Raakafosfaatin liuotus ja ammonointi

Abstract

Apatiittien käyttöä raaka-aineena lannoitteiden valmistusprosessissa on usein hankaloittanut lannoitelietteen viskositeetin kasvu, kun hapanta lannoitelietettä on neutraloitu ammoniakilla. Työn tarkoituksena oli tutkia lannoitelietteen viskositeettiin vaikuttavia tekijöitä ja tekijöiden vaikutusta lannoitteen ominaisuuksiin. Työn kirjallisen osan alkupuoliskolla käsiteltiin raakafosfaatteja ja fosfaattilannoitteita. Tämän jälkeen keskityttiin lannoitteiden valmistukseen sekä viskositeetin merkitykseen lannoiteprosesseissa. Työn kokeellisessa osassa tutkittiin raakafosfaatin, liuotushapon, liuotushappomäärän, ammonointiajan sekä apatiitti/fosforihappo-suhteen vaikutusta lannoitteen ominaisuuksiin. Kokeet aloitettiin raakafosfaatin liuotuksella happoon. Tämän jälkeen liete neutraloitiin ammoniakilla ja suoritettiin muiden ravinteiden lisäys. Lannoitelietteen viskositeettiin voimakkaimmin vaikuttavat tekijät olivat kokeissa käytetty liuotushappo, ammonointiaika sekä raakafosfaatti. Raakafosfaatilla, liuotushapolla sekä apatiitti/fosforihappo-suhteella havaittiin olevan suurin merkitys lannoitteen fosforin vesiliukoisuudelle.

Substantial problems have been experienced during manufacturing of fertilizers containing phosphate rock. It has been noticed that the viscosity of fertilizer slurry can become extremely high during ammoniation of slurry. The aim of this work was to study the factors affecting the viscosity of fertilizer slurry and the quality of fertilizer. In the literature part of this thesis, phosphate rock and phosphate fertilizers were discussed. Manufacturing of fertilizers and factors affecting the viscosity of fertilizer slurry were also described. In the experimental part of this thesis, the effect of phosphate rock, digestion acid, the amount of digestion acid, the residence time of ammoniation and the ratio of phosphate rock and phosphoric acid on fertilizer was studied. Experiments were started by dissolution of phosphate rock in acid. The solution was then neutralized with gaseous ammonia and mixed with other nutrients. Phosphate rock, digestion acid and the duration of ammoniation were the most effective factors to the viscosity of fertilizer slurry. Phosphate rock, digestion acid and the ratio of phosphate rock and phosphoric acid were the most important factors to the solubility of fertilizer containing phosphate rock in water.