157735. lajstromszámú szabadalom • Eljárás égetett alkálifoszfátműtrágyák előállítására

157735 3 4 állítása céljából a kálciumfoszfát feltárását kb. 650 C°-on kell elvégezni, az alkálihidroxid az erősen lúgos feltárási termékből víz jelenlétében végrehajtott égetett meszes kezeléssel szabadítandó fel és választandó el. A közvetett hűtésű kemencék alkalmazásának további hátránya, hogy működtetésük nagyüzemi méretekben nem gazdaságos. Az alkálikarbonátok a kemence üzemeltetésében kevesebb fennakadást okoznak. Ipari méretekben a nyersfoszfátok feltárását mind ez ideig csak nátriumkarbonáttal végezték el. A nyersfoszfátok káliumkarbonáttal feltárhatók ugyan, azonban 25—80 súly%-ban szilárd alkálikarbonátot és 75—20 súly%-ban 40—70 súly%-os vizes alkálihidroxid-oldatokat alkalmazunk és a kapott termékeket bázikus béléssel burkolt ipari forgókemencében 1000—1300 C°-os felső hőmérsékletig kalcináljuk. Az eljárás sikeres végrehajtásához fontos, hogy a beadagolt össz-alkálioxid Me20 és a nyersfoszfát P20s-tartalmának mólaránya 1,2:1 és 1,5:1 közötti érték legyen. A keverék homok formájában beadagolt kovasav-részét oly módon választjuk meg, hogy a CaO 2CaO:lP20s mólarány feletti részét a kovasav C2SÍO4 alakjában kösse meg. A találmányunk tárgyát képező eljárás végrehajtása céljából a nyersfoszfátot a számított mennyiségű homokkal összekeverjük és az alkálikarbonáttal megfelelő berendezésben (pl. lapátos csigaszállító vagy dobkeverő) elegyítjük. A tömény vizes alkálihidroxid-oldatot többféle módon adagolhatjuk be. Eljárásunk előnyös foganatosítási módja szerint az alkálihidroxid-oldatokat a forgókemence első harmadában elrendezett szórófejek segítségével folyamatosan permetezzük a kemencében levő nyersfoszfát-alkálikarbohát keverékre. Az oldatok ekkor az izzító zónából jövő kemencegázok által előmelegített keverékkel találkoznak, mellyel morzsalékos-szemcsés, gyakran még kissé nedves maszszát képeznek. E masszát az izzító zónában továbbvive az ellenáramban vezetett kemencegázok utószárítás és felületi karbonizálás révén a granáliák további megszilárdulását idézik elő. A kemencegázok és a bepermetezett alkálihidroxid oldat érintkezése egyidejűleg visszatartja az izzító zónából elillanó alkálivegyületeket. Ezáltal lehetőség nyílik arra, hogy alkálikomponensként részben vagy teljesen, gazdaságosan alkáli vegyületéket alkalmazzunk. A szemcsés termék a forgókemencén való áthaladáskor lerakódásképzésre nem hajlamos, a szükséges felső hőmérsékletig minden további nélkül felhevíthető és feltárható. A termék a forgókemencén különösebb csomóképződés nélkül áthalad és a kemencét szabadonfolyó állapotban hagyja el. Eljárhatunk azonban oly módon is, hogy a tömény vizes alkálihidroxid-oldatokat már a keverőberendezésben, a forgókemencén kívül nedves, morzsalékos masszává keverjük a többi nyersanyaggal. A granulátum-képződést ez esetben oly módon segíthetjük elő, hogy a nyersanyagkomponenseket az összekeverési folyamatban a kalcinálási eljárásból származó, többnyire még többszáz C° hőmérsékletű forró kemencegázokkal közvetlenül érintkezésbe hozzuk. Ez az eljárásmód különösen akkor ajánlatos, ha feltárószerként káliumvegyületeket alkalmazunk, mivel ekkor a füstgázokkal kihordott vegyületek elválaszthatók és az eljárásba ismét visszavezethetők. Amennyiben viszonylag kevésbé tömény alkáliihidroxid-oldatoíkat alkalmazunk, a keverék félszáraz-száraz jellegű lehet. Jól feltárható termékeket előnyösen oly módon kaphatunk, hogy a tetszés szerinti helyen bevezetett alkálihidroxid-oldatok töménysége 45—55 súly% és az alkálihidroxid alakjában bevezetett alkáli mennyisége az összalkáli 60—35 súly%-a. Összehasonlító kísérletek eredményei azt mutatták, hogy azonos töménységű vizes nátrium- és káliumhidroxid-oldatok felhasználása esetén az összalkáli több mint 5—20 súly%-a nátriumhidroxid-oldatok formájában adagolható be. A találmányunk tárgyát képező eljárás előnye, hogy az alkálikomponens nagy része az alkáliklorid-elektrolizisnél kapott alkálihidroxid-oldatok formájában vezethető be. Minthogy az ipar növekvő klór-szükséglete következtében szükségszerűen egyre nagyobb mennyiségű alkálihidroxid-oldat keletkezik, e feltárószer egyre kedvezőbb árban áll rendelkezésre. A szükséges feltárási hőmérséklet 1000 C° és 1300 C° közötti érték, előnyösen 1050—1250 C°. Nátriumban gazdag termékeket általában magasabb hőmérsékleten, 1100—1250 C°-on állíthatunk elő; égetett káliumfoszfátok esetében azonban ennél alacsonyabb, 1050—1150 C°-os hőmérséklet is elégségesnek bizonyult. Alkálivegyületek keverékeinek felhasználása esetén a két tartomány közötti hőmérsékleten dolgozhatunk. A fent vázolt eljárást előnyösen folyamatos eljárásvezetés mellett hajthatjuk végre. Az izzításos feltárás után a terméket megfelelő módon lehűtjük és végül őröljük. A termék 25—30%-os P2C>5-tartalmával értékes foszfátműtrágya, mely 2%-os citromsavoldatban, ammóniumcitrát-oldatban és az ún. Petermann-oldatban nagyon jól oldódik. Káliumvegyületek (káliumhidroxid és káliumkarbonát) felhasználása esetén a termék második tápanyaghordozót kap, mely ilyen alakban nagyon kedvező tulajdonságokkal rendelkezik. A műtrágya K^O-tartalma kb. 25%-ig terjedő érték lehet. Minthogy a vízoldható K^O-rész a teljes K^O-tartalom csak kb. 20%-át teszi ki, az ily módon előállított műtrágya a kereskedelemben kapható termékeknél hosszabb trágyázó hatással rendelkezik. Ezenkívül igen figyelemreméltó az égetett foszfátok magas CaO-tartalma, mely talajtrágyázásnál bázikusan hatásos formában teljes mértékben érvényre jut. A K^O-tartalom kálisókkal való össszekeveréssel tetszés szerint beállítható. Eljárásunk további részleteit a példákban ismertetjük, anélkül, hogy találmányunkat a példákra korlátoznánk. A példákban szereplő %-os értékek súlyszázalékban értendők. IC 15 20 25 S0 35 40 45 50 55 60 2