176308. lajstromszámú szabadalom • Eljárás foszfát-műtrágyák előállítására
3 176308 4 hasznosíthatók a növényzet által, míg a vízoldható foszforvegyületeket a növényzet mindössze 15—26 százalékban tudja hasznosítani (lásd Niklewski, M. és Wenglikowski, E. „Procedures” című kiadványban, amely 1968-ban a wroclawi Közgazdasági Kollégium gondozásában jelent meg). Ez annyit jelent, hogy a nedves eljárással előállított egyszerű szuperfoszfát foszfortartalmának több mint 75 százaléka mivel vízoldható nem hasznosul, ugyanis vagy kimossa a talajból például az esővíz vagy pedig lebomblik. Foszfortartalmú nyersanyag és vizes foszforsavoldat reagáltatása útján előállított, az egyszerű szuperfoszfátnál koncentráltabb úgynevezett triple (hármas) szuperfoszfát ugyanezzel a hátránnyal rendelkezik, vagyis foszfortartalmának nagy része vízoldható. Azt találtuk, hogy a növényzet által igen jó hatásfokkal hasznosítható foszfát-műtrágya állítható elő ásványi nyersanyagokból egyszerűsített módon úgy, hogy az ásványi nyersanyagot gázalakú kén-trioxiddal kezeljük, adott esetbn a kén-trioxidot más gázokkal alkotott elegye formájában használva. E módszer alkalmazása esetében nincs szükség a termikus eljárásnál alkalmazott magas hőmérsékletek és a nedves eljárás végrehajtásához elengedhetetlenül szükséges vizes kénsav- vagy foszforsavoldat használatára, így tehát joggal beszélhetünk egyszerűsített eljárásról, amelynek végrehajtása technológiailag jóval egyszerűbb, mint a szuperfoszfát előállítására eddig alkalmazott módszereké. A fentiek alapján a találmány tárgya eljárás foszfát-műtrágya előállítására foszfortartalmú ásványi nyersanyagokból. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a 0,2 mm szemcseméret alá aprított nyersanyagot legfeljebb 1 súly% nedvességtartalomig szárítjuk, majd 200—350 °C hőmérsékleten gázalakú kén-trioxiddal kezeljük, az utóbbit adott esetben más gázokkal alkotott elegye formájában használva. A találmány szerinti eljárás kiindulási anyagaként bármely összetételű, nedvességtartalmú és szemcseméretű foszfortartalmú ásványi nyersanyag, elsősorban apatit vagy egyéb foszfátásványok használhatók. Az ásványi nyersanyagnak a találmány értelmében végzett kezelésére bármely forrásból származó gázalakú kéntrioxidot használhatunk, adott esetben például levegővel, kén-dioxiddal, nitrogéngázzal, oxigéngázzal vagy más, a reakció szempontjából közömbös gázokkal alkotott elegye formájában. Ha a nyersanyag foszfortartalmú szemcséi kén-trioxid tartalmú gázzal érintkeznek, olyan kémiai reakció megy végbe, amelynek eredményeképpen a kalcium vízben oldhatatlan bi-, tri- és tetrafoszfátjai, valamint magasabban kondenzált lineáris foszfátok és metafoszfátok képződnek. A kezeléshez alkalmazott gáztól való elválasztás után reakciótermékként porhanyós, nem higroszkópos és nem csomós anyag képződik, amely közvetlenül felhasználható műtrágyaként. Az így kapott találmány szerinti foszfát-trágyákban levő foszfor több mint 90%-a hasznosítható a növényzet által, tekintettel arra, hogy a foszfor olyan vegyületek formájában van jelen, amelyek vízben nem, de gyenge savakban oldódnak. így tehát a találmány szerinti foszfát-műtrágyák esetében a foszfor több mint háromszoros mértékben hasznosul az egyszerű és a hármas szuperfoszfátok foszfortartalmához képest. A találmányt közelebbről az alábbi kiviteli példákkal kívánjuk megvilágítani. 1, példa Gyűrűs malomba betáplálunk I tonna nyers foszfátércet, majd 0,2 mm-es szemcseméret alá őröljük. Ezután az őrölt nyersanyagot 350-450°C-on szárítjuk rostálydobos szárítókemencében, amelyet fűtőolaj elégetésénél kapott gázzal fűtünk, és a szárítókemencébe táplált gáz áramlási sebességét úgy szabályozzuk, hogy a kilépő gáz hőmérséklete 120—150 °C legyen. Az így szárított 865 kg-nyi anyagot (amelynek nedvességtartalma 1% alá csökken) ezután a szárítókemencéből fluidágyas reaktorba visszük át, ahol kén-trioxiddal érintkeztetjük, a kéntrioxidot oxigénnel és nitrogénnel alkotott, 10 : 18 : 72 térfogatarányú elegyként használva, és összesen az említett gázelegy - ből 1150 Nm3 mennyiséget a fuidágyas reaktorba betáplálva. A reaktorba betáplált gáz hőmérséklete 300—350 °C és az átlagos kontaktidó a nyersanyag és a gázelegy között 20-30 másodperc. Ezután a kapott terméket rostélydobban hűtjük, majd tárolótartályba juttatjuk, ahonnan kívánság szerint zsákokba töltjük. így 1248 kg foszfát-műtrágyát kapunk száraz, nem csomós és nem higroszkópos por formájában, amelynek az alábbi a súlyszázalékokban kifejezett öszszetétele: foszfor (P205-ben számolva) — 23,5%, amelyből 2% vízoldható és 19,4% 2%-os citromsavoldatban oldható: CaO - 37,2% S03 - 34,1% Sí02 -0,61% A1203 -0,31% Fe203 -0,02% MgO -0,12% K20 + Na2 0-0,96% F - 1,6% U - 0,003% H2 0-0,4% szabad sav — nem mutatható ki. 2. példa Forgó dobba betáplálunk az 1. példában ismertetett módon őrölt és szárított foszfortartalmú nyersanyagot, majd ellenáramban betáplálunk olyan, kén-trioxidot tartalmazó gázelegy et, amelynek összetétele szintén az 1. példában megadott. A forgó dobba táplált gázelegy hőmérséklete 40-100 °C. A dobban a reakcióhőmérséklet 200-250 °C, a foszfortartalmú nyersanyag tartózkodási ideje pedig 15-30 perc. A dobot elhagyó terméket lehűlni hagyjuk, majd halmok formájában vagy zsákokba letöltve tároljuk. A kapott műtrágya megjelenési formája és 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
