163418. lajstromszámú szabadalom • Eljárás műtrágya-hatású, citrát-oldható ízzított alkálifémfoszfátok előállítására
3 163418 4 °C-on történő kalcinálásával állítják elő. Az eljárás azonban csak oly módon végezhető el, hogy a káliumhidrogénkarbonátot a feltárószerként korábban ismert szódához viszonyítva jelentős feleslegben alkalmazzák. A kapott termék viszonylag nagy K2 0-részt tartalmaz. A K2 0 gyakorlatilag teljes vízoldhatósága a termék oldásakor erősen lúgos közeg keletkezik, mely a talaj trágyázásakor problémákat okoz. A 605.561. sz. belga szabadalmi leírás szerint izzított káliumfoszfátok előállítását oly módon kísérlik meg gazdaságosabbá tenni, hogy a nyers — különösen — káliumhidrogénkarbonátból álló kiindulási foszfátból és keveréket víz hozzáadása közben granulálják. Az eredmények azonban még nyers foszfátként könnyebben feltárható alumínium-kalciumfoszfátok alkalmazása esetén sem kielégítőek. Az említett szabadalmi leírásban foglalt másik javaslat szerint feltárószerként szilárd káliumhidroxidot alkalmaznak. Ez az eljárás azonban nem végezhető el, minthogy a granulátumok közvetlenül a forgókemencébe való betáplálás után összesülnek és a kemence falazatához ragadnak. Az 1.925.539. sz. nyilvánosságra hozott NSZK szabadalmi bejelentés (DOS) szerint káliumhidroxid-oldatokat (pl. káliumklorid-oldatok elektrolízisekor képződő oldatokat) alkalmaznak. Az őrölt nyers foszfátból, kálilúgból és homokból ismert módon keverés, granulálás, szárítás és megfelelő mennyiségű aprított szárított termék visszavezetése útján granulátumot készítenek és az izzításos feltárást 850—1000 °C-on végzik el. Az a tény, hogy a fenti módszer üzemi méretekben nem végezhető el gazdaságosan, már abból is látszik, hogy az eljárás előnyös foganatosítási módjaként az izzításos eljárásnak tömörítő szalagon történő végrehajtását javasolják az izzítandó termékhez megőrölt szén hozzáadása közben. A példák szerint a kalcinálási idő 1 óra, 950 °C-os hőmérsékleten. A fenti nyilvánosságra hozott szabadalmi bejelentésben megemlítik ugyan, hogy az izzításos eljárás forgókemencében is elvégezhető; e célra azonban forgókemence nyilvánvalóan alkalmatlan, már csak műszaki okokból is, minthogy az eljárásnál alkalmazandó reakció-körülmények (az izzítási hőmérsékletet — pl. 950 °C — 1 órán át kell tartani) forgókemencében aligha megvalósíthatók. Forgókemence alkalmazása esetén ezért tökéletlen feltárás várható. A forgókemence felhasználhatóságát kizáró legfontosabb ok továbbá, hogy — mint azt a szabadalmi bejelentés szövegében meg is jegyzik — a feltáró keverék a forgókemencében fellépő mechanikai igénybevételeket nem bírja ki. Saját kísérleteink azt mutatták, hogy az 1.925.539. sz. nyilvánosságra hozott DOS-ban leírt granáliák a forró forgókemencébe bevive azonnal összesülnek és a kemence falazatán erősen tapadó lerakódásokat képeznek. A termék rövid idő alatt olyan mennyiségben sül a falazatra, hogy a kemence eltömődését idézi elő és ez az izzítási eljárás megszakításához vezet. Újabban ismertté vált eljárások szerint izzított alkálifémfoszfátok forgókemencében történő alkalmazásánál feltárószerként tömény vizes alkálifémhidroxid-oldatok alkalmazhatók. Az eljárások elve, hogy nyersfoszfátból, homokból és alkálifémhidroxid-oldatból álló keveréket a forgókemencébe való bevitel előtt szilárd granulátumokká vagy agglomerált, tömörített termékekké alakítják, melyek a kemencén való áthaladáskor fellépő igénybevételeket kibírják és a forgókemencében uralkodó körülmények között nagy citrátoldható P2 0 5 -tartalmú termék képződést eredményezik. Egy sor javaslat abból indul ki, hogy e célra a forgókemence eljárásnál keletkező hulladékgázokat alkalmazzák, melyek ismert 5 módon széndioxidon és iners gázokon kívül az izzítási eljárásnál képződő illékony vegyületeket és porrészecskéket is tartalmaznak. Az eljárás során vizes alkálifémhidroxid-oldatokat nyers foszfáttal és szükséges mennyiségű kovasavval történő összekeverés előtt vagy azután 10 megfelelő módon a kemence hulladékgázaival kezelik. Az 1.266.768. sz. NSZK szabadalmi leírás szerint káliumhidroxid-oldatot kemencefüstgázokkal olyan töménységű alkálifémkarbonát-oldattá alakítják, hogy a nyersfoszfáttal és szükséges mennyiségű homokkal való 15 összekeverés után az izzítási eljárásnál felhasználható granulátum képződjék. Az 1.592.690. sz. DOS szerint a betöményítés mellett az alkálifémhidroxid-oldat csak részben karbonizálódik. A granulátum előállítását oly módon végzik el, hogy a kapott oldatot nyers foszfáttal 20 és homokkal a kemence-hulladékgázok további átvezetése közben összekeverik. A 713.005. sz. belga szabadalmi leírásban foglaltak szerint alkálifémhidroxidok, nyersfoszfát és homok folyékonytól iszapszerűig terjedő konzisztenciájú keverékéből szalagon, forró kemence-hulla-25 dékgázokkal történő porlasztvaszárítás vagy szárítás útján megfelelő termékeket készítenek. Az 1.159.650. sz. brit szabadalmi leírás értelmében a nyersanyagok keverékét — előnyösen kemence-hulladékgázok jelenlétében — annyi visszavezetett késztermékkel keverik 30 össze, hogy szemcsés előtermék keletkezzék. Az 1.294.977. sz. közzétett NSZK szabadalmi bejelentés (DAS) szerint az alkálifémoxidot szolgáltató vegyület egy részét a nyerstermék beadagolási helyének köze-35 lében tömény vizes alkálifémhidroxid-oldat formájában juttatják a forgókemencébe, míg másik részét alkálifémkarbonát alakjában vezetik be. A fenti eljárás végrehajtását az teszi lehetővé, hogy az alkálifémhidroxidoldat nyersfoszfát—alkálifémkarbonát—homok keve-40 rékkel érintkezik, mimellett a súlyarányok az alkálifémhidroxid-oldat fajtájától és töménységétől, valamint a nyersfoszfát és alkáli fémkarbonát tulajdonságaitól függnek. 45 Azt találtuk, hogy bizonyos intézkedések betartása esetén az alkálifémoxidot szolgáltató vegyület teljes mennyiségét vizes alkálifémhidroxid-oldat alakjában közvetlenül a forgókemencébe táplálhatjuk be. Találmányunk tárgya eljárás műtrágya-hatással ren-50 delkező, nagy citrát-oldhatóságú izzított alkálifémfoszfátok előállítására természetes kalciumfoszfátoknak vizes alkálifémhidroxid-oldatokkal, a szükséges mennyiségű kovasav jelenlétében, 900—1300 °C-os hőmérsékleten, forgókemencében történő termikus feltárás útján, 55 melynek során az izzítandó keverékben a kiindulási anyagok súlyarányát oly módon választjuk meg, hogy 1 mól P2 0 5 -re 1,1—1,5 mól Me2 0 (alkálifémoxid) jusson és a kovasav-adalékot olyan mennyiségben alkalmazzuk, hogy a kovasav a kiindulási anyagban levő trikalci-60 umfoszfátból származó 1 mól CaO és a foszforsavhoz nem-kötött mész megkötése útján kalciumortoszilikátot képezzen, azzal jellemezve, hogy 30—80 súly%-os alkálifémhidroxid-oldatot vezetünk a forgókemecébe oly módon, hogy az oldat legalább 400 °C hőmérsékletű 65 forró termékkel találkozzék és ezáltal 2
