185759. lajstromszámú szabadalom • Eljárás stabil vas (II) szulfát-monohidrát előállítására
1 185 759 2 A találmány tárgya eljárás takarmányok nyomelemadalékaként közvetlenül használható, nemhigroszkópos, stabil vas(II)-szulfát-monohidrát előállítására vas(II)-szulfát-heptahidrát szárítással végzett dehidratációja útján. Ismeretes, hogy a korszerű állattenyésztésben és takarmányozásban egyre jobban nő a mikroelemek jelentősége. Ilyen létfontosságú mikroelem többek között a vas is, a vér és az izom hemoglobinjének, illetve mioglobinjének nélkülözhetetlen tartozéka. A vas hiánya a fiatal állatok (főként malacok, borjak) táplálkozási vérszegénységét okozza. (Lásd Barabás Endre: A takarmányozás zsebkönyve, Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, 1975. 17. oldal.) A fentiek miatt a korszerű abrakkeverékek vaskiegészítéssel készülnek. A vas-iont célszerűen vas(II)-sók, előnyösen vas(II)-szulfát, formában adagolják. A nagyiparban előállított vas(II)-szulfát 7 molekula kristályvizet, valamint egyéb szennyezéseket, főként szabad savat tartalmaz. Ilyen módon a vas(Il)-szulfát-heptahidrát nem használható fel előnyösen takarmányok nyomelem-adagolására. Ennek oka az, hogy viszonylag nagy a kristályvíztartalma és a szabad sav károsíthatja a takarmány egyes összetevőit, így a telítetlen növényi és állati olajakat és zsírokat, vitaminokat. Kedvezőtlen a heptahidrát felhasználására azért is, mert szemcsemérete az ideális 100-200 mikronnál nagyobb, így elkeverése és a táp homogenitásának biztosítása nehezen oldható meg. Bár több eljárás ismert a kémiailag tiszta vas(II)szulfát-heptahidrát dehidratációjára, esetünkben ezek a módszerek túlságosan nehézkesnek vagy gazdaságtalannak bizonyultak. így például az 539 685 számú belga szabadalmi leírás szerint eljárva közel 700 °C-os véghőmérsékleten állítanak elő vas(II)-szulfát-monohidrátot. Az 595 128 sz. nagy-britanniai szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, aholis a heptahidrátot acetátok, ketálok, valamint etilénglikol-diéter és annak 100 °C-nál magasabb forráspontú homológjai segítségével alakítják monohidráttá. Korszerűbb eljárást ismertet a Chem. Primysl 10, 521 (1960), ahol a szerzők a dehidratációt fluidágyas szárítással végzik. A szárítás során azonban 400-420 °C hőmérsékletet használtak. Ennél alacsonyabb hőmérsékleten csak rendkívül hosszú idő múlva (24—48 óra után) érhető el a kívánt dehidratáció. Az ismert eljárások legfőbb hátránya tehát összefoglalva az, hogy technológiailag nem egyszerűek, általában jelentős energiaigényűek, valamint erősen szennyezett kiindulási termékre nem adaptálhatók. A szennyezések közül főként a Fe(III)-ion jelenléte, valamint a szabad kénsavtartalom a zavaró. A találmány célja az ismert megoldások továbbfejlesztésével olyan eljárás kidolgozása, amely nagyüzemi megvalósításra is alkalmas módon teszi lehetővé takarmányok nyomelemadalékaként felhasználható vas(II)-szulfát-monohidrát előállítását. A találmány alapja az a felismerés, hogy az önmagában ismert egyszerű dehidratációs technológia kitűnő hatásfokkal, közvetlenül nyomelemadalékként felhasználható vas(íí)-szu!fát-monohidrátot szolgáltat, ha a részleges dehidratáció sorári a szárítást enyhén bázikus komponens, előnyösen alkálifém és/vagy alkáliföldfém-hidrogénkarbonát és/vagy karbonát, valamint redukciós komponens, előnyösen alkálifém-szulfit és/vagy -metabií zulfit vagy -hidrogénbiszulfit jelenlétében végezzük. A fentiek alapján a találmány eljárás takarmányok nyomelem-adalékaként közvetlenül használható, stabil vas(II)-szulfát-monohidrát-őrlemény előállítására vas(II)-szulfát-heptahidrát szárítással végzett dehidratációja útján, amely abban áll, hogy a kiindulási anyagként használt vas (Ill)-iont és kénsavat tartalmazó nyers vas(II)-szulfát-heptahidrátból 70 *C és 180 °C közötti hőmérsékleten legalább 5 molekula kristályvizet szárítással eltávolítunk, a részlegesen dehidratált anyagot a bennelévö vas(II)-szulfát mennjáségre vonatkoztatott 0,1-5 súly%-nyi alkálifém- és/vagy alkáliföldfémhidrogénicarbonáttal és/vagy - karbonáttal és 0.1-5% nátrium-, vagy kálium-szulfitta! vagy -hidrcgén-szulfittal, vagy -metabiszulfittal összekeverjük és a keveréket 80 °C és 140 °C között tovább szárítjuk, majd a terméket ismert módon megőröljük. A találmány egy előnyös kivitelezési módja szerint úgy járunk el, hogy a forgódobos szárítóban 25-35 percen át előszárítást végzünk 70 °C és 130 °C közötti hőmérsékleten. Ezt követően a részlegesen dehidratált anyag vas(II)-szulfát tartalmára számítva 0,1-5%-nyi nátrium- vagy kálium-hidrogén-karbonátot és 0,1-5%-nyi nátrium- vagy kálium-szu!fitot, -hidrogén-szulfitot, vagy -metabiszulfitot adagolunk a keverékhez és a szárítást tovább folytatjuk 80 °C és 140 °C közötti hőmérsékleten. Szárításra a hagyományos forgódobos szárítóberendezés alkalmas, de használhatunk korszerűbb konstrukciójú, például fiuidágyas-foiyamatossíárító berendezéseket is. A találmány szerinti eljá.rás előnyeit az alábbiakban foglalhatjuk össze: 1. Szennyezett vas(II)-szulfát-heptahidrátból, azaz gyenge minőségű, de olcsó nyersanyagból közvetlen úton biztosítja kitűnő minőségű, magasfokú követelményeknek megfelelő monohídrát előállítását. Az így kapott vas(II)-szulfát-monohidrát közvetlenül felhasználható takarmányok nyomelemadalékaként. 2. Az eljárással kapott termék stabil, nem színesedik, így jól tárolható. 3. A találmány szerinti eljárás nagyüzemi technológiaként könnyen és gazdaságosan megvalósítható. A találmány szerinti eljárás foganatosítására az alábbi kiviteli példákat adjuk meg: 1. példa Fekvőhengeres, forgódobos szárítóberendezésbe 640 kg vas(II)-szulfát-heptahidrátot adagoltunk. A kiindulási anyag szabad kénsav-tartalma 0,29% és Fe3+-tartalma 0,9% volt. A szárítandó anyag hőmérsékletét 115-120 "C-ra állítottuk be, majd ezen a hőfokon tartottuk 55 percen át. Ezután 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
