140879. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kevert foszfátműtrágyák előállítására
Megjelent 1951. évi december hó 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 140879. SZÁM. 16a.'OSZTÁLY. — S-20810. ALAPSZÁM. Eljárás kevert foszfát-műtrágyák előállítására. Spolek pro chemickou a hutní vyrobu, národní podnik, Praha. A bejelentés napja: 1948. augusztus 2, Csehszlovákiai elsőbbsége: 1947. augusztus 5. A találmány kevert foszfát-műtrágyák előállítására való eljárás javítására vonatkozik. Kevert nitrogén és foszfát-műtrágyákat többek között úgy állíthatunk elő, hogy a természetes ásványi foszfátokat megfelelő nitrogéntartalmú anyagokkal — pl. ammoniumbiszulfáttal, salétromsavval és hasonlókkal — elbontjuk. Látszólag a legkedvezőbb eljárás . lenne az ásványi foszfátnak salétromsavval az alábbi reakció-egyenletek szerinti elbontása: Cas(POi)í + 4 HNOs = GadL-PO^ + 2 Ca(NO»)í- vagy Ca3 (P04) 2 + 6 HNOs = 2H 3 PÖ4 + + 3Ca(NOs)2 E reakció gyakorlati megvalósítása azonban nehézséggel jár, mivel a reakcióelegy kenőcsvagy tésztaszerű, a bomlás folyamata alatt túlhevül és salétromsav-veszteségeik következnek be, a szárítási művelet nehézkes és további veszteségekkel van összekötve, a végtermék' nedvszívó és nem állékony, a csomagolást megtámadja, minek folytán a raktározás alatt újabb veszteségek állanak elő. A fenti hátránvok ammoniumszulfátnak vagy káliumszulfátnak a hozzáadagolása segítségével csökkenthetők. A hozzáadott ammóniumszulfát a kalciumnitrátot kalciumszulfáttá alakítja át az alábbi egyenletek szerint: Ca(H2 P04) 2 + Ca(NO»)g + 2 (NH 4 ) 2 S04 = CaíHíPOOí + 2 CaSŰ4 + 4 NH4NO3 vagy Ca(H2 P0 4 ) 2 + 2 Oa(NO»)í + 3 (NHOÍSO* = 2 NH4H2PO4 + 3 CaSO* + 4 NH4NO3 A kapott ammoniumnitrát azonban ugyancsak nedvszívó. Nedvszívó természete azonban bizonyos mértékig csökkenthető, ha az animóniumszulfátot feleslegben alkalmazzuk, minthogy az ez esetben keletkező, (NlL^SOi. 2(NH4N03) képletű kettős só kevésbbé nedvszívó természetű. Káliumszulfát hozzákeverése kedvezőbb eredményeket adott, minthogy a kalciumnitrátnak kalciumszulfáttá való átalakulása során káliumnitrát vagy elsőrendű káliumfoszfát keletkezik, amely anyagok nem nedvszívók. Azonban ennek az eljárásnak is hátrányai vannak. Ha egyetlen lépésben laza anyaghoz kívánunk eljutni, aránylag tömény, 60%-nál nagyobb töménységű salétromsavat kell alkalmaznunk, amikor is a reakcióelegy kezdettől fogva igen sűrű. Ezért a reakcióhő elvonása igen nehéz, minek következtében túlhevülés és salétromsav-veszteségek könnyen bekövetkeznek. A kalciumszulfáttá való átalakulás e közegben lassú és tökéletlen, minek folytán kis hatásfokú készülékeket — mint gyúrógépeket — kell használnunk. A foszfátok bomlása és a termékek átalakítása sokkal könnyebben vihető végbe, ha hígított salétromsavat használunk. Ez esetben kalciumnitrát oldathoz jutunk, amely — reakciófeltételektől függően — az elsőrendű monokaiciumfoszfátot vagy a foszforsavat is tartalmazza. Az oldatot szűréssel megtisztíthatjuk és az alkáliszulfát hozzáadásával okozott átalakulás sokkal gyorsabb és tökéletesebb. A szulfát egyrésze azonban belejut a csapadékba, kettős szulfátok — mint a CaSOé. K>S04. H2O képletű sygenit, a K>S04 . 5 CaS0 4 . H2O képletű káliumpentákalciumszulfát vagy hasonló ammóniumvegyületek alakjában. A találmány mindenekelőtt kevert nitrogén-és foszfát-műtrágyák olyan előállítására vonatkozik, amelyben a természetes foszfátokat technikai almmóniumimidoszulfonáttal bontjuk ti, melyet rendszerint ammóniumnitriloszulfonát és ammóniumamidoszulfonát is kisér, másodsorban pedig olyan eljárás teljesérték'ű műtrágyák előállítására, amelyek mind-a három lényeges alkatrészt, nevezetesen: á nitrogént, foszfort és káliumot tartalmazzák, melyet a foszfátok hasonló bomlása 'káliumsók egyidejű behatolása mellett jellemez. A reakció mechanizmusának tisztázása végett mindenekelőtt szükséges az ammóniumimidoszulfonát és ammóniumnitriloszulfonát némely tulajdonságának ismerete. Az ammónium-
