Gekörnter Kalkstickstoff sowie Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung. Die vorliegende Erfindung betrifft einen gekörnten, haltbaren, Bindemittel enthalten den, vollständig hydratisierten Kalkstick stoff, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er ein Volumengewicht von mindestens 1000 g/l, bezogen auf Körner von 2-2,5 mm @, be sitzt, und dass die Körner einen Zertrümme rungsdruck von mindestens 850 gmê auf weisen.
Kalkstickstoff in Form von Körnern war bereits bekannt. Die Körner waren jedoch nicht haltbar und zerfielen nach einiger Zeit zu Pulver. Durch eingehende Versuche wurde die überraschende Feststellung ge macht, dass die Haltbarkeit des Kornes von dessen Dichte und Festigkeit bezw. Kom paktheit abhängig ist und dass man daher unter einer minimalen Korndichte und un ter einem minimalen Zertrümmerungsdruck zu keinem haltbaren Produkt gelangen kann. Als untere Grenze innerhalb von Messfehlern wurde für die Dichte ein Litergewicht von 1000 g, gemessen an Körnern von 2-2;5 mm Grösse, und für die Festigkeit ein Zertrüm merungsdruck von 850 g pro mmê fest gestellt. Jedoch wird man vorzugsweise auf Zertrümmerungsdrucke von z. B.600-800 g pro mm= hinarbeiten.
Ein solches Produkt zeigt nach 6 Monaten: einen unbedeutenden Staubzerfall, der nach zwölfmonatiger Lagerzeit immer noch wesentlich weniger als 17o beträgt.
Die obenerwähnte Korngrösse von 2 bis 2,5 mm -e' bezieht sich nur auf die Korn grösse, mit welcher das Litergewicht be stimmt werden soll, da dasselbe von der Korngrösse abhängig ist. Das erhaltene Pro dukt kann auch aus andern Korngrössen bezw. aus Mischungen verschiedener Korn grössen bestehen.
Die Dichte und Kompaktheit der Körner hängt, wie ferner gefunden wurde, von der Art der mechanischen Bearbeitung ab, wel cher die hydratisierte, mit Bindemittel ange- teigte Masse während der Körnung unter worfen wird. Man muss daher, um zu halt- baren Körnern zu gelangen, die mechanische Bearbeitung derart bezw. so (lange durchfüh ren, dass die genannte Mindestforderung an Volumengewicht bezw. Zertrümmerungs druck des Kornes erfüllt ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Kalkstickstoffkörnern mit den genannten mechanischen Eigenschaften ist dadurch gekennzeichnet, dass man voll ständig und gleichmässig hydratisierten Kalkstickstoff mit einer wässerigen Binde- mittellösung anrührt und die nachfolgende körnende Behandlung der so angerührten Masse, eventuell nach Abkühlung, durch eine knetende und zerteilende Bearbeitung derart durchführt, dass das Volumengewicht der getrockneten Körner, bezogen auf solche von 2--2,5 mm @, mindestens 1000 g/l be trägt und dass die Körner einen Zertrümme rungsdruck von mindestens 350 g/mmê auf weisen.
Die Bildung von Körnern kann z. B. durch gleichzeitiges Kneten und Pressen während der Herstellung erfolgen. Kör nungsverfahren und Einrichtungen, bei wel chen nur eine Zerteilung bezw. Körnung ohne eine gleichzeitige Verdichtung statt findet, sind für das vorliegende Verfahren ungeeignet. Gewöhnliche Körnungstroin- meln, bei welchen sich die Körner einfach durch die rollende Bewegung der Masse bil den, können daher für den vorliegenden Zweck nicht verwendet werden. Vorzügliche Resultate kann man dagegen bei der Ver wendung von Körnungstrommeln mit frei beweglichen spitzig-kantigen Zerteilungs organen. z.
B. nach dem Schweizer Patent Nr. 166866, erzielen, indem diese Zertcilungs- organe durch ihre besondere Gestaltung nicht nur eine zerteilende, sondern auch eine knetende bezw. zusammenpressende Wir kung ausüben. Die Abmessung der Trommel bezw. die Zeit der Behandlung der Masse in der Trommel, die Schwere und Form der Zerteilungsorgane werden so gewählt, dass ein Korn mit der gewünschten minimalen Dichte gebildet wird. Natürlich können auch andere Körnungs methoden, wie z. B. das Pressen der Masse durch .Öffnungen oder Siebe oder mittels Walzen mit darauffolgendem Rollen der Teilchen, für das vorliegende Verfahren zur Anwendung gelangen, jedoch nur unter der Bedingung, dass dadurch die gewünschte minimale Dichte und Festigkeit erreicht wird.
Es ist ferner zweckmässig, das Ver fahren so durchzuführen, dass eine möglichst gleichmässige Durchführung der einzelnen Operationen gewährlleistet wird, welche sich schlussendlich auf das gleichmässige Ver halten des Kornes während der Lagerung auswirkt. Dies kann vor allem durch eine gründliche Durchmisebung der Ausgangs produkte und Egalisierung der Zwischen produkte erreicht werden, indem man die zur Durchführung des Prozesses erforderlichen Misch-, Rühr-, Knet- und Körnungsapparate so wählt, dass die Endprodukte in möglichst egalisierter Form anfallen.
Wesentlich ist ferner, dass man von einem gleichmässig und vollständig hydratisierten Produkt ausgeht. Das hydratisierte Produkt soll nur einen geringen Gehalt an Dicy an- diamid und nur wenig, das heisst nicht. mehr als 5 % über die theoretisch zur Hydratisie- rung notwendige Wassermenge enthalten. Dasselbe soll ferner vorteilhafterweise abge kühlt sein, das heisst es soll nicht warm verarbeitet werden, wie es bei der Hy drata- tion direkt anfällt. Als Bindemittel können alle .die hierfür bekannten Stoffe angewandt werden; besonders geeignet sind z.
B. wässe rige Calciumnitratlösungen, Melasse- und Zuckerlösung usiv. Main gibt die Bindemittel- lösung dem hydratisierten, abgekiiblten Pro dukt hinzu und kann dabei die ganze oder nur einen Teil der zur Durchfiibrung der Körnung erforderlichen Wassermenge hinzu geben. Im ersteren Falle arbeitet man auf eine. teigige Masse bin, die nach guter Dureliarbeitung rasch erhärtet und in die sem Zustand ohne weitere Zusätze verar beitet und gekörnt werden kann.
Im zweiten Falle behält die Masse auch nach Zusatz der Bindemittellösung zum grössten Teil ihre trockene und teils staubige Beschaffenheit bei, da das Wasser nicht ausreicht, um einen Teig zu bilden. Um sie in der Trommel zu körnen, kann man eine zusätzliche, rest liche Menge Wasser während der Bearbei tung zuführen, damit sich die Staubteilchen zu Körnern agglomerieren. Diese zweite Va riante ist nicht so günstig wie die erste. Man muss, um Körner mit der gewünschten mini malen Dichte und Kompaktheit erzielen zu können, die Behandlung in der Trommel länger durchführen und im Gesamten eine grössere Menge Wasser zugeben. Hierbei wird z. B. das Überkorn vor der Rückfüh rung in die Trommel zerkleinert, was im ersten Fall nicht nötig ist.
Das bei der Körnung, z. B. in rotieren den Trommeln mit Zerteilungsorganen, er haltene Produkt besteht aus einem Staub bezw. Feinanteil, Mittel- und Überkorn ent haltenden Korngemisch. Zweckmässig wird das Gemisch ausgesiebt und das Überkorn sowie der Feinanteil in den Prozess zurück geführt, während das Mittelkorn bei mässiger Temperatur, unter 100 C, z. B. bei 70 C, rasch getrocknet wird und dassgewünschte Endprodukt darstellt. Es enthält weniger als 2 % Wasser, z. B. 0,5--1%. Die Dieyan- diamidmengen sind nicht grösser als 1-2,%.
Durch geeignete Wahl der Körnungs dauer sowie der Aussiebung kann die Korn grösse sehr weitgehend variiert werden. Eine mittlere Korngrösse von 1-3 mm hat sich in der Landwirtschaft als sehr erwünscht er wiesen, da dadurch die bei der Anwendung von Kalkstickstoff oft beobachteten Ver brennungen der Kulturpflanzen vermieden werden.
Der bei der Aussiebung des Kornge misches anfallende Feinanteil, welcher bei vielen Körnungsmethoden ein unerwünschtes Nebenprodukt darstellt, kann in dem vor liegenden Verfahren sehr nutzbringend ver wendet werden. Man kann den Staub sowohl bei der Vermischung des hydratisierten Pro duktes mit dem Bindemittel, die z. B. in einer Mischschnecke erfolgt, wie bei der Körnung, die zweckmässig in einer Trommel vorgenommen wird, zugeben, wobei man durch die Menge und die Temperatur des zirkulierenden Feinmaterials den Körnungs prozess im günstigsten Sinne beeinflussen und regulieren kann. Auf diese Art kann man auf wirtschaftlichste Weise ohne uner wünschten Staubanfall ein schönes, regel mässiges Korn von grosser Haltbarkeit er halten.
Die einen weiteren Gegenstand der Erfin dung bildende Vorrichtung zur Herstellung des erfindungsgemässen Produktes und zur Durchführung des erfindungsgemässen Ver fahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass sie Organe zum Mischen des hydratisierten Pro duktes mit einer Bindemittellösung, z. B. eine Mischschnecke oder eine Trommel mit frei beweglichen, spitzig-kantigen Zertei lungswerkzeugen, eine Trommel mit frei be weglichen Zerteilungsorganen zur Körnung des hydratisierten, mit Bindemittellösung versehenen Zwischenproduktes, sowie Organe, um die durch eine Siebtrommel ausgeschie denen, als Feinanteil und Überkorn anfal lenden Nebenprodukte im Kreislauf in den Verarbeitungsprozess wieder zurückzuführen, aufweist.
In der beigefügten Zeichnung ist die Vorrichtung zur Durchführung des Verfah rens unter Verwendung einer Mischschnecke zum Hydratisieren, ferner einer Körnungs- tro-mmel mit spitzig-kantigen Zerteilungs- organen nebst Hilfsapparaten in einem Aus führungsbeispiel schematisch dargestellt.
Anstatt in einer Mischschnecke kann man die Hydratisierung, insbesondere bei der Verwendung von stückförmigem Kalkstick stoff, auch in einer Trommel mit spitzig- kantigen Zerteilungvorganen durchführen.
In der Zeichnung bedeutet 1 den Füll trichter und die Dosiervorrichtung für den staubförmigen Kalkstickstoff, 2 die ge- gekühlte Hydratisiertrommel mit der Was serzuführungsleitung 3 aus dem Behälter 4.
5 ist eine Kühltrommel für das hydratisierte Produkt, 6 sind zwei Misch- und Förder schnecken mit den entsprechenden Zufüh rungen 7 und 8 fier den bei der A ussiebung anfallenden Feinanteil; 9 ist die Zufüh rungsleitung der Bindemittellösung in die Schnecke 6 aus dem Behälter 10; 11. ist die Körnungstrommel mit den spitzig- kantigen Zerteilungswerkzeugen. Bei 12 wird das Überkorn in die Trommel eingeführt, wel ches vermittels des Elevators 13 von der Siebtrommel 14 zugeführt wird. Die Sieb trommel 14 ist mit den Abfülltrichtern 15 für den Feinanteil, 16 für das Mittelkorn, 17 für das Überkorn ausgestattet. Von letzte rem wird das Überkorn durch Schnecke 17a dem Elevator 13 zugeführt.
Die Trocken trommel 18 nimmt das Mittelkorn auf, wel ches das gewünschte Endprodukt darstellt und nach Kühlung in der Trommel 19 in den Sack 20 eingefüllt wird. Der anfallende Feinanteil wird aus Abfülltrichter 15 über Schnecke 15a dem Elevator 21 zugeführt und von diesem über Schnecke 7 a durch die Zu führung 7 und durch die Zuführung 8 in die Mischschnecke 6 und von da in die Kör nungstrommel 11 zurückgeführt.
Auf diese Art wurde z. B. ein Kalkstick stoffpulver mit zirka. 22-23r, N verarbei tet. Die Hydratation wurde bei zirka 70 C durchgeführt, unter Verwendung von 65 kg Wasser auf 1000 kg CaCN2 und dann das hydratisierte Produkt mit 228 kg einer 50 % igen Calciumnitratlösung plus 48 k- Wasser in der Schnecke zu Teig verarbeitet. Die teigige Masse wurde in der Körnungs trommel mit spitzig-kantigen Zerteilungs organen während zirka 1 Stunde behandelt. Das aus der Trommel anfallende abgesiebte, bei zirka 70 C getrocknete Mittelkorn ent hielt 20,15% Gesamtstickstoff, 1,36% Di- cyandiamid, 0,37% Wasser. Das Liter gewicht der 2-2,5 mm Körner betrug zirka 1000-1030 g und der Zertrümmerungsdruck 650-800 g/mmê.
Die Haltbarkeit des Pro duktes ist ausgezeichnet, nach 6 Monaten normaler Lagerung war der Staubanfall nur zirka 0,25%.