176544. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alkálitartalmú izzított foszfátműtrágya előállítására
5 176544 6 is ortoszilikát alakjában kell megkötni. A foszforsavadagolásnak azonban elméletileg nincsenek határai. A nyersfoszfát esetleges Si02-tartalmának figyelmen kívül hagyása mellett a CaO : Me20 : P203=2 : 1: 1, 2: >1:1 vagy 2: >1: >1 mólaránynak megfelelő összetételű termékek állíthatók elő. Alkalikus feltárószerként alkálifémkarbonátok és /vagy vizes alkálifémhidroxid-oldatok alkalmazhatók. A feltárószert az izzítókemencébe való betáplálás előtt adjuk a nyersfoszfáthoz. Alkálifémhidroxid-oldatok azonban részben vagy teljesen a forgókemencében adhatók a nyersfoszfáthoz; ez esetben a foszforsav és az alkálifémhidroxid-oldat egyidejűleg reagál a kemencében levő forró anyaggal. A kemence üzemeltetésénél ez nem okoz komplikációt. A MezO : P203=1,1—1,8 :1 és CaO : P205 S2 :1 mólarányok alapján a kész izzított termék P205-tartalma ortofoszfát alakjában van jelen. A P205-tartalom csupán átmeneti inhomogenitások miatt vagy nagyon sok foszforsav hozzáadása esetén (CaO : P203= <2 :1) lehet részben piro- illetve metafoszfát alakjában jelen. Az ortofoszfát alakjában jelenlevő P205-tartalom oldhatósága Petermann-, n-citrát és citromsav-oldatban igen magas ( >98%). Az előállított Rhenania típusú izzított termékek értékes műtrágyák, melyek megőrölve önmagukban vagy más tápanyagokkal (pl. kálisókkal) együtt jól granulálhatok. Eljárásunk további részleteit az alábbi példákban ismertetjük anélkül, hogy találmányunkat a példákra korlátoznánk. 1. példa Technikai forgókemencébe 1000 súlyrész nyugat-afrikai nyersfoszfát (36,0% P2Os; 51,0% CaO és 4,5% SiO-j), 427 súlyrész szóda (100% Na2C03), 59 súlyrész homok (SiO^) és visszavezetett kemencehulladékgázpor keverékét folyamatosan bevezetjük. Az olajégővel közvetlenül fűtött forgókemence az ellenáram-elv szerint működik, azaz az izzítandó keverék a forró füstgázokkal szemben halad. A feldolgozandó keverékhez a kemence azon részében, melyben a nyersanyagkeveréket kb. 700 C°-ról 900 C°-ra melegítjük, 100 kg nyersfoszfátra számítva 80 kg technikai nedves foszforsavat (P205-tartalom 50,0 súly%) adunk folyamatosan jól-eloszlatott alakban. A kemence falán lerakódások nem alakulnak ki. A tényleges feltárási zónán kb. 1220 C°-os felső hőmérsékleten való áthaladáskor sem tapasztaltunk nehézségeket. A kapott izzított termék P203-tartalma 31,4%, P203-oldhatósága Petermann-oldatban 98,8% és 2%-os citromsav-oldatban 99,6%. A vizsgált minták azonos P205-oldhatóságot mutatnak és ez egyértelműen bizonyítja, hogy a foszforsavnak a forgókemencében való hozzáadása kedvező eredményekkel járt. 1* összehasonlító példa 1000 súlyrész nyugat-afrikai nyersfoszfát (36,0% P205; 51% CaO és 4,5% Si02), 427 súlyrész szóda (100% Na2C03), 59 súlyrész homok (Si02) és visszavezetett kemencehulladékgáz-por keverékéhez a technika ismert állása szerint a kemencébe való bevezetés előtt megfelelő keverőberendezésben (lapátos csigaszállító) folyamatosan 1000 kg nyersfoszfátra számítva 80 kg technikai nedves-foszforsavat (P203-tartalom 50 súly%) adunk jól eloszlatva, mikor is megfelelő mennyiségű nátriumortofoszfát-hidrát képződik. Az olajégővel közvetlenül fűtött forgókemencébe folyamatosan bevezetett keverék a forró füstgázokkal szemben halad és kb. 1220 C°-os felső izzitási hőmérsékletet ér el. A keverőberendezésben állandóan zavarok lépnek fel és a forgókemence falán röviddel a beadagolás után az üzemmenetet nagyon károsan befolyásoló sőt a kemence működésének leállásához vezető lerakódások alakulnak ki. A kilépő reakciótermék P203-tartalma kb. 31,4% és P205-oldhatósága Petermann-oldatban — az üzemzavarok következtében — 85% és 98% között változik. 2. példa Az 1. példában leírt közvetlen fűtésű forgókemencébe folyamatos üzemmenetben 1000 súlyrész kola-apatitot (39,1% P203; 51,7% CaO; 1,6% Si02)és a kemencehulladékgázból szokásos elválasztó berendezésben összegyűjtött port vezetünk be. Az égő oldaláról ellentétes irányból érkező anyaghoz egyidejűleg a kb. 600— 850 C°-os feldolgozandó anyag-hőmérsékletű zónában folyamatosan 49,1 súly% KOH-tartalmú vizes káliumhidroxid-oldatot és 54,7 súly% P203-tartalmú nedvesfoszforsavat vezetünk jól elosztott alakban. A hozzáadott anyag-mennyiségek apatit/káliumhidroxid 1:1,168 és apatit/foszforsav 1:0,482 súlyaránynak felel meg. Az 1140 C°-os felső hőmérsékleten elvégzett izzitás után 37,1% P203-tartalmú és 27,2% K20-tartalmú izzított kálifoszfát távozik. A jól őrölhető termék P203-oldhatósága Petermannoldatban 99,8% és 2% citromsav-oldatban 99,8%. Az össz-K20-tartalomnak csak kis része oldódik vízben. Annak ellenére, hogy nemcsak a feltáró oldat szerepét betöltő vizes káliumhidroxid-oldatot hanem a vizes foszforsavat is közvetlenül a forgókemencébe tápláljuk be, egyenletesen jól feltárt izzított foszfát-terméket kaptunk. Ezzel szemben az összehasonlító kísérletnél, melynek során a technikai foszforsavat a kemencébe való bevezetés előtt kevertük a szárazanyaghoz, azonnal komoly nehézségeket tapasztaltunk. így egyrészről az adagolóberendezésben léptek fel problémák, másrészről a forgókemence falán lerakódások alakultak ki. 3. példa Az 1. példában ismertetett eljárással analóg módon 1000 súlyrész Florida-Pebble-foszfátot (31,4% P205, 47,6% CaO; 9,0% Si02), 171 súlyrész 49,8 súly%-os vizes nátriumhidroxid-oldatot és visszavezetett port lapátos csigaszállítóban kemencehulladékgázok átvezetése közben (a hidroxid részleges karbonáttá alakulása és bekeményedése lép fel) összekeverünk és a morzsalékos masszát folyamatosan technikai forgókemencébe vezetjük be. A kemencegázokkal szemben a beadagolás oldaláról. a kb. 150—450 C°-a hevített anyaghoz folyamatosan és jól elosztva 50,0 súly% P203-tartalmú nedvesfoszforvasat adagolunk 151 kg/1000 kg nyersfoszfát mennyiségben. Egyidejűleg az égő oldaláról 1000 kg nyersfoszfátra számítva 468 kg 49,8 súly% NaOH-tartalmú vizes nátriumhidroxid-oldatot juttatunk folyama-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
