Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 23. 10 juni 1952 - Framställning av nitrofosfat, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
t O juni 1952
545
Framställning av nitrofosfat
661.632
Många har tilltalats av tanken att vid tillverkning av
superfosfat ersätta svavelsyran med salpetersyra för att på
detta sätt få en kvävehaltig fosfatgödsel — ett nitrofosfat.
Den största fördelen med denna metod är, att kostnaden
för salpetersyran kompenseras av dess värde som
kvävegödsel. Vidare bortfaller eller minskas kostnaderna för
svavelsyra, bränsle och elenergi. Härav följer, att det
borde vara möjligt att framställa ett nitrofosfat till lägre
kostnad än superfosfat och kvävegödsel åtskilda.
Att metoden blivit aktuell just nu, torde icke minst bero
på den besvärliga svavelbristen. Vidare har
kväveindustrin särskilt i USA gjort stora framsteg under senaste
världskriget både kvantitativt och ekonomiskt.
Framställning av ammoniak, dess oxidation till kvävetetroxid och
dennas absorption i vatten under bildning av salpetersyra
är nu tekniskt fulländade processer, varigenom
ammo-niumnitrat blivit den billigaste nitratgödsel, som står till
förfogande.
Uppslutning av råfosfat med salpetersyra
Det är välkänt, att överskott på salpetersyra löser
rå-fosfat, som schematiskt kan ges formeln Ca10F2(PO4)0,
under bildning av fosforsyra och kalciumnitrat
Ca10FB(PO4)6 + x HN03 —► 6 H3P04 +
+ 10 Ca(N03)B + 2 HF (1)
Av reaktionsprodukterna bildas emellertid
monokalcium-fosfat enligt formeln
6 H3P04 + 10 Ca(N08)2 —► 3 Ca(H2P04)B +
+ 7Ca(N03)2 +6HN03 (2)
Denna reaktion når ett jämviktsläge, som beror av
salpetersyrakoncentrationen, men kan föras till slut, om
syran neutraliseras.
Då monokalciumfosfatet är föga lösligt i vatten, blir
resultatet en gröt eller välling, vars tjocklek beror på dess
vattenhalt, dvs. på den använda salpetersyrans
koncentration. Produkten är instabil, därför att
monokalciumfosfatet långsamt reagerar med kalciumnitratet under
bildning av dikalciumfosfat och salpetersyra
3 Ca(H3P04)B + 7 Ca (NO,) o—»■ 6 CaHP04 +
+ 6HN03 + 4Ca(N03)B (3)
Denna sekundära reaktion kan bringas till slut genom att
höja temperaturen till 150°C.
En produkt innehållande fri salpetersyra kan givetvis
inte användas. Det ligger då kanske närmast till hands
att neutralisera den med ammoniak, varigenom gödselns
kvävehalt ökas, men det är också tänkbart att destillera
av den tillsammans med vattnet och använda den för
uppslutning av nytt råfosfat.
Den erhållna blandningen, som brukar kallas
kalcium-nitrofosfat, är starkt hygroskopisk på grund av sin halt
av kalciumnitrat och anses därför i allmänhet
oanvändbar som konstgödsel. Det anses nödvändigt att på något
sätt ta bort kalciumnitratet.
De mest lovande processerna består då i uppslutning med
salpetersyra enbart eller blandad med svavel- eller
fosforsyra och en följande behandling med ammoniak.
Slutprodukten innehåller ammoniumnitrat, dikalciumfosfat,
ammo-niumfosfat och ibland andra ämnen. Alla är goda
gödselmedel och ingår i de flesta konstgödselkombinationer.
Metoder i drift
I Norge och Holland används en process2, som i princip
består i uppslutning av råfosfat med salpetersyra,
avskiljande av tillräcklig mängd kalciumnitrat genom avkylning
och kristallisation, så att molförhållandet Ca0/P20s i lös-
ningen blir 2,0 eller mindre. Därefter behandlas denna
med ammoniak, varvid kalciumnitratet övergår till
ammoniumnitrat och fosfatet till dikalciumfosfat och
ammo-niumfosfat. Slutligen torkas den erhållna vällingen eller
pastan, varvid en typisk 20—20—0 konstgödsel fås.
(Beteckningen anger ungefärlig halt i procent av i ordning:
kväve räknat som N, fosforsyra som P205 och kalium som
KaO.) Det utkristalliserade kalciumnitratet avvattnas och
saluförs.
Undersökningar av processen i Holland3 har visat, att man
kan utföra uppslutningen så, att följande neutralisering
med ammoniak direkt ger den önskade blandningen av
60 delar ammoniumnitrat och 40 delar dikalciumfosfat.
Den innehåller då 20,5 %> N och 20 %> P205. För
närvarande görs uppslutningen med ca 50 % salpetersyra i
så stor mängd, att det bildas kalciumnitrat, ortofosforsyra
och vatten. En del av det första utkristalliserar vid
avkylning av produkten, och processen regleras så, att
moderluten innehåller ekvimolära mängder kalciumnitrat och
fosforsyra.
Moderluten neutraliseras sedan med ammoniak, varvid
en noggrann kontroll av pH är nödvändig, för att man
skall vara säker på att slutprodukten blir fri från
kalciumnitrat. Efter neutraliseringen koncentreras
blandningen, granuleras, torkas och kyls på vanligt sätt.
I Tyskland har I G Farben använt en metod, vid vilken
råfosfatet uppslöts med salpetersyra och så mycket
fosforsyra, att molförhållandet Ca0/PB05 i lösningen blev 2,0
eller mindre. Därefter behandlades denna med ammoniak,
så att dikalciumfosfat, ammoniumnitrat och
ammonium-fosfat erhölls. Kaliumklorid tillsattes, varefter produkten
torkades. Den utgjorde en 12—12—21 konstgödsel.
I Frankrike utnyttjas en metod, enligt vilken
uppslutningen sker med salpetersyra och så mycket svavelsyra,
att molförhållandet Ca0/P205 blir 2,0, när den bildade
gipsen inte inräknas. Vid följande behandling med
ammoniak fås en blandning av dikalciumfosfat, ammoniumnitrat
och kalciumsulfat. Produkten försätts med kaliumklorid
och torkas till en 10—10—20 konstgödsel.
Metoder under utveckling
I England har man ända sedan 1929 försökt framställa
ett användbart nitrofosfat och under de senaste åren har
man lyckats erhålla en användbar produkt med följande
sammansättning:
total PB05 ........................................................................15,4
citronsyralöslig P2O5 ..................................................12,7
kväve ................................................................................12,7
vatten ................................................................................2,0
ICI har byggt en halvstor anläggning i Billingham4, där
nitrofosfat framställs genom att finmalt råfosfat blandas
med 50 ’"/o salpetersyra i något mindre än teoretisk mängd
för överföring av kalciumtrifosfatet till monofosfat enligt
formeln
Ca3(P04)B + 4 HNOs = Ca(H2P04)B + 2 Ca(N03)s (4)
För att avlägsna det icke önskvärda, hygroskopiska
kalciumnitratet behandlas produkten med ammoniak och
ammoniumsulfat, varvid följande reaktioner sker
Ca(HBP04)B + Ca(N03)B + 2 NH3 = 2 CaHP04 + 2 NH4N03
Ca(N03)B + (NH4)BS04 = CaS04 + 2 NH4N03 (5)
Vid torkning fås då en produkt bestående av hårda stabila
korn med goda lagringsegenskaper.
Chemical Research Laboratory i Teddington har gått en
annan väg1.. Man har nämligen där gjort försök att
upp-sluta råfosfatet med en blandning av salpeter- och
svavelsyra, i förhoppning att den härvid bildade gipsen skulle
innesluta kalciumnitratet och minska dess tendens att ta
upp fuktighet. Det har också visat sig, att produkter
framställda på detta sätt är mer stabila i luft än de, som
erhållits med enbart salpetersyra. Den största mängd av
denna, som kan användas, är ca 2 mol per mol svavelsyra.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
