187166. lajstromszámú szabadalom • Eljárás takarmányfoszfát előállítására
1 187 66 2 A találmány tárgya eljárás takarmányfoszfát előállítására nyersfoszfátból és/vagy hármas szuperfoszfátból. A találmány szerinti eljárással igen alacsony fluortartalmú, az állatok szervezete által könnyen hasznosítható foszfátvegyületek állíthatók elő. A vegyipar által gyártott és a mezőgazdaságban elterjedt takarmányfoszfát-féleségek alapanyaga nyersfoszfát vagy apadt, melynek feltárása és fluormentesítése több ismert módszerrel történhet. Az eljárások jelentős része szintetikus úton építi fel a takarmányozási célokra használt foszfor-vegyületet. Feltárás után foszforsav előállítás történik, melyet fluortalartítás és semlegesítési folyamat .követ. A nyersfoszfát feltárása történhet hevítés révén, amikor a kiindulási anyagot Na2C03 vagy Na2S04 vagy más alkálikus feltáró anyagokkal hozzák érintkezésbe, melynek eredményeként különböző alkáli-foszfátok keletkeznek, melyek vízben és citromsavban jól oldódnak, kémhatásuk lúgos, ezért közvetlenül takarmányfoszfátként nem használhatók. A szintetikus módszerrel előállított takarmányfoszfát-féleségek alapanyagaként általában jó minőségű nyersfoszfátot igényelnek és az eljárás során jelentős tömegű melléktermék képződik. A találmány célja olyan takarmányfoszfát előállítása, amely a magas P2Os tartalmat és a foszfáttartalmat az állatok számára jól hasznosítható alakban tartalmazza. Emellett a fluortartalom 0,35 s% alatti és egyúttal az élőszervezet kalcium és nátrium igényét is kielégíti. Nyers foszfátok termikus feltárását mutatja be a 157 735 számú magyar szabadalmi leírás. A feltárást vizes alkáli-hidroxid és szilárd alkáli-karbonát adagolása mellett végzik 1000-1300 °C közötti hőmérsékleten. Az ily módon nyert végtermék fluortartalma magas és az élőszervezet számára káros. A végtermékben lévő foszfát-vegyületeket az állatok szervezete nem tudja hasznosítani, ezért csak műtrágyaként lehet felhasználni. Nyers foszfátok javitott termikus feltárási eljárását védi a 175 314 számú magyar szabadalmi leirás. A termikus feltárást követő sűrített levegős, vizes lehűtési és granulálási eljárás finom szemcseeloszlású, egyenletes minőségű terméket biztosít. A végtermék nagyrészt egy 3CaO.P2Os.2MgO. Si02 képletű, magas szilíciumtartalmú vegyületből áll és emellett fluortartalma is igen magas. Ezért a termék állatok számára nem hasznosítható, élőszervezetre káros, csupán műtrágyázási célra használható. A 170 710 számú magyar szabadalmi leírás nyers foszfátok olyan feltárási eljárását ismerteti, melynek végeredményeként kapott termék állatok takarmánykiegészítőjeként használható. Az eljárásban adalékanyagok, így pl. szóda, alkalmazása révén kémiai fluormentesítést végeznek és ezzel egyidőben a nyersanyagot egylépcsős kémia és egyben termikus feltárással kálcium-ortofoszfáttá alakítják. Az így nyert termék fluortartalma 0,3 s% alatti, átlagosan 0,2%. Ezt úgy tudják biztosítani, hogy 2 s% alatti Si02 tartalmú kiindulási keveréket készítenek és a termikus feltárást viszonylag magas 1420-1550 °C közötti hőfokon végzik. Az eljárással nyert termék fluormentesítése azonban nem elég hatékony és ezért a kiindulási anyag összetételétől függően, a végtermék fluortartalma 0,15-0,25 s% között változik. Ennek csökkentése a végtermék minőségének javulását eredményezné. A foszforsavas és termikus feltárás egyidejű alkalmazása ugyan takarmányozásra használható terméket eredményez, de az összes P205 tartalomnak az élőszervezet számára hasznosítható hányada nem elég magas, ezenkívül a termék minősége sem elég egyenletes. A találmány célja javított eljárás kidolgozása takarmányfoszfát előállítására. Célul tűztük ki az ismert eljárásoknál hatékonyabb fluormentesítést biztosító eljárás kidolgozását. Továbbá a foszforsavas feltárás hatásfokát is növelni kívántuk, mivel célul tűztük ki az összes P205 tartalom citromsavban oldható hányadának (az élő szervezet által hasznosítható hányadának) növelését és bármely nyersanyagból kiindulva egyenletes minőségű termék előállítását. Azt találtuk, hogy a fenti célkitűzéseket az alábbi műveleti lépések és eljárási paraméterek betartásával tudjuk elérni. A kiindulási anyagokat, a nyersfoszfátot (pl. a marokkói fekete vagy fehér foszfátot) és/vagy hármas szuperfoszfátot a feltáró és fluormentesítő adalékanyagokkal együtt megőröljük, majd az elegyet homogenizáljuk. Adalékanyagként nátrium-karbonátot és/vagy nátriumkloridot vagy ezek kvarchomokkal alkotott elegyét alkalmazzuk. A legalább 100 pm finomságára megőrölt elegyet homogenizáljuk. Az őrleményben az adalékanyag és a foszfáttartalmú anyag súlyarálya 0,1-0,25 : 1-1,1 közötti. Az így nyert finom őrleményt adott esetben 0,31-1 s% metil-szilikát kötőanyaggal ismermódon brikettezzük. A brikett nedvességtartalmát 2-3 s%ra állítjuk be. A brikettezés a porlódásból eredő veszteség csökkenését szolgálja. Az így nyert anyagot ezután ivkemencében 1200-1450 °C-on megolvasztjuk. A folyékony elegybe nitrogén vagy szén-dioxid gázt vezetünk, a fluortartalmi gázok kifúvatására. A folyékony olvadékot ezután vizes, sürített levegős granuláló berendezésben 350 °C/sec sebességgel lehűtjük és granuláljuk. Az 1-6 mm szemcseméretű granulátumot ezután vizes őrlésnek vetjük alá és az őrléssel egyidejűleg foszforsavval vagy foszforsav és kénsav eleggyel feltárjuk. A termékre számítva 4-35 s% foszforsavat vagy foszforsav-kénsav elegyet alkalmazunk. Az anyag szemcsenagysága legfeljebb 200 pm. A savak adagolása révén az őrlemény eredeti pH-ja 8-9-ről 5-6-ra csökken. A terméket ezután legfeljebb 100 °C levegővel 5 s% vagy ennél kisebb nedvességtartalom eléréséig szárítjuk. Az így előállított termék fluortartalma 0,15 s% alá csökkenthető. A nyert termékben az összes P2Os tartalom citromsav oldható hányada 94-99,8%. A kapott takarmány-kiegészítő finom szemcseeloszlású, a termék egyenletes minőségű. Az élő szervezet számára jobban hasznosítható, í 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
