DE537853C

DE537853C - Verfahren zur Herstellung von technisch reinem Phosphorsalz unter gleichzeitiger Gewinnung eines natriumfreien Mischduengesalzes

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Publication number: DE537853C
Application number: DEL76211D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1929-09-17
Filing date: 1929-09-17
Publication date: 1931-11-07

Description

Verfahren zur Herstellung von technisch reinem Phosphorsalz unter gleichzeitiger Gewinnung eines natriumfreien mischdüngesalzes Es ist schon vorgeschlagen worden, eine gegebenenfalls Kalisalze enthaltende Natriumsalzlösung mit Phosphorsäure und Ammoniak im Verhältnis von einem Mol. Phosphorsäure und zwei Mol. Ammoniak auf je ein Mol. Natrium zu behandeln, darauf die Lösung zu kühlen, wobei ein Gemisch von Phosphorsalz (Natriumammoniump$osphat) und anderen Salzen auskristallisiert. Die nach Abtrennung der Kristalle dann erhaltene Mutterlauge wird mit weiteren Mengen Natriumsalz, Phosphorsäure, Ammoniak und gegebenenfalls auch Kalisalzen versetzt. Es handelt sich dabei um ein Kreislaufverfahren, bei dem in jedem Kreislauf der Vorgänge ein einziges Erzeugnis von gleichbleibender Zusammensetzung abgeschieden wird, das in Form eines Gemisches aus Phosphors-lz und anderen Salzen die Gesamtheit der Phosphorsäure, des Ammoniaks, des Natriumsalzes und gegebenenfalls des Kaliumsalzes oder der Kaliumsalze enthält, die man in jedem Kreislauf zusetzt.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Kreislaufverfahren, bei welchem einerseits ein technisch reines Phosphorsalz und ,anderseits ein praktisch natriumfreies Ammoniak, Nitrat und Kalium enthaltendes Salzgemisch gewonnen werden. Dieses Verfahren besteht darin, daß män im Kreise umlaufende Muttersaugen abwechselnd zunächst mit Phosphorsäure und Ammoniak, wobei die Menge der Phosphorsäure vorzugsweise in geringem-Unterschuß in bezug auf das Verhältnis von einem Mol. Phosphorsäure auf zwei Mol. Ammoniak vorhanden ist, versetzt und das Phosphorsalz gegebenenfalls unter Abkühlung auskristallisieren läßt, worauf der abfiltrierten Mutterlauge vorzugsweise eine äquimolekulare Mischung von Natriumnitrat und Chlorkalium und dann gegebenenfalls die fehlende Menge Phosphorsäure zugesetzt wird. Auf den Zusatz des Salzgemisches und gegebenenfalls der Phosphorsäure läßt man eine Abkühlung folgen, wobei ein Nitrat, Ammoniak und Kalium enthaltendes Düngemittel abgeschieden wird. Man arbeitet hierbei folgendermaßen: Man versetzt die Mutterlaugen von der Abscheidung des Nitrat - Ammoniak - Kalium-Düngemittels, die aus einem Kreislauf vorhergehender Arbeitsgänge stammen und die, wie weiter unten noch beschrieben ist, die Ionen P04, NO, Na, K und Cl gelöst enthalten, iriit Phogphorsäure und sättigt sie dann mit Ammoniak, bis die Flüssigkeit möglichst genau zwei Mol. Ammoniak auf ein Mol. Phosphorsäure enthält, was mittels eines Farbindikators festgestellt wird. Da man, wie weiter unten bemerkt, den Mutterlaugen später etwas Phosphorsäure zufügt, so beträgt die zur Sättigung erforderliche Menge Ammoniak praktisch etwas mehr als zwei Mol. Ammoniak auf ein Mol. Säure, die man soeben zugesetzt hat. An Stelle der Phosphorsäure und des Ammoniaks oder eines Teiles derselben kann man übrigens ein oder mehrere Ammoniumphosphate zusetzen. Die Flüssigkeit erwärmt sich bei der Reaktion. Gegen Ende der Sättigung sorgt man durch geeignete Mittel dafür, daB die Erhitzung beschränkt und eine Temperatur von 5o bis 6o° nicht überschritten wird, um Ammoniakverluste zu vermeiden.
Nach vollendeter Sättigung läßt man die Lösung auf gewöhnliche Temperatur abkühlen. Es kristallisiert eine reichliche Menge Phosphorsalz aus, das von der Mutterlauge in bekannter Weise getrennt und dann gewaschen wird, um die den Kristallen anhaftende Mutterlauge zu verdrängen.
Man versetzt darauf die Mutterlaugen von der Abscheidung des Phosphorsalzes mit Natriumnitrat-und Chlorkalium, wobei die zugesetzte Menge Natrium gerade derjenigen gleich ist, die man als Phosphorsalz abgeschieden hat. Man fügt auch einen gewissen Bruchteil Phosphorsäure zu, damit die Flüssigkeit genügend sauer und dadurch die gleichzeitige Kristallisation des Phosphorsalzes mit dem Mischdüngesalz bei der noch folgenden Abkühlung vermieden wird.
Die- Flüssigkeit wird dann unter mechanischem Rühren abgekühlt. Es kristallisiert ein Nitrat-Ammoniak-Kalium-Düngemittel aus, das aus einer äquimolekularen Mischung von Kaliumnitrat und Salmiak besteht, dem gegebenenfalls noch eine kleine Menge Ammoniumnitrat und Chlorkalium beigemengt ist. Die Kristallisation ist um so bedeutender, je tiefer die Flüssigkeit abgekühlt worden ist. Es empfiehlt sich daher, die Flüssigkeit auf eine möglichst tiefe Temperatur abzukühlen. Dabei ist jedoch die Temperatur zu vermeiden, bei welcher beträchtliche Mengen AI-kaliphosphate mit der Mischung von Kaliumnitrat und Chlorammonium auskristallisieren. Die einzuhaltende Temperatur wird im allgemeinen nahe bei o° liegen, aber sie kann schwanken mit der Konzentration der Mutterlaugen und mit der Temperatur, bei der man vorher das Phosphorsalz auskristallisiert hat. Wenn das zur Ausführung des Verfahrens verbrauchte Ammoniak flüssig ist, so kann die zur Abkühlung der- Flüssigkeit benötigte Kälte vorteilhaft durch Verdampfung des flüssigen Ammoniaks erzeugt werden.
Die von der auskristallisierten Mischung von Kaliumnitrat und Chlorammonium abfiltrierten Mutterlaugen werden in den Kreislauf. zurückgegeben. -Ausführungsbeispiel

Behandelte Mutterlauge ...... - 4201

Phosphorsäure von 45° Be . . . -i35 kg

NH8 .......... j .......... 33 --

Die Lösung wird auf 25° C abgekühlt, und die abfiltrierten Kristalle werden gewaschen mit

Wasser , . . . . . . . . . . . . . . . . - 5o1.

Man erhält so

trockenes - Ammoniumnatrium-

phosphat ................. 22o kg.

Die Mutterlaugen werden versetzt mit:

. Chlorkalium 95 °/oig . : ....... 8o kg

Natriumnitrat ...... #... 9o -

Phosphorsäure von 45° Be.... . 25 -

.Wasser ................... 40 -

und auf 8o° erhitzt.
Die Lösung-wird auf o° C abgekühlt. Die ausgeschiedenen und abgesaugten Kristalle werden gewaschen mit

Wasser . . . .-. . . . . . . . . . . . . . . 4o kg.

Man erhält so 157 kg trockene Mischkristalle. Im vorstehenden wird vorausgesetzt, da6 sowohl der Zusatz des Natriumnitrates als auch der des Chlorkaliums nach der Absclieidung des Phosphorsalzes stattfindet. Man kann aber auch das Natriumnitrat gleichzeitig mit der Phosphorsäure und vor oder während der Sättigung mit Ammoniak zusetzen.. Die Mutterlaugen von der Abscheidung des Phosphorsalzes werden dann nur mit Chlorkalium und nicht mehr mit einem äquimolekularen Gemisch von Natriumnitrat und Chlorkalium versetzt. Auch in diesem Fall geschieht die Abscheidung des Gemisches von Natriumnitrat und Ammoniaksalz durch Abkühlung.
An Stelle des verwendeten annähernd reinen Chlorkaliums kann man auch die gleiche Menge Chlorkalium in Form von Sylvinit nehmen und derartige Mengen von Phosphorsäure und Ammoniak, deren Zusatz -zu den Mutterlaugen die Kristallisation von Phosphorsalz bewirkt, verwenden, daB sowohl das Natrium aus dem Chlornatrium als auch das aus dem Natriumnitrat als Phosphorsalz vorliegt.
Man kann auch das Verhältnis zwischen den bei dem Verfahren verwendeten Natrium-und Kaliumsalzen in weiten Grenzen ändern. So kann man ein Gemisch von Natriumnitrat und Chlorkalium, das mehr als ein Mol. Natriumnitrat auf jedes Mo1. Chlorkalium enthält, mit Phosphorsäure und Ammoniak behandeln; man erhält dann einen Mischdünger, der hauptsächlich aus einer Mischung von Ammoniumnitrat, Kaliumnitrat und Chlorammonium besteht,

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von-technisch reinem -Phosphorsalz unter gleichzeitiger Gewinnung eines natrium-freien Mischdüngesalzes, dadurch gekennzeichnet, daß man eine im Kreise umlaufende Mutterlauge zunächst mit Phosphorsäure und Ammoniak versetzt, wobei die Menge der Phosphorsäure vorzugsweise in geringem Unterschub in bezug auf das Verhältnis von einem Mol. Phosphorsäure auf zwei Mol. Ammoniak vorhanden ist, gegebenenfalls- unter Anwendung voh.Küh-Jung Phosphorsalz auskristallisiert und abtrennt, worauf der abfiltrierten Üutterlauge eine vorzugsweise äquimolekulare Mischung von Natriurrinitrat und Chlorkalium und gegebenenfalls die fehlende Menge Phosphorsäure zugesetzt und durch Abkühlung ein Nitrat, Ammoniak und Kalium enthaltendes Mischdüngesalz abgeschieden wird,' während die abfiltrierte Mutterlauge in den Kreislauf des Verfahrens zurückgeführt wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man das Chlorkalium in Form von Sylvinit verwendet.