Verfahren zur Herstellung von phosphorsäurehaltigen Düngemitteln Zum
Aufschluß von Rohphosphaten sind neben den reinen Säureaufschlüssen im Laufe der
Jahre verschiedene Verfahren bekanntgeworden, die mit Alkali oder Erdalkaliverbindungen
den Aufschluß bei höheren Temperaturen durchführen. Hier haben insbesondere die
Verfahren zum Aufschluß von Rohphosphaten mit Alkalisilicaten (Rhenania- und Röchling-Phosphat)
technische Bedeutung gewonnen. Die Aufschlüsse mit Erdalkaliverbindungen, insbesondere
Kalk und Kieselsäure, waren jedoch immer nur mangelhaft und konnten in der Praxis
nicht durchgeführt werden.Process for the production of fertilizers containing phosphoric acid
Digestion of rock phosphates are in addition to the pure acid digestions in the course of the
Years different processes have become known, those with alkali or alkaline earth compounds
carry out the digestion at higher temperatures. Here in particular the
Process for the digestion of rock phosphates with alkali silicates (Rhenania and Röchling phosphate)
gained technical importance. The outcrops with alkaline earth compounds, in particular
Lime and silica, however, were always deficient and could in practice
not be carried out.
Es ist zwar bekannt, Magnesiumsilicate (Olivin und Serpentin) oder
andere Magnesiumverbindungen zu verwenden. Es gelang jedoch nicht, einen Aufschluß
mit Magnesiumsulfat zu erzielen, da die im Glühprozeß erhaltenen Produkte nur geringe
Löslichkeiten aufwiesen.Although it is known to be magnesium silicates (olivine and serpentine) or
to use other magnesium compounds. However, it was not possible to obtain any information
to be achieved with magnesium sulfate, since the products obtained in the annealing process are only small
Exhibited solubilities.
Nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung gelingt es nun, mit
Magnesiumsulfat oder magnesiumsulfathaltigen Salzen, wie Kieserit und ähnlichen
Verbindungen, ein Produkt mit hoher Wirksamkeit der-Phosphorsäure herzustellen,
wenn in reduzierender Atmosphäre, also insbesondere unter Zugabe von Kohlenstoff
zur Aufgabemischung gearbeitet wird. Um einen vollen Aufschluß zu erzielen, ist
es nötig, nicht beim Glühprozeß zu verbleiben, sondern die Erhitzung der Mischung
bis zur dünnflüssigen Schmelze durchzuführen. Es ist ferner nötig, daß die fertig
erhaltene Schmelze im amorphen Zustand erhalten wird, wozu die Schmelze schnell
abgekühlt werden muß, was durch
Wasser- oder Luftgranulation oder
auf eine sonst technische übliche Weise erreicht werden kann. Wenn man nämlich die
Schmelze langsam abkühlt oder das bereits amorph erhaltene Produkt einem Tempervorgang
unterwirft, bildet sich die Kristallstruktur des Apatites, die röntgenographisch
nachgewiesen werden konnte, zurück, wobei das Produkt eine beinahe vollkommene Unlöslichkeit
aufweist.' Chemisch gesehen erfolgt der Aufschluß in der Weise, daß aus dem Molekül
des Tricalciumphosphates i oder 2 Moleküle Kalk durch Magnesia ersetzt werden, wobei
der abgespaltene Kalk durch Kieselsäure festgelegt wird.According to the method of the present invention, it is now possible with
Magnesium sulfate or salts containing magnesium sulfate, such as kieserite and the like
Compounds to produce a product with high effectiveness of-phosphoric acid,
if in a reducing atmosphere, especially with the addition of carbon
the task mixture is being worked on. To get a full explanation, is
it is necessary not to remain with the annealing process, but rather to heat the mixture
to be carried out until the melt is thin. It is also necessary that the finished
obtained melt is obtained in the amorphous state, including the melt quickly
What has to be cooled down by
Water or air granulation or
can be achieved in an otherwise technically customary manner. If you have the
The melt slowly cools down or the product, which is already amorphous, undergoes a tempering process
Subjects, the crystal structure of the apatites is formed, which is radiographically
could be detected back, the product being almost completely insoluble
having.' From a chemical point of view, the digestion takes place in such a way that from the molecule
des Tricalciumphosphates i or 2 molecules of lime are replaced by magnesia, whereby
the split off lime is fixed by silica.
Der Schwefelsäurerest des Magnesiumsulfates wird in Form von schwefliger
Säure ausgetrieben. Die Zersetzung des Magnesiumsulfates und die eigentliche Reaktion
beginnen schon verhältnismäßig früh. Bereits bei einer Temperatur von 700° ist eine
Reaktion und damit ein Auftreten von S OZ zu bemerken.The sulfuric acid residue of the magnesium sulfate becomes sulphurous in the form of sulfur
Acid driven off. The decomposition of the magnesium sulphate and the actual reaction
start relatively early. At a temperature of 700 ° there is already one
Noticing the reaction and thus the occurrence of S OZ.
Die Durchführung des Verfahrens kann in bekannter Weise in den für
Schmelzprozesse üblichen Öfen vorgenommen werden, wie z. B. Schachtofen, Drehro'hrofen,
Wannenofen. Als vorteilhaft hat sieh jedoch herausgestellt, den Prozeß in einer
Kombination von Drelhronrofen. und Wannenofen durchzuführen. Die Aufgabemischung
wird einem Drehrohrofen zugeführt, der durch die Abgase des Wannenofens beheizt
wird. Das vorgewärmte und vorgesinterte Material wird von dem Drehrohrofen in den
Wannenofen ausgetragen und, hierdurch Gas-oder Kohlenstaubbeheizung eingeschmolzen.
Hierbei ist es zweckmäßig, daß die Flamme entweder direkt auf das Bad gerichtet
ist oder sogar teilweise im Bad selbst mit einem geringen Überdruck brennt. Diese
Form der Ausführung zeichnet sich durch eine außerordentlich gute Wärmewirtschaftlichkeit
aus. Außerdem wird durch die intensive Berührung der Flamme mit dem Gut die Reaktion
selbst außerordentlich beschleunigt. Der Wannenofen wird zweckmäßigerweise periodisch
abgestochen, .bevor ein Nachlassen der Flammenbildung aus dem Bade selbst die Beendigung
der Reaktion erkennen läßt.The method can be carried out in a known manner in the for
Melting processes conventional ovens are made such. B. shaft furnace, rotary kiln,
Tub furnace. However, it has been found to be advantageous to combine the process in one
Combination of Drelhronrofen. and furnace furnace. The mix of tasks
is fed to a rotary kiln, which is heated by the exhaust gases from the furnace
will. The preheated and pre-sintered material is transferred from the rotary kiln to the
Tub furnace discharged and, as a result, gas or coal dust heating melted down.
It is useful here that the flame is either aimed directly at the bath
is or even partially burns in the bathroom itself with a slight overpressure. These
Form of execution is characterized by an extremely good heat economy
the end. In addition, the intense contact between the flame and the material stimulates the reaction
accelerated itself extraordinarily. The furnace furnace is expediently periodic
tapped, .before the end of the flame formation from the bath itself
the reaction shows.
Bei der Beurteilung des erhaltenen Produktes treten jedoch einige
Schwierigkeiten auf, da das Produkt wohl eine große Löslichkeit .aufweist, aber
insbesondere bei der Verwendung von Ammoncitratlösungen das gleichzeitig mit in
Lösung gehende Magnesium eine sofortige Fällung der Phosphorsäure als Magnesium-Ammoniumphosphat
herbeiführt. Aus diesem Grunde ist für die Beurteilung des erhaltenen Produktes
das Verfahren nach P e t e r m a n n nicht möglich. Es kann nur nach besonders entwickeltem
Verfahren gearbeitet werden, oder die Bewertung muß nach der Löslichkeit in Citronensäure
durchgeführt werden. Insbesondere ist hierbei zu bemerken, daß, wie die landwirtschaftlichen
Düngeversuche ergeben haben, das nach dem Verfahren erhaltene neue Düngemittel bereits
in gekörnter Form (Korn bis i mm) schon eine genügende Düngewirkung zeigt, während
die bekannten basischen Phosphorsäuredüngemittel allgemein in gemahlenem Zustand
zur Anwendung gelangen müssen.However, when judging the product obtained, some appear
Difficulties arise, since the product probably has a high solubility, but
especially when using ammonium citrate solutions this is done at the same time as in
Dissolving magnesium causes an immediate precipitation of phosphoric acid as magnesium ammonium phosphate
brings about. For this reason it is used to assess the product obtained
the procedure according to P e t e r m a n n is not possible. It can only be done according to specially developed methods
Procedure to be worked, or evaluation must be based on solubility in citric acid
be performed. In particular, it should be noted that, like the agricultural
Fertilization tests have shown the new fertilizer obtained by the process already
in granular form (grain up to 1 mm) already shows a sufficient fertilizing effect, while
the known basic phosphoric acid fertilizers generally in the ground state
must be applied.
Aus einer Mischung von 30o Teilen Pebblephosphat, 35o Teilen Magnesiumsulfat
und 9o Teilen Quarzsand wurde ein Produkt erhalten, das einen Gesamtphosphorsäuregehalt
von 19,2% enthielt, von denen 19,0°/o citronensäurelöslich waren. An Stelle des
reinen Magnesiumsulfates (Bittersalz) können selbstverständlich auch magnesiumsulfathaltige
Salze, z. B. Kieserit, Verwendung finden.From a mixture of 30o parts pebble phosphate, 35o parts magnesium sulfate
and 90 parts of quartz sand, a product was obtained having a total phosphoric acid content
of 19.2%, of which 19.0% were soluble in citric acid. Instead of
Pure magnesium sulfate (Epsom salt) can of course also contain magnesium sulfate
Salts, e.g. B. Kieserite, find use.