DE908861C - Verfahren zur Herstellung von als Bodenverbesserungsmittel geeigneten Kalksilikatschlacken mit geringem P O-Gehalt - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von als Bodenverbesserungsmittel geeigneten Kalksilikatschlacken mit geringem P205-Gehalt Bei der Erzeugung von Phosphor auf elektrothermischem Wege fällt eine Kalksilikatschlacke an, die je nach den Reduktionsbedingungen des Ofens noch eine mehr oder weniger große Menge Phosphorsäure enthält. Kennzeichnend für die Reduktionsverhältnisse des Ofens ist neben dem Phosphorsäuregehalt der Schlacke der Siliciumgehalt des bei der Erzeugung von Phosphor aus eisenoxydhaltigen Phosphoriten anfallenden Ferrophosphors. Mit steigendem Reduktionsgrad sinkt der Phosphorsäuregehalt der Schlacke, und gleichzeitig steigt durchweg der Siliciumgehalt der sich bildenden Eisen-Phosphor-Legierung an. Da Eisen-Phosphor-Silicium-Legierungen industriell nicht so gut verwendbar sind wie Eisen-Phosphor-Legierungen, ist man gezwungen, diese siliciumhaltigen Legierungen in einem weiteren Fabrikationsgang zur Entfernung des Siliciums mit Phosphorit zu frischen. Daher erscheint es zweckmäßig, die Reduktion von Phosphorerzen im Elektroofen so durchzuführen, daß eine siliciumarme Eisen-Phosphor-Legierung handelsüblicher Qualität anfällt, um sich damit die anschließende Raffination zu ersparen. Dabei bildet sich jedoch eine Schlacke, die noch 1,5 bis 3,5'/o P.05 enthält. Derartige Schlacken wurden bisher auf die Halde gekippt oder zur Wegschotterung verwendet.
• Es wurde nun gefunden, daß diese phosphorhaltigen Schlacken mit 1,5 bis 3,501o P205 durch Abschrecken und Mahlen eine erhebliche Citratlöslichkeit erhalten und ohne weiteres als phosphorhaltige Düngemittel eingesetzt werden können. Dabei macht man sich zudem noch die von Eisenhochofenschlacken bekannten günstigen Wirkungen von Kalksilikaten als bodenverbesserndes Düngemittel nutzbar. Zudem bringt man Kalk und Phosphorsäure in einem düngegerechten Verhältnis auf den Acker. Granuliert man derartige phosphathaltige Kalksilikatschlacken und mahlt sie anschließend, so lassen sich Citratlöslichkeiten von 8o% und mehr erzielen.
• Selbstverständlich kann das Verfahren auch auf phosphorhaltige Schlacken übertragen werden, die bei der Verhüttung anderer phosphorhaltiger Stoffe zur Gewinnung von Phosphor oder zur Herstellung von Ferro-Phosphor-Legierungen anfallen. Hierhin gehören beispielsweise auch Aluminiumphosphate und ähnliche Phosphorträger.
• Es ist zwar bekannt, Rohphosphate ge,schmalzeiier Hochofenschlacke hinzuzufügen, um Schlacken mit 1.5 bis 2,7 % P205 zu erhalten, und dabei vermittels Abschreckung zu arbeiten, damit die Citratlöslichkeit befriedigend hoch ausfällt. Jedoch handelt es sich dabei um Hochofenschlacke, die eine andere Zusammensetzung aufweist als die Schlacke des Elektroofens, die bei der Herstellung von Phosphor aus Rohphosphat anfällt. Diese letztgenannte Schlacke entsteht außerdem als bisher urverwertetes Abfallprodukt, das nach der Erfindung nunmehr als Bodenverbesserungsmittel angewendet wird, während das Rohphosphat, das der Hochofenschlacke zugesetzt wird, einen wertvollen Rohstoff darstellt. Schließlich ist der Verfahrensgang nach der Erfindung anders als bei der bekannten Zufügung von Rohphosphat zu Hochofenschlacke, bei der überhaupt keine Reduktion des Rohphosphats. sondern nur ein Einrühren oder Mischen stattfindet, während nach der Erfindung der größte Teil des Rohphosphats zu Phosphor reduziert und entfernt wird. Durch nachfolgendes praktisches Beispiel wird die vorgeschlagene Arbeitsweise verständlich gemacht und gegen die bereits vorgeschlagene einfache Mischung von Phosphorit mit flüssiger Hochofenschlacke klargestellt.
• Bei der üblichen Herstellung von elementarem Phosphor wird bekanntlich in einem geschlossenen Elektroofen Phosphorit, z. B. Pebble Ore, unter Zuschlag von Quarzit reduzierend mit Koks verschmolzen. Dabei bildet sich neben dampfförmigem Phosphor und Kohlenoxyd eine Kalksilikatschlacke. die etwa .15 bis So °,/o Ca O, 4o bis 45'/o Si 02, 3 bis 5% AlA neben wenig urreduzierter Phosphorsäure, Eisenoxyd und anderen Schlackenbildnern aufweist. Bei Einsatz von Aluminiumphosphaten als Phosphorträger fallen entsprechend tonerdereiche Schlacken an. Die verwendeten Phosphorerze enthalten durchweg Eiseri in oxy discher Form, das größtenteils zu Eisen reduziert wird und einen Teil des frei gewordenen Phosphors durch Bildung voll Ferrophosphor aufnimmt. Gleichzeitig wird je nach der Temperatur und dem Kokszusatz eine gewisse Reduktion der Kieselsäure in der Ferro-Phosphor-Legierung eintreten. Unter stark reduzierenden Bedingungen erhält man bei Gehalten von etwa o,3 bis o,5 % P205 in der Schlacke einen siliciumreichen Ferrophosplior mit 1o bis 15% Si. Hält man die Reduktionstemperatur nicht zu hoch und setzt vor allem den Kokszusatz herab, so nimmt mit steigendem P.0.-Gehalt der Schlacke der Siliciumgehalt des @Ferrophosphors derart herab, daß bei rund 2,5 % P,., 05 in der Schlacke nur noch etwa .2% Si, bei rund 3,5% P205 etwa 1% Si in der- Ferro-Phosphor-Legierung vorhanden sind. Ferro-Phosphor-Legierungen dieser Zusammensetzung gelten als handelsüblich und brauchen in einem weiteren Arbeitsgang nicht nochmals raffinierend (frischend) mitPhosphorit umgeschmolzen zu werden, während die entstehenden Schlacken nach Abschreckgranulation als Düngemittel Verwendung finden können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung voll als Bodenverbesserungsmittel geeigneten Kalksilikatschlacken mit geringem P.,0.-Gehalt, ,dadurch gekennzeichnet, daß das reduzierende Verschmelzen von Rohphosphaten oder sonstigen phosphorhaltigen Stoffen bei der Erzeugung von Phosphor oder phosphorhaltigen Legierungen nur so weit durchgeführt wird, daß lieben Phosphor bzw. einer siliciumarmen Eisen-Phosphor-Legierung eine etwa 1,5 bis 3,5010 P205 enthaltende Kalksilikatschlacke erhalten wird, die nach Abschreckung, insbesondere durch Wassergranulierung, gemahlen wird. Angezogene Druckschriften: W. Wolf: »Stahl und Eisen«, Bd.7o (1950). Nr. i, S. -24 bis 26.