Verfahren zur Herstellung von Sinterphosphaten Nach einem bekannten
Verfahren stellt man Sint,erphosphate her, indem man die Zusammenset7ung der aus
Rohphosphaten, Alkalicarbonaten und Kieselsäure bestehenden Rohmischung so wählt,
daß auf i Mal P205 rund i Mol Alkalioxyd kommt und 1;. des an Phosphorsäure gebundenen
Kalkes des Rohphosphates und außerdem der noch in anderer Form im Rohphosphat vorhandene
Kalk zu. Calciumorthosilicat gebunden wird. Dabei wird der Sinterprozeßgegebenenfalls
in Gegenwart von Wasserdampf durchgeführt, wenn der Fluorgeh.alt der Rohphosphate
es erforderlich macht. Der Gehalt des Sinterphosphates an Phosphorsäure hängt dabei
von der Qualität des verwendeten Rohphosphates ab.Process for the production of sintered phosphates According to a known one
Process one produces sinter phosphate by determining the composition of the
Chooses the raw mixture of rock phosphates, alkali carbonates and silicic acid in such a way that
that at once P205 comes around i mole of alkali oxide and 1 ;. bound to phosphoric acid
Lime of the rock phosphate and also that which is still present in the rock phosphate in another form
Lime too. Calcium orthosilicate is bound. The sintering process is optionally
carried out in the presence of steam when the fluorine content of the rock phosphate
makes it necessary. The phosphoric acid content of the sintered phosphate depends on this
on the quality of the rock phosphate used.
Es wurde nun gefunden, daß man Sinterphosphate mit hohem Gehalt an
löslicher Phosphorsäure erhält, wobei noch wesentlich an Kieselsäure gegenüber dem
bekannten Verfahren eingespart werden kann, wenn. man der Rohmischung freie Phosphorsäure
zusetzt und das so erhaltene Rohmehl bei Temperaturen von unterhalb 1300'
C glüht. Durch Zugabe der freien Phosphorsäure wird auch der Angriff des Fluorapatitkomplexes
unter Fluorvasserstoffentwicklung unterstützt bzw. die Löslichm;achung des. Phosphates
erleichtert. Die Menge der zugemischten freien Phosphorsäure wird so bemessen, .daß
nach Bindung von 1,/3 des Gesamtkalkes: an Kieselsäure als. Calciiunorthosilicat
auf je a Mol Ca0 des restlichen Kalkes je i Mol P205 entfällt. Das noch fehlende
P20.5 wird in Form von freier Phosphorsäure zugesetzt. Auf i Mol des insgesamt vorhandenen
P'205 werden ferner o,5 Mol Alkalioxyd z. B. in Form von Carbonaten oder Sulfaten,
vorzugsweise
o,6 bis 0,7 M01, zugesetzt. Es ist vorteilhaft.
den Aufschluß im Wasserdampfstrom vorzunehmen oder solche Heizgase zu verwenden,
die reichlich' Wasserdampf zu bilden vermögen. Alkali und Phosphorsäure können dabei
ganz oder zum Teil durch Alkalipli vsphate ersetzt werden.It has now been found that sintered phosphates with a high content of soluble phosphoric acid are obtained, it being possible to save significantly on silica compared to the known process if. one of the raw mix free phosphoric acid is added and the raw meal thus obtained at temperatures of glows less than 1 300 'C. The addition of the free phosphoric acid also supports the attack of the fluoroapatite complex with evolution of hydrogen fluoride and the solubility of the phosphate is facilitated. The amount of free phosphoric acid added is measured so that, after binding 1, / 3 of the total lime: to silica as. Calcium unorthosilicate is absent for every 1 mole of Ca0 of the remaining lime for every 1 mole of P205. The still missing P20.5 is added in the form of free phosphoric acid. On i mole of the total P'205 present, 0.5 moles of alkali oxide z. B. in the form of carbonates or sulfates, preferably 0.6 to 0.7 M01, added. It's beneficial. to carry out the digestion in a stream of steam or to use such heating gases that are able to form plenty of water vapor. Alkali and phosphoric acid can be replaced in whole or in part by Alkalipli vsphate.
Es ist zwar bekannt, Roh,phosphäte mit Phosphorsäure zu vermischen
und diese Mischung nach thermischer Behandlung für den Säureaufschluß zu verwenden,
jedochbezweckt diese Behandlung die Entfernung solcher Bestandteile, wie z. B. Fluorwassers.toff,
Salzsäure oder Chlor, welche auf die Apparatur stark zerstörend einwirken. Gegenüber
dem vorliegenden Verfahren werden erheblich größere Mengen Phosphorsäure dem Rohphosphat
zugesetzt. Es fehlen auch hier die :Merkmale des Verfahrens der Erfindung, nämlich
die Herstellung von Sinterphosphaten unter Einhaltung ganz. bestimmter Verhältnisse
von Ca0, P2O5, SiO, und N:a.,0 bei Verwendtmg definierter Phosphorsäure.mengen.
Es war auf Grund des bekannten Verfahrens nicht zu erwarten, daß die Zersetzung
des Fluorapatitkomplexes auch bei Einhaltung der erwähnten Molverhältnisse durch
Zugabe von Phosphorsäure unterstützt wurde. Einmal weil die Phosphorsäuremeng:e
des vorliegenden Verfahrens nur etwa halb so groß ist und anderseits, weil das Alkali
neutralisierend auf die Phosphorsäure einwirkt.It is known to mix raw phosphate with phosphoric acid
and to use this mixture for the acid digestion after thermal treatment,
however, this treatment aims to remove such components as e.g. B. hydrofluoric acid,
Hydrochloric acid or chlorine, which have a highly destructive effect on the apparatus. Opposite to
In the present process, considerably larger amounts of phosphoric acid are added to the rock phosphate
added. The following are also missing here: Features of the method of the invention, namely
the production of sintered phosphates in compliance with whole. certain conditions
of Ca0, P2O5, SiO, and N: a., 0 when using defined amounts of phosphoric acid.
On the basis of the known method, it was not to be expected that decomposition
of the fluoroapatite complex even if the mentioned molar ratios are adhered to
Addition of phosphoric acid was supported. Once because the phosphoric acid mixture: e
of the present process is only about half as large and, on the other hand, because the alkali
has a neutralizing effect on the phosphoric acid.
-Nach einem anderen Ver£ahren werden Rohphosphate mit etwa
0,5 Mol Alkali auf 1 Mol P"O5 oder weniger und. etwa i;% Mol Kieselsäure
auf i Mol P.05, wobei die Basen als Orthosilicat vorliegen sollen, bei Temperaturen
von über 1300- C gesintert oder geschmolzen. Hier wird keine Phosphorsäure zugesetzt,
.es wird mehr Kieselsäure verwendet als bei der vorliegenden Erfindung und bei höherer
Temperatur nämlich über i3oo C gearbeitet. Dieses Verfahren hat mit dem vorliegenden
nur die Verwendung kleiner Alkalimengen gemeinsam. Es war keineswegs zu erwarten,
daß man bei Einsparung von Kieselsäure, bei Zugabe von Phosphorsäure und Anwendung
von nur 0,5 Mol Alkali bei Sintertemperaturen von unterhalb 1300= C gute
Löslichkeiten erzielt, da im allgemeinen eine Verminderung des Alkaligehaltes als
Aufschlußmittel durch Erhöhung der Temperatur ausgeglichen «erden muß.
Ausführungsbeispiele
i. ioo Teile Marokkophosphat mit 3.1,3600
1'0ä, 51,370;o Ca0 und 1,330:o S10., wurden
mit 8,31 Teilen Sand (9q.,30,'0 SiO-), 23,.16
Teilen Soda (97,:190.'o) und 14 Teilen einer
Phosphorsäure mit 63,q.94"0 P.0;5 innig ver-
mischt und nach Zugabe von Wasser in Koni-
form gebracht. Die gekörnte Masse wurde
bei 126o C im Drehrohrofen unter Einleiten
von Wasserdampf in vorzugsweiser neutraler
oder schwach reduzierender Ofenatmosphäre
pep-lüht.
Die Klinker enthielten
36,2600 Gesamt-P"0",
.;3,73"e (-itratlösl. 1',0.5,
83,o2 (! 0 Citratlösl.i.chkeit,
36,2(>00 ('itroi1ensäurelösl. 1',0.;,
i oo,o (l o C itronensäurelöslichkeit.
2. ioo Teile Constantinephosphat finit
29,570e 1'--0;, -18,-170'o Ca0 und 2,520o S10=
%%-urdc#ii mit 6,5 Teilen Sand, 22,12 Teilen
Soda und 17,85 Teilen Phosphorsäure wie
vorher vermischt und gekörnt. Das bei 12.10
bis 1270 geglühte Gut enthielt
35,720-0 Gesamt-PLO,-"
33,460!o Citratlösl. P.,0".
. 93,650,1o Aufschluß, y
35,7 0;o Citronensäurelösl. PEO;,
ioo,o 0.'o Aufschluß.
According to a different procedure, rock phosphates are mixed with about 0.5 mol of alkali to 1 mol of P "O5 or less and about 1% mol of silica to 1 mol of P.05, the bases to be in the form of orthosilicate, at temperatures of sintered or melted above 1300 C. No phosphoric acid is added here, more silica is used than in the present invention and the process is carried out at a higher temperature, namely over 130 C. This process has only the use of small amounts of alkali in common with the present process It is by no means to be expected that good solubilities are achieved by saving silica, adding phosphoric acid and using only 0.5 mol of alkali at sintering temperatures below 1300 ° C, since a reduction in the alkali content as a digesting agent is generally compensated for by increasing the temperature « must earth. Embodiments
i. 100 parts moroccan phosphate with 3.1,3600
1'0ä, 51.370; o Ca0 and 1.330: o S10., Were
with 8.31 parts of sand (9q., 30, '0 SiO-), 23, .16
Share soda (97,: 190.'o) and 14 parts one
Phosphoric acid with 63, q.94 "0 P.0; 5 intimately
mixes and after adding water in cone
brought into shape. The granular mass was
at 126o C in the rotary kiln with introduction
of water vapor in preferably neutral
or slightly reducing furnace atmosphere
pep-glows.
The clinker contained
36.2600 total P "0",
.; 3.73 "e (-itrate sol. 1 ', 0.5,
83, o2 (! 0 citrate solubility,
36.2 (> 00 ('itroi1ensäurelösl. 1', 0.;,
i oo, o (lo citric acid solubility.
2. 100 parts finite constantine phosphate
29.570e 1 '- 0 ;, -18, -170'o Ca0 and 2.520o S10 =
%% - urdc # ii with 6.5 parts of sand, 22.12 parts
Soda and 17.85 parts of phosphoric acid such as
mixed and granulated beforehand. That at 12.10
contained material annealed until 1270
35,720-0 total PLO, - "
33,460! O Citrate solution P., 0 ".
. 93,650,1o digestion, y
35.7 0; o Citric acid sol. PEO ;,
ioo, o 0.'o information.