ein Teil Thiosulfat - zersetzt wird, wobei aus den Zersetzungsprodukten des Thiosulfats mit dem Rest des unzersetzten Thiosulfats Polythionate entstehen, die darauf unter den Bedingungen des Hauptpatentes in Sulfate umgesetzt werden. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daB das bei erheblicher Phosphorsäurezugabe anfallende Monoammonphosphat durch nachträgliche Ammoniakzufuhr in Diammonphosphat umgewandelt wird.