PL101814B1 - Method of manufacturing phosphatic fertilizers sposob wytwarzania nawozu fosforowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nawozu fosforowego z wystepujacych w przyrodzie mi¬ neralów fosforanowo-wapniowych grupy apatytowej. W mineralach tych fosfor wystepuje w postaci nieroz¬ puszczalnych w wodzie i prawie zupelnie nieprzyswajalnych przez rosliny zwiazków o strukturze apatytowej typu A5/PO4/3Z. Proces wytwarzania nawozów fosforowych polega na przeprowadzeniu nierozpuszczalnych w wodzie i nieprzyswajalnych przez rosliny zwiazków fosforu znajdujacych sie w mineralach, w zwiazki przyswa¬ jalne przez rosliny oraz rozpuszczalne w wodzie i w slabych kwasach.

Jeden z dotychczasowych sposobów wytwarzania nawozów fosforowych polega na spiekaniu w temperatu¬ rze 1100-1200°C surowych fosforytów lub apatytów w piecach obrotowych z soda, wapnem i krzemionka.

Wytworzony klinkier miele sie nastepnie w mlynach kulowych. Otrzymane termofosfaty znane pod nazwa handlowa jako tomasyna lub supertomasyna zawieraja glównie krzemofosforan wapniowy, nierozpuszczalny w wodzie, który dopiero po wydzieleniu przez korzenie roslinne kwasów organicznych zostaje przetworzony w postac przyswajalna. W zwiazku z tym tomasyna i supertomasyna sa nawozami, które rozsiewa sie juz jesienia.

Innym powszechnie stosowanym sposobem wytwarzania nawozów fosforowych jest sposób wytwarzania superfosfatu prostego, polegajacy na traktowaniu znajdujacego sie w mineralach nierozpuszczalnego w wodzie fosforanu trójwapniowego wodnym roztworem kwasu siarkowego o stezeniu w granicach 62-70%, Wlasciwy proces produkcyjny wymaga zatem wytworzenia najpierw kwasu siarkowego z reguly metoda kontaktowa, zmagazynowania go i rozcienczenia do zadanego stezenia. Surowiec fosforowy przed rozpoczeciem procesu produkcyjnego dokladnie miele sie w mlynie kulowym, a nastepnie miesza sie z kwasem siarkowym w mieszalniku i wprowadza do komory produkcyjnej, w której pod dzialaniem kwasu siarkowego nastepuje przemiana nierozpuszczalnego w wodzie fosforanu trójwapniowego w postac rozpuszczalna w wodzie z jedno¬ czesnym utworzeniem gipsu. W tym czasie masa reakcyjna krzepnie. Po wysuszeniu rozdrabnia sie ja i ewentual¬ nie granuluje, otrzymujac gotowy nawóz wysiewany wczesna wiosna do roslin szybkorosnacych. W sposobie tym w wyniku reakcji kwasu siarkowego z surowcem fosforowym okolo 5% fosforu zawartego w surowcu przechodzi w nierozpuszczalne w wodzie, a rozpuszczalne w slabych kwasach dwu-trój-cztero- i wyzej skondensowane fosfo¬ rany lancuchowe oraz pierscieniowe metafosforany, natomiast ponad 90% fosforu zawartego w surowcu przecho¬ dzi w fosforan jedno wapniowy, dobrze rozpuszczalny w wodzie.2 101814 Nierozpuszczalne w wodzie skladniki nawozowe superfosfatu dzieki powolnemu rozpuszczaniu sie w kwa¬ sach stanowia najcenniejszy skladnik tego nawozu, poniewaz przez dlugi czas zasilaja w fosfor przypowierzchnio¬ wa warstwe gleby. Sa one wykorzystywane przez rosliny w 90%, natomiast, jak wynika z publikacji M.Niklewski, EWenglikowska: Prace naukowe WSE we Wroclawiu, Wroclaw 1968 r., 108 wykorzystanie przez rosliny zwiazków fosforu rozpuszczalnych w wodzie siega zaledwie 15-26%. Wynika stad, ze ponad 75% fosforu zawarte¬ go w superfosfacie prostym wytworzonym metoda mokra, ze wzgledu na swa rozpuszczalnosc w wodzie marnuje sie bezuzytecznie i jest badz splukiwany przez opady atmosferyczne z pól, badz tez ulega procesowi retrogra- dacji. Te sama wysoce ujemna wlasciwosc ma równiez tzw. superfosfat potrójny, bardziej skoncentrowany od superfosfatu prostego, a wytwarzany przez dzialanie wodnego roztworu kwasu fosforowego na surowiec fosfo¬ rowy.

Okazalo sie, ze z surowców mineralnych mozna wytworzyc nawóz fosforowy w sposób prostszy, nie wymagajacy stosowania zarówno wysokich temperatur, jak w metodzie termicznej oraz wodnego roztworu kwasu siarkowego czy fosforowego, jak w metodach mokrych produkcji superfosfatu.

Sposób wytwarzania nawozu fosforowego z surowców mineralnych wedlug wynalazku polega na traktowa¬ niu surowców mineralnych, takich jak apatyt i fosforyt gazowym trójtlenkiem siarki ewentualnie w mieszaninie z innymi gazami.

Do produkcji nawozów fosforowych wedlug wynalazku stosuje sie mineralne surowce fosforowe o dowol¬ nym skladzie, róznej wilgotnosci poczatkowej i róznej granulacji. Stosowany gazowy trójtlenek siarki moze pochodzic z dowolnego zródla i moze byc zmieszany z powietrzem, dwutlenkiem siarki, azotem, tlenemi inny¬ mi gazami obojetnymi.

Wedlug wynalazku surowy mineral miele sie i suszy, a nastepnie poddaje dzialaniu gazu reakcyjnego.

W czasie zetkniecia sie trójtlenku siarki zawartego w gazach z ziarnami surowca zawierajacego fosfor nastepuje reakcja, w wyniku której otrzymuje sie nierozpuszczalne w wodzie dwu-trój- i czterofosforany wapnia oraz wyzej skondensowane fosforany liniowe i lnetafosforany. Po oddzieleniu gazów produkt reakcji w postaci sypkiego, niehigroskopijnego i niezbrylajacego sie proszku stanowi gotowy do uzytku nawóz fosforowy.

Ponad 90% fosforu zawartego w tak wytwarzanym nawozie przyswajaja rosliny dzieki temu, ze fosfor wystepuje w postaci zwiazków nierozpuszczalnych w wodzie, natomiast rozpuszczalnych w slabych kwasach.

Stopien wykorzystania przez rosliny fosforu zawartego w nawozie fosforowym otrzymanym sposobem wedlug wynalazku jest wiec ponad trzykrotnie wyzszy od stopnia wykorzystania fosforu zawartego w superfosfa- >cie prostym i potrójnym.

Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony w przykladzie wykonania.

Przyklad. Do mlyna pierscieniowego wprowadza sie 11 surowego fosforytu i miele do granulacji poni¬ zej 0,2 mm. Nastepnie surowiec suszy sie w temperaturze 350-450°C w suszarni bebnowej ogrzewanej gazami ze spalania mazutu. Temperatura gazów wychodzacych wynosi 120-150°C. Wysuszony material w ilosci 865 kg zawierajacy ponizej 1% wody podaje sie bezposrednio z suszarni do reaktora fluidalnego, w którym nastepuje zetkniecie sie z trójtlenkiem siarki wprowadzonym w mieszaninie z tlenem i azotem w stosunku objetosciowym jak 10:18:72 w ilosci 1150 N m3. Temperatura wprowadzanego do reaktora gazu wynosi 300-350°C, a sredni czas reakcji 20-30 sekund. Nastepnie material chlodzi sie w bebnie chlodzacym i przekazuje do zbiornika magazyno¬ wego skad przesypuje sie do worków. Otrzymuje sie 1248 kg nawozu fosforowego w postaci suchego, niezbryla¬ jacego sie i niehigroskopijnego proszku o skladzie wagowym: fosfor, w przeliczeniu na P205 - 23,5% (w tym 2% rozpuszczalnego w wodzie, 19,4% rozpuszczalnego w 2% kwasie cytrynowym); CaO - 37,2%, S03-34,l%, ^ Si02 - 0,61%, Hl203 - 0,31%, Fe203 - 0,08%, MgO - 0,12%, K20 + Na20 - 0,96%, F - 1,6%, U - 0,003%, * H20 - 0,4%, wolne kwasy - brak.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania nawozu fosforowego z surowców mineralnych zawierajacych fosfor, znamien¬ ny t y m, ze na surowce mineralne dziala sie gazowym trójtlenkiem siarki, ewentualnie w mieszaninie z innymi gazami. Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl