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%.
Granulated calcium cyanamide and the method and device for its production. The present invention relates to a granular, durable, binding agent containing the fully hydrated Kalkstick material, which is characterized in that it has a volume weight of at least 1000 g / l, based on grains of 2-2.5 mm @, be seated, and that the grains have a crushing pressure of at least 850 gmê.
Calcium cyanamide in the form of grains was already known. However, the grains were not durable and disintegrated into powder after a while. Through detailed tests, the surprising finding was made that the durability of the grain of its density and strength respectively. It depends on compactness and that it is therefore not possible to obtain a durable product with a minimal grain density and minimal crushing pressure. A liter weight of 1000 g, measured on grains 2-2; 5 mm in size, and a crushing pressure of 850 g per mmê for the strength was established as the lower limit within measurement errors. However, one will preferentially to shatter prints of e.g. B. 600-800 g per mm = work towards it.
Such a product shows after 6 months: an insignificant dust breakdown, which after twelve months of storage is still considerably less than 170.
The above-mentioned grain size of 2 to 2.5 mm -e 'refers only to the grain size with which the liter weight is to be determined, since the same is dependent on the grain size. The product obtained can also bezw from other grain sizes. consist of mixtures of different grain sizes.
The density and compactness of the granules depend, as has also been found, on the type of mechanical working to which the hydrated, pasted mass is subjected during granulation. Therefore, in order to get durable grains, the mechanical processing must be resp. Carry out this for a long time so that the specified minimum requirement for volume weight or crushing pressure of the grain is met.
The process according to the invention for the production of calcium cyanamide grains with the mechanical properties mentioned is characterized in that fully and uniformly hydrated calcium cyanamide is mixed with an aqueous binder solution and the subsequent granular treatment of the thus mixed mass, possibly after cooling, by kneading and dividing Machining is carried out in such a way that the volume weight of the dried grains, based on those of 2--2.5 mm @, is at least 1000 g / l and that the grains have a crushing pressure of at least 350 g / mmê.
The formation of grains can e.g. B. be done by simultaneous kneading and pressing during manufacture. Granulation process and facilities in which only a division or Granulation takes place without simultaneous compaction, are unsuitable for the present process. Ordinary grain drums, in which the grains are simply formed by the rolling movement of the mass, can therefore not be used for the present purpose. On the other hand, excellent results can be achieved when using grain drums with freely movable pointed-edged dividing organs. z.
B. according to the Swiss patent no. 166866, achieve by these certifying organs not only a dividing, but also a kneading resp. exert a compressive effect. The dimensions of the drum respectively. the time of treatment of the mass in the drum, the weight and shape of the dividing organs are chosen so that a grain with the desired minimum density is formed. Of course, other graining methods, such as. B. pressing the mass through .Openings or sieves or by means of rollers with subsequent rolling of the particles, for the present process are used, but only on condition that the desired minimum density and strength is achieved.
It is also advisable to carry out the process in such a way that the individual operations are carried out as uniformly as possible, which ultimately affects the uniform behavior of the grain during storage. This can be achieved above all by thorough mixing of the starting products and equalization of the intermediate products by choosing the mixing, stirring, kneading and granulating equipment required to carry out the process in such a way that the end products are obtained in as equal a form as possible.
It is also essential that the starting point is a uniformly and completely hydrated product. The hydrated product should only have a low content of dicyandiamide and only a small amount, that is to say not. contain more than 5% more than the amount of water theoretically required for hydration. The same should also advantageously be cooled, that is, it should not be processed warm, as occurs directly in hydration. All substances known for this purpose can be used as binders; are particularly suitable, for.
B. aqueous calcium nitrate solutions, molasses and sugar solution usiv. Main adds the binder solution to the hydrated, cooled product and can add all or only part of the amount of water required to feed through the granulation. In the former case you work on one. A doughy mass that hardens quickly after good Dureli processing and can be processed and granulated in this state without further additives.
In the second case, even after the binder solution has been added, the mass largely retains its dry and sometimes dusty consistency, since the water is insufficient to form a dough. In order to granulate it in the drum, you can add an additional, remaining amount of water during processing so that the dust particles agglomerate into granules. This second variant is not as cheap as the first. In order to be able to achieve grains with the desired minimum density and compactness, the treatment in the drum must be carried out longer and a larger amount of water must be added overall. Here z. B. crushed the oversized grain before the Rückfüh tion in the drum, which is not necessary in the first case.
That in the grain, z. B. in rotating the drums with dividing organs, he kept product consists of a dust BEZW. Fine, medium and oversized grain mixture. The mixture is expediently sieved out and the oversized grain and the fine fraction fed back into the process, while the medium grain is at a moderate temperature, below 100 C, e.g. B. at 70 C, is dried rapidly and that is the desired end product. It contains less than 2% water, e.g. B. 0.5-1%. The quantities of dieyaniamide are not greater than 1-2%.
The grain size can be varied to a large extent through a suitable choice of grain duration and sieving. A mean grain size of 1-3 mm has proven to be very desirable in agriculture, since it avoids the burns of the crops often observed when using calcium cyanamide.
The fine fraction that occurs during the sieving out of the grain mixture, which is an undesirable by-product in many graining methods, can be used very usefully in the present process. You can get the dust both when mixing the hydrated pro duct with the binder, the z. B. takes place in a mixing screw, as in the case of the granulation, which is expediently made in a drum, add, whereby one can influence and regulate the granulation process in the most favorable sense by the amount and the temperature of the circulating fine material. In this way, you can keep a beautiful, regular grain with a long shelf life in the most economical way without unwanted dust accumulation.
Another object of the inven tion forming device for the production of the product according to the invention and for carrying out the process according to the invention is characterized in that it contains organs for mixing the hydrated product with a binder solution, eg. B. a mixing screw or a drum with freely moving, pointed-edged dividing tools, a drum with freely moving dividing organs for the grain size of the hydrated intermediate product provided with a binder solution, as well as organs around which a sieve drum excreted as fines and oversized grain by-products in the cycle to be returned to the manufacturing process.
In the accompanying drawing, the device for carrying out the method using a mixing screw for hydration, furthermore a granulation tray with pointed-edged dividing devices and auxiliary devices is shown schematically in an exemplary embodiment.
Instead of using a mixing screw, hydration can also be carried out in a drum with sharp-edged dividing processes, especially when using lump-shaped calcium cyanide.
In the drawing, 1 denotes the filling funnel and the metering device for the pulverulent calcium cyanamide, 2 denotes the cooled hydration drum with the water supply line 3 from the container 4.
5 is a cooling drum for the hydrated product, 6 are two mixing and conveying screws with the corresponding feeds 7 and 8 for the fines produced during the sieving; 9 is the feed line of the binder solution into the screw 6 from the container 10; 11. is the grain drum with the pointed-edged dividing tools. At 12, the oversized grain is introduced into the drum, which is fed from the sieve drum 14 by means of the elevator 13. The sieve drum 14 is equipped with the filling hoppers 15 for the fine fraction, 16 for the medium grain, 17 for the oversize grain. From the last rem the oversized grain is fed to the elevator 13 by screw 17a.
The drying drum 18 receives the medium grain, wel Ches represents the desired end product and is filled into the bag 20 after cooling in the drum 19. The resulting fine fraction is fed from the hopper 15 via screw 15a to the elevator 21 and from this via screw 7a through the guide 7 and through the feed 8 into the mixing screw 6 and from there into the grain drum 11 returned.
In this way, z. B. a lime stick fabric powder with about. 22-23r, N processed. The hydration was carried out at about 70 C, using 65 kg of water for 1000 kg of CaCN2 and then the hydrated product was processed into dough with 228 kg of a 50% calcium nitrate solution plus 48 K water in the screw. The doughy mass was treated in the granulation drum with sharp-edged dividing organs for about 1 hour. The sieved, medium-sized grains from the drum and dried at about 70 ° C. contained 20.15% total nitrogen, 1.36% dicyandiamide, 0.37% water. The liter weight of the 2-2.5 mm grains was about 1000-1030 g and the crushing pressure 650-800 g / mmê.
The shelf life of the product is excellent, after 6 months of normal storage the amount of dust was only around 0.25%.