175314. lajstromszámú szabadalom • Eljárás bázikus foszfátműtrágya előállítására
3 175314 4 apatitok és más foszfátásványok feldolgozásának lehetőségét kibővítsük egy olyan - pirogén - olvasztásos módszerrel, amelynél feltáró adalék anyagként jelentős mennyiségben előforduló és legtöbbször meddőként kezelt magnéziumszilikátok (szerpentin, olivin, talkum) alkalmazhatók. A találmány szerinti eljárás során a feladatot úgy valósítjuk meg, hogy - az apatitot megfelelő őrlőberendezés révén minimum 40 mikron szemcsézetűre őröljük. Hasonló szemcsézetűre őröljük szárítás után a feltáró adalékanyagot, amely gyűjtőnevén magnéziumszilikát ásvány, de ezen belül alkalmazható szerpentin, olivin, talk, továbbá rossz minőségű magnezit — vagy ennek szintetikusan előállított keveréke magnezitből és kvarchomokból. A kiválasztott feltáróanyag és az apatit őrleményéből 0,4—0,45; 1—1,1 súlyarányban célszerűen homogén keveréket készítünk. A keverékhez 0,05-1% súlyszázalék metilszilikát kötőanyagot használunk és a keverék nedvességét 2—3%-ra állítjuk be. A keverékből ezután különféle geometriai formázatú testeket préselünk vagy brikettálunk, esetleg pellettányéron golyókat granulálunk - formázunk. A formázás után az égetés következik. Az égetés történhet alagútkemencében, karusszelkemencében. Dwight-Loyd szalagokon, továbbá forgókemencében. Az égetés után az anyagot lehűtés nélkül 1200 °C körüli hőmérsékleten a speciális kiképzésű olvasztókemencébe visszük. Az olvasztókemencében történik az anyagkeverék oxidációs megolvasztása. Az anyag megolvasztása történhet stabil vagy forgómozgást végző lángkemencében - közvetett fűtésű - villamos vagy ívfényes villamos kemencében. A megolvadt anyag fürdőjébe szabályos időközönként zömében ionizált állapotú oxigént tartalmazó gázt kell vezetni 1—5 másodperc időtartamra az apatit ásvány kémiai sajátosságaitól függően. Az ionos állapotú gázból az olvadt állapotban levő P205 oxigéntelítettség szempontjából egyensúlyba jut. Az ionos állapotú gázközegnek célszerűen cca 1500 °C hőmérsékletűnek és 1 -3 atta túlnyomásúnak kell lennie az olvadék fürdőmélységének függvényében. Az olvasztótérből a tökéletes hőkezelésen átesett anyag kellő viszkozitás (0,1—1 poise) mellett folyamatosan kifolyik egy speciális hűtőberendezésbe. A hűtőberendezésben az olvasztott anyagot lehűtjük. A hűtésnél 250—350 °C/sec hűtési sebességet biztosítunk. A hűtési művelethez vizet és sűrített levegőt használunk, mellyel egyidejűleg az anyag nagyfokú aprózódását is biztosítjuk. A találmány szerinti új eljárás olyan műtrágyaféleségek előállítását eredményezi, ahol a Thomas-salakhoz hasonlóan jelentős (38—45%) az oldható bázikus komponensek (CaO, MgO) részaránya, megtalálható a hasznos kísérő nyomelemek kívánatos mennyisége (Mn, Fe, Co, Ni), továbbá a P2Os tartalma (20% felett) meghaladja a szuperfoszfátban levő mennyiséget. A citromsavban oldható P2Os mennyisége 90% felett van. Az ismertetett eljáráshoz kapcsolódó berendezések példaképpeni egyik elrendezését az 1. ábrán mutatjuk be. A nyersanyagok szárítása 1 forgókemencében történik, majd 2 malomban a kívánt szemcsefinomságúra őröljük, innét az anyagtároló és adagoló közbeiktatá2 sával 3 Eirich keverőbe kerül, ahol az összekeverés és nedvesítés művelete következik. A keverés után 4 prés vagy brikettáló, illetve pellettányérba jut a keverék. A darabosított anyag 5 égetőkemencébe, majd 6 olvasztóberendezésbe, onnét 7 hűtőkészülékbe és végül 8 őrlőműbe, majd 9 zsákolószerkezet után a 10 tárolóba jut. 1. példa A félüzemi méretű berendezésben gyártott 100 kg bázikus foszfátműtrágyához felhasználunk 65 kg Kola-foszfátot, amelyet légszáraz állapotban 40 mikron alá őröltünk, továbbá 35,0 kg pálházi szerpentint, melyet száraz állapotban szintén 40 mikron alá őröltünk, majd ezen anyagok homogén keverékét képezzük, s a száraz keverék súlyára vetítve 0,5% súlyrész metilszilikátot adagolunk és azt elkeverjük, majd vizet adagolunk olyan mennyiségben, hogy a keverék nedvességtartalma 3—4% közötti legyen. A felhasznált foszfát nyersanyag az alábbi összetételű volt: CaO - 52%, P2Os - 38,6%, Al203 - 2%, Si02 - 4,1%, MgO - 3,2%. A feltáró segédanyagként használt „Pálházi” szerpentin az alábbi összetételű: MgO - 39,82%, CaO - 0,62%, Si02 - 39,82%, A1203 - 3,82%, Fe203 - 3,58%, Ni - 0,01%, Co - 0,001%, H20 - 12,40%. A fenti összetételű keverékből 20-30 mm 0-jű hengeres testeket préselünk. A hengeres testeket lassú szárítás után 1200 °C-on kiégetjük — majd közvetlenül, hűtés nélkül az olvasztóberendezésbe adagoljuk. Az olvadás 1450 °C-on következik be. Az olvadékba atomos oxigént tartalmazó forró gázelegyet vezetünk 2 percen keresztül. Az olvasztott terméket 1460 °C-os hőmérsékletről, vizes—sűrített levegős granuláló berendezésbe vezetjük és lehűtjük, 300 °C/sec hűtési sebesség mellett. A terméket hűtés után hengermalomban őröljük, az őrlési finomság 1 mm alatti. Az előállított műtrágya összetétele a következő: CaO - 36,40%, MgO - 16,10%, Si02 - 20,90%, P205 - 20,85%, FeO - 1,85%, MnO - 2,20%, Co, Cr, Ni nyomelemek 100—500 ppm-ben. A 2%-os citromsavban oldható részarány az alábbi: CaO - 30,14%, P205 - 20,64%, MgO - 11,90%. 2. példa Az 1. példában ismertetett nyersanyagokat használjuk a továbbiakban is, vagyis Kola-foszfátot és pálházi szerpentint, azonban megváltoztatjuk a nyersanyag és feltáróanyag keverési arányát. 100 kg műtrágya előállításához 67 kg „Kola-foszfát és 33 kg szerpentin légszáraz állapotú és 0,1 mm szemcseméret alatti őrleményből készítünk homogén keveréket, majd - metilszilikát mellőzésével — 4% nedvességtartalom eléréséig vízzel nedvesítjük. Ezt követően pdettányérban 10-15 mm 0-jű golyókat állítunk elő, majd szárítás után égetjük 1200 °C-on oxidáló atmoszférában. Az égetett pelletteket folyamatosan adagoljuk olvasztó berendezésbe — lehűtés nélkül - ahol az anyag 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
