Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сборник патентов_3758
.pdf
242,336 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 18511, 1924 г. н.э.
Усовершенствованный процесс обработки лейцита и других подобных сложных силикатов, содержащих калий.
Мы, Уильям Реджинальд Орманди, доктор наук, проживающий по адресу: Белсайз Гроув, Белсайз Парк,
Хэмпстед, Лондон, северо-запад 3, и Артур Морис Пикс, проживающий по адресу: Клэпхэм Роуд, 319, Лондон,
юго-запад 9, оба являющиеся подданными Великобритании, настоящим заявляем, что данное изобретение
имеет следующий характер: данное изобретение относится к усовершенствованному процессу обработки
лейцита и других сложных силикатов, содержащих калий. Изобретение относится, в частности, но не
обязательно исключительно, к обработке сложных силикатов, содержащих калий, которые разлагаются
минеральными кислотами, причем целью процесса, помимо прочего, является извлечение содержащихся в
них солей калия и/или производство комплексных удобрений из этих веществ.
До настоящего времени извлечение калиевых солей, содержащихся в лейците и других подобных сложных
силикатах калия, с помощью кислот или кислых солей представляло собой трудность, заключавшуюся в
невозможности растворить соли калия без одновременного растворения значительных количеств солей
алюминия и железа.
В результате этого процесса потребовалось использовать в три-четыре раза больше кислоты, чем
потребовалось бы только для получения калия, а полученный продукт представлял собой смесь солей, из
которой отделение солей калия является чрезвычайно сложной операцией.
Мы обнаружили, что если лейцит вступает в реакцию с кальциевой солью фосфорной кислоты, карбонатом
кальция и разбавленной серной кислотой или некоторыми другими подобными веществами, о которых будет
сказано далее, то практически весь присутствующий калий может быть восстановлен в виде водорастворимых
солей нейтральной реакции, практически не содержащих железа и алюминия, при этом данный процесс имеет
дополнительное существенное преимущество, заключающееся в том, что большая часть нерастворимого
фосфата превращается в форму, растворимую либо в воде, либо в лимонной кислоте и цитрате аммония. В
таком виде фосфорная кислота, безусловно, имеет значительно повышенную ценность в качестве удобрения.
Дополнительным преимуществом этого процесса является то, что количество используемой в нем серной
кислоты не более чем в два раза превышает количество, которое теоретически потребовалось бы при
наличии калия.
- При желании серную кислоту можно частично заменить сульфатами, которые гидролизуются в водном
растворе, например, сульфатом алюминия, а при применении процесса для производства удобрений серную
кислоту можно полностью или частично заменить кислыми сульфатами, такими как нитровый осадок, кислота,
сульфат аммония и тому подобное. 65 Что касается кальциевых солей фосфорной кислоты, мы можем
использовать любую подходящую для этой цели соль, например, любые минеральные фосфаты, и особенно
те, которые в природе содержат карбонат кальция, или суперфосфат, костную муку, костную золу,
осажденные фосфаты или смеси любых из них или подобных веществ.
Материалы следует мелко измельчить и тщательно перемешать. К смеси лейцита, карбоната кальция и
кальциевой соли фосфорной кислоты можно добавить разбавленную серную кислоту или эквивалентные
вещества, либо же ингредиенты можно смешать в любом другом удобном и подходящем порядке, тщательно
и... — однако для достижения хороших результатов необходимо тщательное перемешивание. Реакцию в
смеси следует усиливать, предпочтительно давать протекать в холодном состоянии карбонату кальция, и при
необходимости всю операцию, как правило, ускоряют.
Готовый продукт может быть обработан любым известным и/или подходящим методом для извлечения из
него солей Доташ, что занимает от двадцати четырех до тридцати часов для завершения процесса.
Возможно, они присутствуют, и для их отделения от оставшейся части продукта реакции или реакции 0-0 было
установлено, что температура, при которой происходит реакция, оказывает влияние на относительный состав
конечного продукта, и регулирование температуры реакции с этой целью позволяет использовать его в
качестве нейтрального удобрения, независимо от того, является ли продукт продуктом или продуктом реакции
0-0. При желании весь этот продукт может быть использован в качестве нейтрального удобрения, а
регулирование температуры реакции с этой целью позволяет получить подходящие вещества, обладающие
удобрительной ценностью. В рамках данного изобретения, которое не выходит за рамки множества случаев,
эти дополнительные вещества могут быть добавлены к исходной реакционной смеси60. В качестве примера
можно сказать, не вмешиваясь при этом в процесс реакции, что хорошие результаты могут быть получены при
следующих пропорциях материалов: - лейцит, эквивалентный двум молекулам лейцита, добавленным к
конечному продукту после завершения реакции.
Оксид калия и одна молекула ----In для получения конечного продукта, который не требует дальнейшей сушки,
три молекулы серной кислоты, количество воды, используемой с серной кислотой, хотя, конечно, следует
отметить, что количество кислоты следует поддерживать как можно ниже; эти цифры приведены в качестве
примера и, в целом, мы обнаружили, что ее не следует значительно превышать. 70 Там, где моноосновные
или диосновные фосфаты кальция используются отдельно или в смеси с трехосновной солью, возможно
образование гидрофосфата в реакции.
Однако это всегда должно быть больше, чем в приведенном выше описании нашего изобретения. Следует
понимать, что различные подробности приведены лишь в качестве примера и не предназначены для
ограничения изобретения, поскольку любое разумное превышение не оказывает вредного воздействия, хотя
количество карбоната кальция всегда должно быть достаточным для разложения любого алюминия в широких
пределах без образования сульфата, который может образоваться в процессе.
реакция. Используя указанные выше пропорции материалов, мы обнаружили, что количество карбоната
кальция, равное одной четверти используемого трехосновного фосфата кальция, более чем достаточно для
получения нейтрального конечного продукта. Дата: 2 августа 1924 г., 85. Фрэнк Б. Делин, дипломированный
патентный поверенный. Если адрес: 53, Даути-стрит, Лондон, туалет 1.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 11162, 1925 г. н.э.
Усовершенствованный процесс обработки лейцита и других подобных сложных силикатов, содержащих калий.
Мы, Уильям Реджинальд Ормианди, предлагаем усовершенствованный процесс обработки таких материалов,
чтобы получить значения содержания калия в них в полезной форме.
Артур Морис Пиаки, проживающий по адресу: 319, Клэпхэм Роуд, Лондон, Юго-Западный округ,
Великобритания, настоящим заявляет о характере изобретения. Другие объекты изобретения будут
следующими.
Данное изобретение должно быть следующим: - В нашей спецификации № 18511
Данное изобретение относится к усовершенствованному процессу обработки лейцита и калийсодержащих
силикатов, подобных комплексным силикатам, содержащим калий, таким как лейцит. Целью изобретения
является реакция с фосфатом кальция, мелом и серной кислотой, при этом полученный продукт, как показано
в нашем предыдущем описании, представляет собой материал, содержащий практически все калийное
значение лейцита в водорастворимой форме, в то время как нерастворимый фосфат, используемый для
реакции, как утверждается, превращается в форму, растворимую либо в воде, либо в лимонной кислоте.
цитрат аммония.
В результате дальнейших исследований было установлено, что путем соответствующего изменения
количества и природы реагирующих веществ, а также путем соответствующего контроля условий, при которых
происходит реакция, состав получаемого продукта можно в значительной степени контролировать по
желанию. В частности, мы обнаружили, что состав получаемого продукта, в частности, его растворимость в
воде или лимонной кислоте, а также значения калийного и фосфатного состава, поддаются независимому
контролю. Станет очевидно, что для определенных целей выгодно иметь возможность производить
удобрение, содержащее как калий, так и фосфаты в определенной форме.
относительно плохо растворим в воде и растворим в слабом растворе лимонной кислоты. Примером
полезности такого продукта может служить его использование в жарком климате, где осадки выпадают с
перерывами и, как правило, бывают сильными. В.
В таких странах часто встречается ситуация, когда сельское хозяйство ведется на террасированных склонах,
и где все питательные вещества, содержащиеся в удобрениях, легко растворимы в воде, они могут смываться
в долины и теряться, в то время как в других случаях, когда таких условий нет, может быть выгодно иметь
максимальную растворимость в воде...
В соответствии с настоящим изобретением мы можем контролировать свойства конечного продукта путем
соответствующего изменения относительных пропорций реагирующих веществ и температуры. В целом, мы
обнаружили, что образование водорастворимого конечного продукта калия благоприятствуется увеличением
количества мела в реакционной массе, а образование водонерастворимого, но растворимого в лимонной
кислоте калия благоприятствуется уменьшением количества мела, в то время как образование
водорастворимых фосфатов благоприятствуется относительно низкими температурами реакции, а
образование водонерастворимых, но растворимых в лимонной кислоте фосфатов благоприятствуется
повышением температуры. Вместо самого фосфата кальция мы можем использовать фосфат или фосфаты
одного или нескольких щелочноземельных металлов.
Теперь мы более подробно опишем изобретение и несколько предпочтительных способов его осуществления.
Мы установили, что данный процесс применим к таким калийсодержащим силикатам, которые разлагаются
минеральными кислотами, и хотя в настоящем описании мы приводим лейцит в качестве хорошего примера
таких веществ, мы не хотим ограничиваться только этим конкретным материалом. Силикат, например лейцит,
вступает в реакцию с одним или несколькими фосфатами одного или нескольких щелочноземельных
металлов, мелом и серной кислотой, при этом количество этих реагентов и температура реакции подбираются
в зависимости от желаемого конечного продукта.
Например, если нам необходимо получить соли калия в форме, частично растворимой в воде и частично
нерастворимой в ней, но растворимой в 2%-ном растворе лимонной кислоты, мы можем использовать
природную фосфатную породу с низким содержанием карбоната кальция и, следовательно, несколько
уменьшить количество серной кислоты. Таким образом, мы можем, например, получить конечный продукт, в
котором содержание калия, нерастворимого в воде, но растворимого в лимонной кислоте, может составлять
от 30 до 40% от общего количества калия, присутствующего в исходном сырье. Полученный продукт может
быть выщелачен водой, в результате чего будет получен раствор водорастворимых солей калия, а
нерастворимый остаток будет содержать оставшуюся часть калия и значительную часть фосфата в
водонерастворимой, но растворимой в лимонной кислоте форме.
В некоторых случаях до, во время или после реакции мы можем добавлять другие подходящие вещества,
имеющие ценность в качестве удобрений, такие как, например, торф или другой абсорбирующий
органический материал, хотя это и не обязательно. Теперь мы приведем несколько типичных примеров,
демонстрирующих, как можно изменять относительное количество материалов и температурные условия в
зависимости от желаемого конечного продукта.
ПРИМЕР 1.
Конечный продукт обладает высокой растворимостью в воде как по содержанию калия, так и по содержанию
фосфатов. 1.15 Гранулы африканской фосфатной породы, содержащей 59,9% фосфата кальция (Ca(PO)2) и
14,3% CaCO3, были смешаны со 180 гранулами порошкообразного лейцита и 50 гранулами торфа.
Материалы 120 тщательно перемешали, затем добавили разбавленный раствор серной кислоты, полученный
путем разбавления 1 мл концентрированной 1E2SO4 до объема 1 мл водой и охлаждения смеси.
Температура 125 поддерживалась на максимально низком уровне и не превышала 15–200 °C за счет
внешнего охлаждения, а смесь тщательно перемешивалась в течение примерно 15 минут, после чего ей
давали отстояться от двадцати четырех до тридцати шести часов. Было установлено, что конечный продукт
содержит 94,4% от общего количества калия, присутствующего в лейците, в форме, растворимой в воде, в то
время как 64,2% от общего количества фосфата, содержащегося в сырье (в пересчете на PO), оказалось
растворимым в воде, а 11,5% — растворимым в 0,2% растворе лимонной кислоты.
Было установлено, что водорастворимая часть продукта имеет нейтральную реакцию и практически не
содержит железа(II) и алюминия.
ПРИМЕР Б 2.
1.5 Аналогично примеру 1, но выполнено при более высокой температуре.
230 Гранулы порошкообразного лейцита смешивали со 130 гранулами африканского фосфата аналогичного
состава, использованного в примере 1, затем к полученной смеси добавляли 55 мл концентрированной
серной кислоты, разбавленной 100 мл воды и охлажденной, после чего смесь тщательно перемешивали. В
данном случае внешнее охлаждение не применялось, и температура повышалась от 10 до 40 °C. Было
установлено, что конечный продукт содержит 79,4% от общего количества калия в форме, растворимой в
воде, частично в виде фосфата калия и частично в виде сульфата калия. 389.4% Было установлено, что 37%
общего количества фосфата, рассчитанного как P20O, растворимо в воде, а 37% — в лимонной кислоте.
Следует отметить, что воздействие более высокой температуры в данном случае привело к снижению
процентного содержания водорастворимых калийных солей и фосфатов.
ПРИМЕР 3.
Калий растворим в воде, фосфаты частично растворимы в воде, частично растворимы в лимонной кислоте.
69 фунты порошкообразного лейцита смешивали с 35 фунтами африканской фосфатной породы очень
низкого качества, содержащей 58,65% фосфата кальция и 29,4% карбоната кальция, а также 4111 фунтов
серной кислоты 538 B6, разбавленной от 10 до 15 фунтов воды, после чего добавляли к тщательно
подобранной смеси высушенных материалов. Были приняты меры для предотвращения существенного
повышения температуры, и было установлено, что готовый продукт содержит 75,9% общего количества калия
в водорастворимой форме, частично в виде фосфата калия и частично в виде сульфата калия, в то время как
19,3% общего количества фосфатов оказались растворимыми в воде, а 78% — нерастворимыми в воде, но
растворимыми в лимонной кислоте.
ПРИМЕР 4.
Водорастворимые фосфаты калия и фосфаты, растворимые в лимонной кислоте.
28 фунтов серной кислоты 530 B6.
Смесь, смешанная с 30 фунтами воды, была добавлена непосредственно к 50 фунтам порошкообразного
лейцита, когда температура поднялась примерно до 76 °C. После этого 26,1 фунта низкосортного
африканского фосфата и 5 фунтов...
К смеси добавили торфа, а также еще 15 фунтов воды, после чего все перемешали. После выдержки, как и
прежде, было установлено, что конечный продукт содержал 78,90% общего количества калия в
водорастворимой форме, почти полностью в виде сульфата калия, в то время как 93,7% общего количества
фосфатов оказались нерастворимыми в воде и растворимыми в лимонной кислоте.
ПРИМЕР 5.
Калий частично растворим в воде, частично в лимонной кислоте, а фосфаты преимущественно растворимы в
лимонной кислоте.
50 фунтов порошкообразного лейцита были смешаны с 50 фунтами флоридской фосфатной породы,
содержащей 72% фосфата кальция и 2,5% карбоната кальция, и 50 фунтами африканской фосфатной
породы, содержащей 60% фосфата кальция и 18% карбоната кальция, и тщательно перемешаны.
Затем добавили фунты серной кислоты с содержанием 53 Be, и, наконец, добавили 40 фунтов воды. Смесь
тщательно перемешали, и температура поднялась до 68 °C. В результате было обнаружено, что готовый
продукт содержит 5,5% водорастворимого калия и 36,1% калийного калия, растворимого в лимонной кислоте,
при этом 10,80% фосфатов были водорастворимыми, а 84,7% — фосфатами. /% растворимой в лимонной
кислоте. Затем этот продукт экстрагировали водой для удаления водорастворимых компонентов, после чего
было обнаружено, что остаток содержит 7,50% фосфатов и 3% калия, рассчитанного как KES, практически
полностью растворимого в растворе лимонной кислоты и нерастворимого в воде; эти показатели были
рассчитаны по весу остатка.
EXAmPrE 6.
Фунты флоридского фосфата, аналогичного тому, который использовался в Примере 5, были смешаны со 110
фунтами порошкообразного лейцита и 5 фунтами торфа, после чего было добавлено 29 фунтов серной
кислоты с молекулярной массой 530 B6 и 12 фунтов воды, что оказалось минимальным количеством,
достаточным для получения пригодной для работы пасты. Температура поддерживалась на уровне около 530
°C, после чего было установлено, что готовый продукт содержит 32,6% фосфатов и 680% от общего
количества калия в водорастворимой форме, а также 52,2% от 120% фосфатов и 28,8% калия в растворимой
в лимонной кислоте форме.
Приведенные выше примеры покажут, как, контролируя температуру реакции и относительное количество 123
242 336 ингредиентов, можно по своему желанию регулировать свойства конечного продукта.
Следует отметить, что добавление таких веществ, как торф, не является обязательным и не играет никакой
роли в реакции. В каждом случае реакция оказывается экзотермической, но степень выделяемого тепла
можно в определенной степени контролировать; так, например, если необходимо поддерживать температуру
на как можно более низком уровне, разбавленную серную кислоту следует охлаждать перед добавлением к
шихте, и ее следует добавлять к смеси всех твердых ингредиентов. Если же, с другой стороны, серную
кислоту добавить к лейциту до добавления фосфатов и/или торфа, то будет выделено больше тепла.
Как и в случае с нашей предыдущей спецификацией, серную кислоту при желании можно заменить
эквивалентными количествами кислых сульфатов, таких как, например, селитра или один или несколько
сульфатов, которые гидролизуются в присутствии воды, например, сульфат алюминия.
Кроме того, в приведенных выше примерах мы упоминали использование самих природных фосфатных
пород, содержащих карбонат кальция, которые, конечно же, могут быть использованы.
вместо кальция или других подобных фосфатов с добавлением карбоната кальция, или же мы можем
использовать суперфосфат, костную муку, костную золу, осажденные фосфаты или смеси любых из этих
веществ или тому подобное.
Следует также отметить, что в каждом случае, согласно настоящему изобретению, будет установлено, что та
часть полученного продукта, которая растворима в воде, будет практически свободна от железа и алюминия.
В любом из приведенных выше примеров конечный продукт при желании можно экстрагировать водой или
обработать любым другим желаемым способом для удаления водорастворимых компонентов, в результате
чего останется вещество, в значительной степени растворимое в лимонной кислоте.
Если необходимо получить конечный продукт, не требующий дополнительной сушки, количество
добавляемой в ходе реакции воды следует свести к минимуму.
В заключение следует отметить, что мы не стремимся ограничиваться конкретными примерами и/или
конкретными разновидностями предписанных реакционных тел, поскольку все они могут быть изменены без
выхода за рамки изобретения. Кроме того, конкретные детали процедуры могут быть изменены, и общие
указания, приведенные в нашем предыдущем описании, могут быть применены и к настоящему случаю, за
исключением случаев, когда они явно противоречат ему, поскольку настоящее изобретение по существу
является развитием и дальнейшим усовершенствованием процесса, описанного в нашем предыдущем
описании.
Дата: 29 апреля 1925 года.
От имени заявителей: Фрэнк Б. Ден, дипломированный патентный поверенный, Кингсуэй Эвере, 103,
Кингсуэй, Лондон, W.C. 2.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствованный процесс обработки лейцита и других подобных сложных силикатов, содержащих калий.
Мы, Уильям Реджинальд Орманди, доктор наук, проживающий по адресу: Белсайз Гроув, 18, Белсайз Парк,
Хэмпстед, Лондон, северо-западный район 3, и Артур Морис Пик, проживающий по адресу: Клэпхэм Роуд, 319,
Лондон, юго-западный район 9, оба британцы.
Настоящим заявители описывают природу данного изобретения и способ его осуществления, которые будут
подробно изложены и установлены в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к усовершенствованному способу обработки лейцита и других сложных
силикатов, содержащих калий, которые разлагаются минеральными кислотами; такие силикаты далее
именуются «силикаты описанного типа». "
Целью изобретения является разработка способа извлечения калийных солей, содержащихся в сырье, и/или
производства комплексных удобрений из этих веществ. Другая цель изобретения станет ясна из
последующего описания.
До настоящего времени экстракция калиевых солей, содержащихся в лейците и других 100 подобных сложных
силикатах калия, с помощью кислот или кислых солей представляла собой трудность, заключавшуюся в
невозможности растворить калиевые соли без одновременного растворения значительных количеств солей
алюминия и железа. В результате процесса потребовалось использовать в три-четыре раза больше кислоты,
чем потребовалось бы только для калия, и полученный продукт представлял собой смесь солей, из которой
отделение солей калия является чрезвычайно сложной операцией. Также были предложены различные
процессы для производства удобрений из калийных минералов путем их сплавления с фосфатами и
подходящими флюсами.
Теперь мы обнаружили, что если силикат, подобный описанному, например, лейциту, вступает в реакцию с
одной или несколькими щелочноземельными солями фосфорной кислоты, карбоната кальция и разбавленной
серной кислоты или некоторыми другими подобными веществами, о которых будет сказано далее, в
присутствии воды, то практически весь присутствующий калий может быть восстановлен в виде солей
нейтральной реакции, практически свободных от железа и алюминия. При этом данный процесс имеет
дополнительное существенное преимущество, заключающееся в том, что большая часть нерастворимого
фосфата превращается в форму, растворимую либо в воде, либо в лимонной кислоте и цитрате аммония. Мы
также обнаружили, что путем соответствующего изменения количества и природы реагирующих веществ, а
также путем соответствующего контроля условий, в которых происходит реакция, свойства и состав
получаемого продукта можно в значительной степени контролировать по желанию.
В частности, мы обнаружили, что состав получаемого продукта, в частности, его растворимость в воде или
лимонной кислоте, а также значения калийного и фосфатного состава, поддаются независимому контролю.
Очевидно, что для определенных целей выгодно иметь возможность производить удобрение, содержащее как
калий, так и фосфаты, в форме, относительно нерастворимой в воде и растворимой в слабом растворе
лимонной кислоты. Примером полезности такого продукта может служить его использование в жарком
климате, где осадки выпадают с перерывами и, как правило, бывают сильными. В таких странах часто
встречается ситуация, когда сельское хозяйство ведется на террасированных склонах, и там, где все
питательные вещества материала легко растворимы в воде, они могут смываться в долины и теряться, в то
время как в других случаях, когда таких условий нет, может быть выгодно иметь максимальную растворимость
в воде.
В соответствии с настоящим изобретением мы вызываем реакцию силикатов описанного типа 5,5 с фосфатом
или фосфатами одного или нескольких щелочноземельных металлов, карбонатом кальция и серной кислотой
в присутствии воды. Растворимость калийного и/или фосфатного числа конечного продукта в воде и слабом
растворе лимонной кислоты регулируется путем контроля относительных пропорций реагирующих веществ
и/или температуры реакции. В целом, мы обнаружили, что образование водорастворимого конечного продукта
калия благоприятствуется увеличением количества мела в реакционной смеси, а образование
водонерастворимого, но растворимого в лимонной кислоте калия благоприятствуется уменьшением
количества мела, в то время как образование водорастворимых фосфатов благоприятствуется относительно
низкими температурами реакции, а образование водонерастворимых, но растворимых в лимонной кислоте
фосфатов благоприятствуется повышением температуры. Что касается количества серной кислоты или ее
эквивалента, необходимого для проведения реакции, следует отметить, что оно не более чем в два раза
превышает количество, которое теоретически потребовалось бы при наличии калия, и эта особенность
является еще одним преимуществом настоящего изобретения.
Изобретение также включает в себя различные модификации процесса, упомянутого выше (пункт 85), и
различные детали, сопутствующие ему или взаимодействующие с ним.
Теперь мы более подробно опишем изобретение и несколько предпочтительных способов его осуществления,
а также приведем несколько примеров, иллюстрирующих различные виды конечных продуктов, которые могут
быть получены в соответствии с нашим усовершенствованным процессом.
Мы обнаружили, что данный процесс применим к таким калийсодержащим силикатам, которые разлагаются
минеральными кислотами, и хотя в настоящем описании мы приводим лейцит в качестве хорошего примера
таких веществ, мы не хотим ограничиваться только этим конкретным материалом. Лейцит, мел и
щелочноземельная соль фосфорной кислоты, например, кальциевая соль фосфорной кислоты, должны быть
мелко измельчены и тщательно перемешаны, после чего к смеси трех твердых ингредиентов можно добавить
разбавленную серную кислоту или эквивалентное вещество, либо ингредиенты можно смешать в любом
другом удобном и подходящем порядке. Оно будет найдено.
Однако, если серная кислота добавляется непосредственно к лейциту без добавления других материалов,
достигается более высокая температура, чем в случае 115, когда три твердых ингредиента предварительно
смешиваются вместе. В любом случае, для достижения хороших результатов необходимо тщательное и
аккуратное перемешивание. Реакцию проводят при соответствующем контроле температуры, и, как правило,
она может быть завершена без применения внешнего нагрева и обычно занимает от 24 до 38 часов. 125 При
необходимости серную кислоту можно частично заменить сульфатами, гидролизующимися в водном
растворе, такими как, например, сульфат алюминия, а если этот процесс применяется, например, в
производстве удобрений, серную кислоту можно полностью или частично заменить кислыми сульфатами,
такими как нитровый осадок и тому подобное.
Что касается кальциевых солей фосфорной кислоты, мы можем использовать любую подходящую для этой
цели соль, например, любые минеральные фосфаты, и особенно те, которые в природе содержат карбонат
кальция, или суперфосфат, костную муку, костную золу, осажденные фосфаты или смеси любых из них или
подобных веществ.
При использовании одноосновных или двуосновных фосфатов отдельно или в смеси с трехосновной солью
можно уменьшить количество серной кислоты, но ее количество всегда должно превышать эквивалентное
количество присутствующего оксида калия.
Что касается количества карбоната кальция, его можно варьировать описанным ниже способом, но
количество используемого карбоната кальция всегда должно быть достаточным для разложения любого
сульфата алюминия, который может образоваться в реакции, и мы обнаружили, что количество карбоната
кальция, равное одной четверти количества используемого трехосновного фосфата кальция, более чем
достаточно для получения нейтрального конечного продукта. Если количество кислоты или кислотных
веществ, используемых в смеси, увеличивается, то при необходимости можно увеличить и количество
карбоната кальция, но, как указано выше, относительное количество ингредиентов следует варьировать в
зависимости от желаемых свойств конечного продукта. Например, если мы хотим получить
Для получения калийных солей в форме, частично растворимой в воде и частично нерастворимой в ней, но
растворимой в 2%-ном растворе лимонной кислоты, мы можем использовать природную фосфатную породу с
низким содержанием карбоната кальция и, соответственно, несколько уменьшить количество серной кислоты.
Таким образом, мы можем, например, получить конечный продукт, в котором калий, нерастворимый в воде, но
растворимый в лимонной кислоте, может составлять от 80 до 40% от общего количества, присутствующего в
исходном сырье. Полученный продукт можно выщелачивать водой, в результате чего будет получен раствор
водорастворимых солей калия, а нерастворимый остаток будет содержать оставшуюся часть калия и
значительную часть фосфата в водонерастворимой, но растворимой в лимонной кислоте форме.
В некоторых случаях мы можем добавлять, до, во время или после реакции, другие подходящие вещества,
имеющие ценность в качестве удобрений, например, торф или другой абсорбирующий органический
материал, хотя это и не обязательно. Для получения конечного продукта, не требующего дальнейшей сушки,
количество воды, используемой с серной кислотой, следует свести к минимуму, и, как правило, мы
обнаружили, что оно не должно значительно превышать количество, необходимое для гидратации сульфата
извести и любого дикалийгидрофосфата, образующегося в реакции.
Полученный продукт может быть использован непосредственно в качестве нейтрального удобрения, как
отдельно, так и в сочетании с другими подходящими удобрениями, либо может быть обработан любым
известным и/или подходящим методом для извлечения из него присутствующих солей калия и отделения
последних от остальной части продукта реакции. Если необходимо получить удобрение, практически
полностью нерастворимое в воде как по содержанию калия, так и по содержанию фосфатов, и растворимое в
слабом растворе лимонной кислоты, то можно экстрагировать или выщелачивать продукт реакции водой,
чтобы удалить из него водорастворимые компоненты и получить нерастворимый в воде продукт. Согласно
этой реакции, в состав продуктов, полученных из силиката калия-алюминия, входят один или несколько
нейтральных фосфатов калия-95-алюминия в форме, нерастворимой в воде и растворимой в слабом
растворе лимонной кислоты, и считается, что это новые вещества.
Теперь мы приведем несколько типичных примеров, демонстрирующих, как можно изменять относительное
количество материалов и температурные условия в зависимости от желаемого конечного продукта. 1 05
ПРИМЕР 1.
Конечный продукт обладает высокой растворимостью в воде как по содержанию калия, так и по содержанию
фосфатов.
Гранулы африканской фосфатной породы 1 10, содержащей 59,9% фосфата кальция, Ca,(PO0)2 и 14,3%
CaCO, были смешаны со 180 гранулами порошкообразного лейцита и 50 гранулами торфа. Материалы
тщательно перемешали, и путем разбавления получили разбавленный раствор серной кислоты.
Затем к объему смеси добавили концентрированный раствор I2SO4 до объема 1 см³ с водой и охладили
смесь. Температуру поддерживали на максимально низком уровне, не превышающем 15-20 °C. Это
достигалось внешним охлаждением, смесь тщательно перемешивали в течение примерно нескольких минут,
после чего оставляли на срок от 24 до 36 часов. Было установлено, что конечный продукт 125 содержал 94,4%
от общего количества калия, присутствующего в лейците, в α-форме, растворимой в воде, в то время как
64,2% от общего количества фосфата, содержащегося в 24M,336 сырьевых материалах (рассчитанного как
POs20), было растворимо в воде, а 11,5% — нерастворимо и растворимо в 2% растворе лимонной кислоты.
Было установлено, что водорастворимая часть продукта имеет нейтральную реакцию и практически не
содержит железа и алюминия.
ПРИМЕР 2.
Аналогично примеру 1, но выполнено при более высокой температуре.
230 Гранулы порошкообразного лейцита смешивали со 130 гранулами африканского фосфата аналогичного
состава, использованного в Примере 1, затем к полученной смеси добавляли 55 мл концентрированной
серной кислоты, разбавленной 100 мл воды и охлажденной, после чего смесь тщательно перемешивали. В
данном случае внешнее охлаждение не применялось, и температура повышалась от 30 до 40 °C. Было
установлено, что конечный продукт содержит 79,4% от общего количества калия в форме, растворимой в
воде, частично в виде фосфата калия и частично в виде сульфата калия. 39.4% Было установлено, что 37%
общего количества фосфатов, рассчитанного как P.O., растворимо в воде, а 37% — в лимонной кислоте.
Следует отметить, что воздействие более высокой температуры в данном случае привело к снижению
процентного содержания водорастворимых калийных солей и фосфатов.
ПРИМЕР 3.
Калий растворим в воде, а фосфаты частично растворимы в воде и частично в лимонной кислоте.
35. 69 фунтов порошкообразного лейцита были смешаны с 35 фунтами африканской фосфатной породы
очень низкого качества, содержащей 58,65% фосфата кальция и 29,4% карбоната кальция, а также 411,5
фунтами серной кислоты 53 B6, разбавленной от 10 до 15 фунтов.
Затем к тщательно перемешанному слою высушенных материалов добавили воду. Были приняты меры для
предотвращения существенного повышения температуры, и было установлено, что готовый продукт содержит
75,9% общего количества калия в водорастворимой форме, частично в виде фосфата калия и частично в виде
сульфата калия, в то время как 19,3% общего количества фосфатов оказались растворимыми в воде, а 78%
— нерастворимыми в воде, но растворимыми в лимонной кислоте.
ПРИМЕР 4.
Водорастворимый калий и фосфат, растворимый в лимонной кислоте.
28 фунтов серной кислоты 53 B'6.
Смесь, смешанная с 30 фунтами воды, была добавлена непосредственно к 50 фунтам порошкообразного
лейцита, когда температура поднялась примерно до 76 °C. После этого 26,1 фунта низкосортного
африканского фосфата и 5 фунтов...
К смеси добавили торфа, а также еще 15 фунтов воды, после чего все перемешали. После выдержки, как и
прежде, было установлено, что конечный продукт содержал 78,9% общего количества калия в
водорастворимой форме, почти полностью в виде сульфата калия, в то время как 93,7% общего количества
фосфатов оказались нерастворимыми в воде и растворимыми в лимонной кислоте.
ПРИМЕР 5.
Калий частично растворим в воде, частично в лимонной кислоте, а фосфаты преимущественно растворимы в
лимонной кислоте.
75 фунтов порошкообразного лейцита смешивали с 50 фунтами флоридской фосфатной породы, содержащей
72% фосфата кальция и 2,5% карбоната кальция, и 75 фунтами африканской фосфатной породы,
содержащей 60% фосфата кальция и 18% карбоната кальция. Затем тщательно перемешивали. 80 фунтов
серной кислоты с молекулярной массой 530 B6 добавляли, и, наконец, 40 фунтов...
Была добавлена вода. Смесь была тщательно перемешана, и температура поднялась до 68 °C, когда был
получен готовый продукт.
Было установлено, что образец содержит 55,5% водорастворимого калия и 36,1% калийрастворимого в
лимонной кислоте, в то время как 10,8% фосфатов являются водорастворимыми и 84,7% —
цитраторастворимыми. Затем этот продукт экстрагировали водой для удаления водорастворимых
компонентов, после чего было обнаружено, что остаток содержит 7,5% фосфатов и 3% калия, рассчитанного
как K1O 9,5, практически полностью растворимых в растворе лимонной кислоты и нерастворимых в воде; эти
показатели были рассчитаны по весу остатка.
ExAmipE 6.
Фунты флоридского фосфата, аналогичного тому, который использовался в Примере 5, были смешаны с
фунтами порошкообразного лейцита и 5 фунтами торфа, после чего было добавлено 29 фунтов серной
кислоты 53 B6 и 12 фунтов воды, что оказалось минимальным количеством, достаточным для получения
пригодной для работы пасты. Температура поддерживалась на уровне около 53 °C, после чего было
установлено, что готовый продукт содержит 32,6% фосфатов и 68% общего количества калия в
водорастворимой форме, а также 52,2% фосфатов и 28,8% калия в растворимой в лимонной кислоте форме.
Приведенные выше примеры покажут, как, контролируя температуру реакции и относительное количество
ингредиентов, можно по своему желанию регулировать свойства конечного продукта.
Следует отметить, что добавление таких веществ, как торф, не является обязательным и не играет никакой
роли в реакции. В каждом случае реакция оказывается экзотермической, но степень выделяемого тепла
можно контролировать в определенной степени; так, например, если необходимо поддерживать температуру
как можно ниже, разбавленную серную кислоту следует охлаждать перед добавлением к шихте, и ее следует
добавлять к смеси всех твердых ингредиентов, при этом шихту при необходимости также следует охлаждать
снаружи. Если же серную кислоту добавить к лейциту до добавления фосфатов и/или торфа, то будет
выделено больше тепла.
Следует также отметить, что в каждом случае, согласно настоящему изобретению, будет установлено, что та
часть получаемого продукта, которая растворима в воде, будет практически свободна от железа и алюминия.
В заключение следует отметить, что мы не стремимся ограничиваться конкретными примерами и/или
конкретными разновидностями предписанных реакционных тел или стандартными деталями, поскольку все
они могут быть изменены без выхода за рамки изобретения.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_242337.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=242337&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB242337A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: август.
2,
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]