KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
Razred 16
INDUSTRISKE SVOJINE
Izdan 1. Januara 1931.
PATENTNI SPIS ŠT. 7623
Ing. chem. Turk Jakob, Ljubljana, Jugoslavija.
Postopek za obrezprašenje gnojilnih fosfaiov in fosfalonosnih gnojilnih zmesi, tako da
se ojači njihova gnojilna zmožnost.
Prijava z dne 16. decembra 1929.	Velja od 1. maja 1930.
Gnojilni fosfati kot taki nisu dani po naravi, hmveč so proizvodi iz prirodnih in umetnih fosfatov, ki jih je treba podvreči določeni mehanični ali tudi kemični preob-delavi, da postanejo sposobni za gnojila. Izvestne fosfate podvržejo le mehanični raz-delbi, kakor n. pr. Thomasev fosfat in žar-jeninske fosfate, ki jih enostavno z drobnim mletjem pripravijo za gnojenje. Na enak način se dajo spremenili z zelo drobno raz-delbo v dobro učinkovite gnojilne fosfate tudi surovi rudniški fosfati, zlasti oni meh-kozemeljne naravi, kakor alžirski, gafski in tem podobni fosfati. Včasih prednjači razdelbi fosfatov drugovrstna njihova pre-dobdelava, kakor pri kostni moki, ki jo dobivajo s prašno drobnim mletjem kosli, katere poprej razmastijo in večinoma tudi razkleiijo. Dikalcijev fosfot (precipitat) pa izločajo kemijskim polom iz fosfatnih raztopin v najfinejši razdelbi s pomočjo apnenega mleka.
Drobnostna stopnja teh prašečih se gnojilnih fosfatov je pri lem zaradi njihove ne-topljivosti v vodi odločilnega pomena, kajti čim bolj debeli so fosfatni drobci, tem manj prihajajo v dotik z zemeljskimi delci in se s tem seveda, kar je samo po sebi umevno tudi fosfat manj izkoristi. Sprejemljivost fosforove kisline v vodi neraztopnih gnojilnih fosfatov po rastlinah raste in pada sploh z njihovo drobnostno stopnjo. Pri zelo visoki razdelbi se morejo ti fosfati (in s tem tudi surovi rudninski fosfati) prevesti
celo v koloidno drobnostno obliko, v kateri vršijo gnojilni učinek, kakršen pristoji le še vodotopnim fosfatom. Toda pomisliti je, da se z večjo drobnostjo gnojilnega fosfata zviša njegovo prašenje, kar ne more ostati brez škode pri gnojenju. Pri trošenju potegne namreč še tako rahel vetrček prašno-drobni gnojilni fosfat celo iz zmesnih gnojil s seboj ter ga ne le prav neenakomerno porazdeli, temveč zanese tudi na tuja polja, s čimer nastanejo lahko znatne izgube gnojil za lastno gospodarstvo. Razen tega napada drobni fosfatni prah zelo močno dihalne organe pri gnojenju zaposlenih oseb in živali, zaradi česar predstavlja trošenje prašečih še gnojilnih fosfatov prav zoperno delo. Uporaba prašno-drobnih gnojilnih fosfatov, ki ne prašijo, je torej velikega gospodarskega in higijeničnega pomena, in mora to spoznanje nujno povzročiti preobrat na polju celokupne induslrije fosfatnih gnojil, če se posreči, da se na enostaven in koristen način obrezprašijo taki fosfati.
Z visoko drobnostno stopnjo prašečih se gnojilnih fosfatov, kakor je tudi važna za razvoj njihove gnojilne moči, se vendar-le ne dovede njihova fosforova kislina neposredno za hrrnino rastlinam. V to svrhoje potreben primeren razklep teh fosfatov, da mora njihova fosforova kislina preiti v vodno raztopino, v kateri edino jo sprejemajo rastline. V tehniki se zgodi ta razklep z učinkovanjem rudninskih kislin na fosfate, zlasti žveplove kisline, kakor n. pr. pri izdelovanju
Din. 10.
srperfosfatov. V tleh pa povzroči a razklep fosfatov poglavitno ogljikova in humusova kislina. Razklepne reakcij« potekajo v tleh na podlagi izkušnje zelo pospešeno posebno tedaj, če so navzoče fizološko-kisle soli. Te soli razpadajo namr č v zemlji, pri čemer jim tla ali raslljne odlegnejo njihove osnove (baze). S tem se kisline teh soli osvobode ter opravijo potem med drugim razklep v vodi nstopljivih fosfatov, ki so v tjeh ali so bili dodani zemlji in se tako dovede njihova fosforova kislina rastlinam za hranino, ne da bi se v navzočnosti zadostne fosfatne količine neugodno izpreme-nila talna kislost. Ce ni fi/.ološko-kislih soli že po naravi dovolj v zemlji, potem se morejo vnašati vanjo tudi n i umetni način. Toda za dosego najkrepkejšega njihovega učinka na gnojilne fosfate je potrebno, da pridejo z njimi v kar najožjo dotiko. Zato se vrši gnojenje smotreno edino tedaj, če se spravijo fiziološko ki-le'soli v kolikor naj služijo lete za razklep odnosno za oja-čenje gnojilne zmožnosti raztrosenih prašečih se gnojilnih fosfatov, v najfinejši raz-delbi in kar najpopalnejši zmesi z njimi v tla, pa naj se uporabljajo te toli v tvrdni obliki ali kot soine raztopine. Tako se pra-šenje prašečih se gnojilnih .osfatov že zgolj ob prisotnosti grobno razdeljenih trdnih soli znatno ublaži in tudi docela odpravi, če se ti fosfati primerno obdelajo v teme Ijitih fosfatno-solnih zmeseh z razmeroma majhnimi količinami kake prikladne solne ali kislinske raztopine, kar pripomore obenem, da se prav izdatno zviša njihova gnojilna zmožnost.
Potemtakem je dana možnost, da obez-prašimo prašeče se gnojilne fosfate na jako enostaven način z ojačenjem njihove gnojilne zmožnosti. V to svrho so potrebne izvesne soli in solne raztopine, od katerih se dajo slednje nadomestiti tudi s prikladnimi raztopinami kislin. K solem, s pomočio katerih se da doseči v tleh razklep, odnosno ojačenje gnojilne zmožnosti prašečim se gnojilnih fosfatov, spadajo več ali manj vse fiziološko-kisle soli. Iz praktičnih razlogov pa so v to svrho najboljše fiziološko-kisle gnojilne soli, v kolikor se dajo mešati z danimi gnojilnimi fosfati, ker učinkujejo tudi same zase kot gnojila. Poleg fiziološko-kislih gnojilnih soli zaslužita posebno pažnjo klorov magnezij in klorovo apno vsled njihove higro-skopicitete, radi katere učinkujeta v zgoščenih raztopinah že v primeroma malih količinah sila ugodno na obezprašenje prašečih se gnojilnih fosfatov in sta iz tega razloga od vseh fiziološko-kislih soli najbolj uporabna v ta namen. K temu prihaja še lastnost teh soli, da se moreta pretvar-
jati sulfati alkaličnih kovin in amonijaka, s čimer se gnojilna masa zleni in obez-praši. Dejstvo pa se s poslednje imenovanimi solmi dovajajo v zemljo kloridi, ki morejo v izveslnih okoliščinah škodovat: rastlinam, tu skoro ne prihaja v poštev, kajti gnojilni proizvodi, kakršni se dajo pripraviti po pričujočem postupku, ne vsebujejo zdaleka onih količin škodljivih kloridov kakor surove kalijeve soli, ki so vendar splošno priznana gnojila. Sicer pa se da izvesti obezprašenje prašečih se gnojilnih fosfatov odnosno njihovih solnih mešanic tudi brez kvarnih kloridov, če se izvrši s solnimi raztopinami, ki so svobodne klora, ali kar je nabolje s prikladnimi kislinami.
Tehniška izvedba postopka zahteva kar najveća drobnost fosfatov, ki se uporabljajo, kar se z njo a priori zviša njihova gnojilna vrednost. A tudi fiziološko-kisele soli, v kolikor naj služijo le-le po lem postopku v drdni obliki za ojačenje gnojilne zmožnosti prašečih se fosfatov, ki se upo rahljajo, ter za njihovo razmnoženje in vrhu tega kot neposredno delujoča gnojila, morajo biti prav dobro zmlete, da se morejo kolikor moguče temeljito pomešati s fosfati Iz fosfatnega in solnega prahu se pripravi najpre pri eventualnem skupnem mletju temeljita suha f isfatno-solna zmes ki naj odgovarja zaželjenemu gnojilnemu proizvodu. Ko je ta fosfatna-solna zmes pripravljena, se podla dalje po enem ali drugem obeh izvedbenih oblik postopka.
Pri eni (prvi) izvedbeni obliki postopka se dobljena fosfalno-solna zmes obdeluje v priprosti mešalni napravi s prikladno solno raztopino do obrezprašenja gnojilne mase. V to svrho posebno prikladno solno raztopino predstavljajo končni lugi kalijeve industrije, ker so kot odpadni proizvod zelo poceni in tudi prav izdatni zaradi klorovega magnezija, ki ga vsebujejo. Izvrslne v to svrho so pa tudi zgoščene raztopine klorovega, magnezija in klorovega kalcija, če se ztahkoma in poceni dobivajo. Vendar morejo služiti za obrezprašenje fosfatno-solnih zmesi tudi druge močno zgoščene solne raztopine in med njimi zlasti one iz surovih in gnojilnih kalijevih soli ter zgoščeni matični lugi od varjene in morske soli, kakor sploh tem podobne solne raztopine. Po kakvosti surovin ter po tem, kakšnega sestava naj bodo končni proizvodi, je treba za izdelovanje dogotovljenoga gnojilnega blaga na 100 utežnih delov skupne mase približno 8 do 24 utežnih delov ene gori navedenih solnih raztopin. Na ta cenen način se morejo doseči brez kislin in sušenja prav učinkoviti gnojilni proizvodi brezhibne kakovosti, ki se dajo
brez nadaljnega polniti v vreče in trositi brez prahu.
Pri drugi izvedbeni obliki postopka, ki je tehniško popolnejša in gospodarsko važnejša, se izvrši obrezprašenje dobljene fosfatno solne zmesi mesto s solnimi raztopinami s kako prikladno rudninsko kislino. V ta namen ni treba preobilnega dodatka kisline, ker zadoščajo v dosego zaželje-nega cilja razmeroma neznatne kislinske količine, dasiravno večji kislinski pridatek ne kvari obrezprašilnega procesa. Vendar se ludi tu zahteva, da se obdelujejo fosfati z rudninsko kislino v najfinejši razdelbi in v najpopolnejši zmesi z drobno zmletimi fiziološko-kislimi solmi, ker se s tem poveča površina, ki je potrebna za jačji in popolnejši učinek kisline. Primešane fiziološko kisle soli nimajo zgolj namena, o katerem je že bil govor, temveč služijo tu obenem tudi za razmnožilo pričujočih fosfatov, čijih prašno — drobni delci se na ta način drže kolikor mogoče narazen, da jih more kislina lažje objeti in primerno razklenili. Jn če se uporablja rudninska kislina za obrezprašenje odn. za razklap foif dno-solne zmesi tudi še v smotreni in praktično dopustni zgoščenosti ter se kolikor mogoče enakomerno porazdeli na vso gmoto, tedaj se lahko pričakuje s popolno gotovostjo, da se dotaknje kislina kljub njeni razmeroma mali uporabljeni količini vsakega fosfatnih delcev ter ga pri njegovem popolnem obre^prašenju primerno razklene. S tem se fosfati fosfatno-solne zmesi vsekakor ne prevedejo docela v vodotopno obliko, pač pa se potom tega neobičajnega razklepa zrahljajo tako daleč, da morejo prejeli rastline njihovo fosforovo kislino v navzočnosti fiziološko-kislih soli z lahkoto za hranino še celo tedaj, kadar gre zi surove prašno drobno rudninske fosfate, kar prihaja tudi sicer do izraza v odlični raztopnosti teh po tem posebnem načinu dobljenih fosfatonosnih gnojilnih proizvodov v 2'V„-ni raztopini citronove kisiine. Vendar postane fosforovo kislina tudi v teh gnojilnih proizvodih deloma vodotopna in sicer tembolj, čim večji je bil dodatek kisline pri enaki količini fosfata, radi česar pridejo pri gnojenju od vsega početka do polne veljave. Tako se s pomočjo fiziološko-kislih soli dosežejo ob prihranku kisline iz prašno drobnih prirodnih ali umetnih surovih fosfatov brezprašna in do gotove stopnje razklenjena fosfato-nosna gnojila, ki se dajo po svoji gnojilni učinkovitosti docela primerjati s superfos-fati odn. s superfosfatnimi mešanimi gnojili, toda se ceneje dobivajo; in baš v tem leži velika gospodarska vrednost te izvedbene oblike postopka. Od rudninskih kislin.
ki so posebno prikladne za to razklepno in obrezpraševalno obliko postopka, zavzema poleg fosforove kisline, ki pa je za to svrho predraga, prvo mesto žveplova kislina, ker stvarja že sama po sebi fizio-loško-kisle soli in je poceni. Vendar se more uporabljati v to svrho z uspehom tudi soliirova kislina, kakršno dobivajo iz zraka, ker stvarja kalcijev nitrat, ki ni fiziološko prealkalična sol, ker se njegova osnova (baza), v kolikor jo ne sprejmejo rastline za hranino, preobrazi v tleh v kalcijev karbonat, ki se zadržuje skoraj nevtralno. Za izvedbo procesa je treba z ozirom na drobnost in svojevrsnost fosfatov kakor tudi z ozirom na kakovost in sestavo zaželjenih končnih proizvodov približno 5 do 15 utežnih delov hidratne žveplove ali solitrove kisline na 100 utežnih delov dogotovljene gnojilne tvarine. Dodatek so-1 trove kisline se more tudi primerno zvišati, če to zahteva zvečana vsebina dušika dogotovljenih proizvodih. Najboljša je v ta namen 50 do 60°A,-na žveplova kislina, ki pa se more uporabljati po potrebi s skoraj istim uspehom tudi pri višji ali nižji koncentraciji. Solitrova kislina pa naj bi se uporabljala, če le mogoče kot 600/o-na kislina, v svrho da se dos žejo brez sušenja st. novitni gnojilni proizvodi z določeno vsebino dušika, ki se dajo dobro trositi. Vendar more služiti v ta namen tudi sla-bejša sol trova kislina, če so za odhlapi-lev odnosno sušenje končnih proizvodov na razpolago ceneni viri toplote, pri čemer se more prav lahko in poljubno regulirati vsebina dušika v dogotovljenih proizvodih pri njihovi prav dobri stanovitnosti, ako se njihova vsebina na dušiku ne regulira z dodatkom kakega prikladnega dušikovega gnojila.
Za obrezprašilni proces po tem postopku je koristno, da se podelajo fosfati, ki močno prašijo in vpijajo, s fosfati, ki kažejo te lasnosti v manjši preri, kakor n. pr. raz-klejana kostna moka z mokami rudninskih fosfatov.
Primer 1.
16 utežnih delov razklejane kostne moke s približno 30% P, 06, 40 utežnih delov alžirske fosfatne moke s približno 28% Ps Os, in 20 utežnih delov sadrine ali kize-ritne moke se pri najdrobnejši mlelvi temeljito zmešajo ter potem obdelajo v prikladni mešalni napravi s približno 24 utežnimi deli 507o'iie žveplove kisline tako, da se kislina porazdeli kar najenakomerneje na vso gmoto.
Tako nastane superfosfatu sličen gnojilni proizvod izvrstne gnojilne učinkovitosti, ki vsebuje približno 16% P» 05.
Primer 2.
10 utežnih delov razklejane kostne moke s približno 30n/o PaO.,, 25 utežnih delov alžirske fosfatne moke s približno 28 /., P-09 in 50 utežnih delov kalijeve gnojilne soli s približno lO/^K^O se pri najdrob-neji mletvi temeljilo zmešejo ter potem obdelajo s pridližnoli utežnimi deli 50°,o ne žveplove kisline enako kakor v primeru 1.
Tako nastane superfosfatu sličen gnojilni proizvod s približno 10'70 P>05 in 20°/,, K,,0, ki se rnore po svoji gnojilni učinkovitosti primerjati s surovo mešanico iz super-fosfata in kalijeve gnojilne soli enakega sestava.
Primer 3.
10 utežnih delov razklejene kostne moke s približno 3a0/,, Pe03. 25 utežnih delov alžirske fosfatne moke približno 28% P-aOr,, 25 utežnih delov kalijeve gnojilne soli s približno	in 25 utežnih delov
žveplovo-kislega amonijaka s približno 20% N se pri najdrobneji mletvi temeljito zmešajo ter potem obdelajo s približno 15 utežnimi deli 50°/„-ne žveplove kisline enako kakor v primerih 1 in 2.
Tako nastane superfosfatu sličen gnojilni proizvod približno 1070P<,Oi( 10 70 K20 in 5/uN, katerega gnojilna učinkovitost je na isti višini kot pri surovih superosfat-nih zmesnih gnojilih enakega sestava.
Primar 4.
10 utežnihjdelov razklejane kostne moke s približno 30 /0P2O5, 22 utežnih delov alžirske fosfatne moke s približno 28% P..Ofl in 45 utežnih delov kalijeve gnojilne soli s približno 40% K,0 se pri ntjdrobmji mletvi temeljito zmešajo ter potem obdelajo s približno 23 utežnimi deli 60 ne solitrove kisline enako kakor v primerih 1, 2 in 3.
Tako nastane drobtinast in dobro tros-Ijiv gnojilni proizvod s približno 9%‘RiO(i, 1870 K-O in 3% N, ki se more po svoji gnojilni učinkovitosti meriti s surovim su-perfosfatnimi mešanimi gnojili enakega sestava.
Navedeni primeri se morejo poljubno pomnožiti s tem, da se pomenjeni fosfati zamenjajo z drugimi, nadalje s tem, da
se nadomestijo kalijeve soli s klorovim kalijem ali žveplovo-kislim kalijem, kakor pač nanese potreba, pa tudi s tem, da se dovedejo še druge fiziološko-kisle soli ali samo s tem, da se izpremeni mešalno razmerje posameznih zmesnih komponent, pri čemer se more kostna moka eventualno docela izločiti. Kislinski količini so cdprte široke meje, v katerih se more poljubno kretati. Uporaba solitrove kisline zahteva izvestne ozire glede na dušikovo vsebino dobljenih gnojila h pro zvodov, katerih eventualno sušenje naj se izvede pri zmerni topljini, da se prepreči nazadovanje topljivosti fosforne kisline.
Ce so v gornjih primerih nadomesti kislina z odgovarjajočo količino kake prikladne solne rastopine, tedaj se dobe gnojilne zmesi prve skupine.
Tako gnojilni proizvodi združujejo pri nižji ceni vse piednosti zmesnih gnojil ter nadkriljujejo njihove surove mešanice po svoji popolnosti in izbornosti.
Patentni zahtevi;
1.	Postupek za obrezprašenje'gnojilnih fosfatov in fosfatonosnih gnojilnih zmes , označen s tem, da se obdela iz enega ali več prašno-drobnih prirodnih ali umetnih fosfatov in ene ali več najfineje zmletih v to svrho prikladnih fiziološko-kislih soli (najbolje gnojilnih soli) z dodatkom še drugih snovi ali brez njega v vsakem zaže-Ijenem mešalnem razmerju pripravljena temeljita fosfatno-solna zmes bodisi s prikladno solno raztopino do obezprašenja ali pa razlene s prikladno rudninsko kislino na ta način in samo tako daleč, kakor je potrebno, da se doseže bezprašen in dobro Irosljiv gnojilni proizvod žaže-Ijenega sestava s čimer se obenem ojači gnojilna zmožnost tako obdelanih gnojilnih fosfatov ali fosfatonosnih gnojilnih zmesi
2.	Postopek za obrezprašenje gnojilnih fosfatov in. fosfatonosnih gnojilnih zmesi po zahtevu 1, označen s tem, da se, čim se je izvršil obezprašilni razklep fosfato-solne zmesi s solitrovo kislino, končni proizvodi po potrebi sušijo pri zmerni toplini.