Enkelvoudige superfosfaten – productie en toepassing

Momenteel worden echter andere fosfaatmeststoffen geproduceerd (zoals bijvoorbeeld Triple Superfosfaat), die door het relatief lage fosforgehalte geleidelijk Single Superfosfaat vervangen. Het afgewerkte SSP is een los poeder of korrels met een grijze kleur. De belangrijkste componenten zijn monocalciumfosfaat (Ca(H ₂ PO ₄ ) ₂ ·H ₂ O) en calciumsulfaat (CaSO ₄ ·0,5H ₂ O). Natuurlijk bevat Single Superphosphate ook verschillende hulpstoffen, zoals ijzer- en aluminiumfosfaten, silica of fosforzuur. Alle soorten superfosfaten bevatten dezelfde componenten, die alleen in verschillende verhoudingen voorkomen. Superfosfaten zijn de eenvoudigste en meest gebruikte fosfaatmeststoffen. Ze lossen gemakkelijk op in water, wat de opname van fosfor door planten vergemakkelijkt. Deze soorten meststoffen kunnen worden gebruikt op alle grondsoorten en alle soorten gewassen, maar ook op weiden en weiden, vandaar dat ze universele meststoffen worden genoemd. Ze moeten vóór het zaaien worden aangebracht, bij voorkeur in combinatie met kaliumzouten, in aanwezigheid waarvan ze het meest effectief zijn. Fosfor is een van de belangrijkste voedingsstoffen voor planten en het tekort komt tot uiting door hun stijfheid en gevoeligheid voor breuk, gebrek aan glans, er kunnen ook rode verkleuringen op de bladeren verschijnen. Er moet aan worden herinnerd dat fosfaatmeststoffen vooral de kwaliteit van gewassen beïnvloeden, niet hun overvloed.

Grondstoffen die nodig zijn voor de productie van SSP

Voor de productie van Simple Superfosfaat worden voornamelijk fosforiet en apatiet gebruikt. Fosforieten zijn sedimentaire gesteenten van chemische of organische oorsprong, die voornamelijk uit fosfaten bestaan (ze bevatten 12 tot zelfs 40%P ₂ O ₅ ). Op hun beurt zijn apatieten mineralen van voornamelijk vulkanische oorsprong. Fosforieten worden gevormd als gevolg van de calciumfosfaatprecipitatie uit zeewater. De grootste afzettingen van deze rotsen zijn te vinden in Noord-Amerika, Oekraïne, Rusland en Algerije, Tunesië en Egypte. In Polen worden fosforieten gevonden in het Bardzkie-gebergte en aan de rand van het Świętokrzyskie-gebergte. Helaas werd de exploitatie van deze afzettingen in de jaren zeventig stopgezet. De andere zeer belangrijke grondstof die nodig is voor de productie van superfosfaten is zwavelzuur . Daarom kunnen de zwavelzuur- en superfosfaatfabrieken het beste zo dicht mogelijk bij elkaar worden geplaatst. Dit maakt de eliminatie van het _{H2SO4 –} transportproces mogelijk, dat uiterst moeilijk en duur is. Moderne installaties die fosfaatmeststoffen produceren, worden meestal gebouwd in de buurt van installaties die zwavelzuur produceren.

Productie van enkelvoudig superfosfaat

De bereiding van SSP door de inwerking van zwavelzuur op fluorapatiet is een complex en meerfasig proces. De reactie vindt voornamelijk plaats in het diffusiegebied. De eerste fase is de bereiding van fosfaatgrondstoffen, die bestaat uit de fragmentatie van hun korrels tot een grootte van minder dan 0,16 mm. Parallel aan dit proces kan verdunning (tot ongeveer 68%) en koeling van zwavelzuur worden uitgevoerd. Afhankelijk van het type grondstof dat wordt gebruikt, wordt de temperatuur van H ₂ SO ₄ gevarieerd. Gewoonlijk is het ongeveer 30-40°C voor fosfaaterts en ongeveer 60-70°C voor apatiet. De versnipperde fosforgrondstof wordt op een weegschaal getransporteerd en in een continumenger gezogen. Hierna wordt zwavelzuur geïntroduceerd. De volgende stap bij het verkrijgen van Single Superphosphate is het mechanisch mengen van alle ingrediënten. Reeds op dit moment begint de initiële fosforietverdeling. Na het mengen wordt de inhoud van de mixer overgebracht naar een continue reactiekamer, waar de processen van uitharden en uitharden plaatsvinden. In een later stadium wordt het superfosfaat vermalen en vervolgens opgeslagen bij een temperatuur van ongeveer 35-40 °C. De bereide massa "rijpt" ongeveer 2-3 weken en tegen die tijd zijn de fosfaatontledingsreacties voltooid. Tijdens de rijpingscyclus neemt het gehalte aan vrij fosforzuur in SSP af en neemt de hoeveelheid P ₂ O ₅ (die zeer goed door de planten wordt opgenomen) toe. Het mengen van het superfosfaat in het magazijn versnelt de processen verder. De laatste fase is de granulatie van superfosfaat. Dit is een uiterst belangrijk proces vanwege het feit dat het de fysieke eigenschappen van het eindproduct beïnvloedt. De hele granulatiefase vindt plaats in roterende granulatietrommels. Het poedervormige superfosfaat wordt besproeid om het te bevochtigen, en de rotatie van de trommel veroorzaakt de vorming van korrels van verschillende groottes. Het bereide product wordt na de laatste droging gescheiden in fracties met verschillende korrelgroottes en verpakt in papieren zakken. Het fosforgehalte in Single Superphosphate is meestal 16-20%, uitgedrukt als P ₂ 0 ₅ .

Selectie van bouwmaterialen voor het productieproces van superfosfaat

Om het productieproces van superfosfaten goed uit te voeren, is het belangrijk om de juiste bouwmaterialen van het apparaat te kiezen. Vanwege het gebruik van zwavelzuur en de aanwezigheid van waterstoffluoride in eindproducten, moet de instrumentatie die in dit proces wordt gebruikt zuurbestendig zijn. De productie van Single Superfosfaat vindt plaats in tanks die zijn bekleed met lood, hard PVC of Teflon. Alle coils die in dit proces worden gebruikt, zijn gemaakt van zuurbestendig staal of lood (lood wordt echter niet meer gebruikt in moderne installaties). Daarnaast is het zeer belangrijk om anticorrosiebescherming te gebruiken (bijv. rubber of faoliet) vanwege het waterstoffluoride dat daarbij vrijkomt.