Способ приготовления удобрительных средств Советский патент 1932 года по МПК C05B13/02 C01B7/07 C01B17/60 

Известно, что для приготовления хлористо-натриевого алюминия (двойной соли хлористого алюминия и хлористого натрия) и хлористого железа и одновременного добывания удобрительного средства, содержащего фосфорнокислые соли, растворимые в лимонной кислоте, можно сырые фосфорнокислые соли, содержащие глинозем и железо, подвергать в печах фракционированной сублимации (возгонке) вместе с хлористым или сернокислым магнием или в соединении с хрористокислыми солями щелочей (сырой или искусственный карналит), причем первоначально сублимируется хлористый алюминий, а затем хлористое железо. При этом получаются, на ряду с хлористыми соединениями алюминия и железа, некоторое количество соляной кислоты и, в виде остатка, средняя фосфорно-магниевая соль, растворимая в солях лимонной кислоты.

Этот способ до сего времени не нашел себе технического применения, потому что часть хлора хлористого магния не удаляется в виде соляной кислоты, а а ряду с хлористым кальцием образуются хлорокиси магния и кальция.

оказывающие вредное действие на растения, как подтверждают соответствующие работы сельскохозяйственных опытных станций.

rio предлагаемому изобретению удобрительные средства получаются путзм прокаливания в присутствии водяного пара до слабого спекания природных фосфоритов с сернокислым или хлористым магнием, причем важно, чтобы прибавлением кремнекислоты было связано в виде ортокремнекальциевой соли эквивалентное количество содержащейся в сырых фосфорнокислых солях извести., соответствующее количеству окиси магния.

При температуре спекания около 900-1100 связанный с магнием остаток кислоты полностью отгоняется в виде двуокиси серы или хпороводорода, и получается в зависимости от количества прибавленных магниевых солей, фосфорно-магниевая соль кальция Мд Са2 (РО4)2 или Мдз Са (РО4)2 или средняя фосфорно-магниевая соль Мд (РО4 2Применением магниевых солей, содержащих сернощелочные или хлористощелочные соли, и.г1и смесей магниевых

и щелочных солей (сернокислых или олянокислых), удается получить также осфорно-магниевые соли кальция или |)ос4 орно-магниевые соли, содержащие щелочи, например, в случае применения магниевых солей, содержащих сернокислый калий, КзМдСа (PO.i)2 или К2Мд2 (РО..)..

При применении сернокислого магия-калия можно предположить, что процесс происходит согласно следующему уравнению:

Саз (PO,,)o4-MgSO4 + K2SO4-}-SiO, КзМдСа {РО4)2 + 2СаО 5Ю2 + 25Оз

Имеющиеся незначительные количества соединений железа и алюминия при этом способе, даже в случае применения хлористого магния, не превращаются в хлористое железо и хлористый алюминий; железо и алюминий могут частично заменить кремневую куслоту, бразуя алюминат или феррит кальция.

Если сырые фосфорнокислые соли :ами содержат достаточное количество кремневой кислоты или кремнекислых солей для того, чтобы образовать ортокремнекальциевую соль, то их можно перевести в растворимое состояние при помощи одних магниевых солей или щелочных соединений магния. В противном случае необходимо добавление достаточного количества кремневой кислоты или кремнекислых солей. Иногда сырые фосфорнокислые соли содержат больше кремнекислоты, чем нужно для процесса превращения их в растворимое состояние; в этом случае надо добавить такое количество извести, чтобы избыточная кремневая кислота была связана в виде ортокремнекальциевой соли.

Можно также получить необходимое соотношение между известью и кремнекислотой при смешивании сырых фосфорнокислых солей с большим и меньшим содержанием кремнекислоты.

В случае применения предлагаемого способа, в зависимости от применяемых соединений магния, получается двуокись серы и хлороводород, которые известным способом могут быть переработаны в серную или соляную кислоту.

Атмосфера, в которой происходит прокаливание и спекание превращаемой в растворимое состояние смеси сырых

фосфорнокислых солей, создается наиболее простым способом либо при впуске водяного пара в печь, либо при пользовании горючими веществами, содержащими водород, например, при отоплении водяным газом или т. п., либо, в случае надобности, при комбинации обоих упомянутых способов.

Таким образом, предлагаемое изобретение дает возможность приготовить фосфорнокислое удобрение, содержащее окись калия и магния, применяя при этом дешевые исходные вещества, например, сырые фосфорнокислые соли, малоценные из-за большого содержания кремнекислоты.

Пример 1. 100 ч. сырой фосфорнокислой соли, содержащей 39,7% Ps.Os, 47,0% СаО, связанного с фосфорной кислотой, 5,61% СаО, не связанного с фосфорной кислотой, и 0,56% ЗЮз, тщательно смешиваются с 209 ч. сернокислого магния, соответствующими 34 частями МдО, и 27,7 частями кварцевого песка. Смесь прокаливается при температуре, приблизительно, в 1100° в присутствии водяного пара. Продукт прокалки содержит:

25,37% фосфорной кислоты вообще,

21,77% фосфорной кислоты, растворимой в солях лимонной кислоты (растворима в аммиачном растворе лимоннокислого аммония, по Петерманну), т. е. 86% из общего количества фосфорной кислоты были превращены в растворимое состояние.

Серная кислота практически была совершенно удалена из продукта, так как прокаленный продукт содержал только 0,162% 5Оз.

Пример 2. 100 ч. сырой фосфорнокислой соли тщательно смешиваются с 96 ч. имеющегося в продаже сернокислого магния-калия, соответствующими 34 ч. сернокислого магния, и 49 ч. сернокислого калия, и 19 частями кварцевого песку. Смесь прокаливается при температуре, несколько превышающей 1000 в присутствии водяного пара. Продукт прокалки содержит;

25,57% фосфорной кислоты вообще,

26,81% фосфорной кислоты, растворимой в солях лимонной кислоты (растворима в аммиачном растворе лимоннокислого аммония по Петерманну), т. е.

97,25% общего количества фосфорной кислоты были превращены в растворимое состояние.

18,40% КгО.

Материал содержал лишь только 0,37% ЗОзПредмет патента,

1.Способ приготовления удобрительных средств путем прокаливания природных фосфоритов до 900° и выше с | сернокислым или хлористым магнием, с | добавлением или без добавления извести и кремнекислоты, отличающийся тем, i что прокаливание ведут в присутствии | водяного пара, а выделяемые при реак- i ции двуокись серы или хлористый водо- I род улавливают из газов одни из соответствующих способов,i

2,Видоизменение способа, согласно | п. 1, отличающееся тем, что к фосфо- j ритам прибавляют такое количество магниевых солей и такие количество | извести и кремневой кислоты или |

фосфатов, содержащих оба последних вещества, чтобы в прокаленной смеси на одну молекулу фосфорного ангидрида приходилось 1,2 или 3 молекулы окиси магния и чтобы,кроме фосфорномагниевой соли, могла образоваться орто-кремневая соль кальция,

3,Видоизменение способа, согласно пп, 1 и 2, отличающееся тем, что вместо сернокислого или хлористого магния применяют магниевые соли, содержащие сернокислые или хлористые соли щелочных металлов,

4,Видоизменение способа, согласно пп. 1, 2 и 3, отличающееся тем, что вместо богатых кремнекислотой фосфоритов применяют фосфорнокислые соли, содержащие железо и глинозем,

5,Видоизменение способа, согласно пп. 1, 2, 3 и 4, отличающееся тем, что для прокаливания применяют горячие вещества, содержащие водород, с целью сообщения полностью или частично водяного пара для осуществления реакции.