DE1592815B

DE1592815B - Verfahren zur Herstellung granulierter Mischdüngemitte! aus Kalkstickstoff und Kalidüngesalz mit Harnstoff oder Harnstoffnitrat

Info

Publication number: DE1592815B
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl.-Chem. Dr.-Ing.; Braun Otto Dipl.-Chem. Dr. 3500 Kassel. F25d 17-06 Jahn-Held
Original assignee: Wintershall AG
Current assignee: Wintershall AG

Description

Das deutsche Patent 1 121 084 betrifft die Verpressung von »vollständig aushydratisiertem Material unter Verwendung von harnstoffhaltigen Lösungen«. Dagegen betrifft das Verfahren der Erfindung die Granulierung von unhydratisiertem Kalkstickstoff ohne Verwendung von Lösungen, so daß dieses Patent den Gegenstand der Erfindung nicht berührt.

Das schweizerische Patent 92 144 verwendet nach dem Patentanspruch und den Beispielen wäßrige Harnstofflösungen und »Wasser in einer Menge, die größer ist als diejenige, welche chemisch gebunden wird«, so daß dieses Patent ebenfalls den Gegenstand der Erfindung nicht berührt.

Das USA.-Patent 2 502 996 betrifft den Zusatz wäßriger Harnstofflösungen, sowie eine 37,5%ige Lösung von Formaldehyd nach Beispiel 1.

Nach den Patentansprüchen werden ausschließlich wäßrige Salzlösungen oder wäßrige Ammoniumverbindungen mit Lösungen von Formaldehyd behandelt. Durch dieses Patent wurde also die Verpressung von unhydratisiertem Kalkstickstoff und die Behandlung mit Aldehyden ohne Anwesenheit von Wasser nicht nahegelegt.

Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung granulierter Mischdüngemittel aus Kalkstickstoff und Kalidüngesalz mit Harnstoff oder Harnstoffnitrat als Bindemittel, wobei der Bindemittelanteil unter 15% liegt und ein erwärmtes Gemisch aus unhydratisiertem Kalkstickstoff und Kalidüngesalz mit Harnstoff oder Harnstoffnitrat in Schnecken- oder Stempel- oder Walzenpressen bei Preßdrücken bis etwa 300 kg/cm² verpreßt und das Preßgut zerkleinert wird, nach Patent 1242249 gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß dem Gemisch vor dem Verpressen Aldehyde zugesetzt werden oder das zerkleinerte Preßgut mit gasförmigem Formaldehyd in bekannten Granuliervorrichtungen behandelt wird. Weiter wurde gefunden, daß dem Gemisch vor dem Verpressen vorzugsweise Paraformaldehyd in Mengen von etwa 5 bis 7,5% zugesetzt wird.

Das Verfahren mil Zusatz fester Aldehyde wird beispielsweise durch Verpressen mittels Walzenpressen bei einem Preßdruck von etwa 4 t/cm nach Vorverdichtung mit folgender Mischung durchgeführt:

45

Kalkstickstoff (19,5% N) 43,1%

Kalidüngesalz (50,0% K₂O) 41,9%

Harnstoff (46,0% N) 10,0%

Paraformaldehyd 5,0%

Die Nährstoffgehalte des Granulats betragen 13% N und 21% K₂O, wobei 65% des N aus Kalkstickstoff und 35% aus Harnstoff stammen. Ebenso ist es möglich, weniger Harnstoff, z. B. nur 6%, beim Verpressen zu verwenden, so daß etwa 80% des N aus Kalkstickstoff stammen. Es müßte dann in dieser Mischung ein Kalidüngesalz mit etwa 55% K₂O eingesetzt werden, um ebenfalls mit unhydratisiertem Kalkstickstoff ein Düngemittel der Marke 13 bis 21 zu erzeugen.

Paraformaldehyd wird als wasserfreie, feste, polymere Modifikation des Formaldehyds verwendet, da die 40%ige wäßrige Lösung des Handelsproduktes von Formaldehyd bei der Granulation von unhydratisiertem Kalkstickstoff nicht verwendet werden kann.

Die Primärausbeute an Schülpen beträgt mit der beispielsweise genannten Mischung 79,4% bei einem Anfall von 20,6% Feinkorn unter 0,5 mm. Nach Vermahlung in einer bekannten Mühle wird folgendes Granulat erhalten:

Körnung:

über 3
0,5 bis 3
unter 0,5

kg

6,0
53,9
18,7
78,6

7,6
68,6

23,8

Die Nachvermahlung des Uberkornes ergibt folgende Mengen:

Körnung:
0,5 bis 3
unter 0,5

kg

4,8
1,2
6,0

80,0
20,0

Die Gesamtausbeute ist demzufolge:

	kg	%
Gutkorn	58,7 40,3 99,0	59,2 40,8
Unterkorn ...

Die Siebanalyse des Gutkornes ist folgende:

über 3,0 .
2,0 bis 3,0
1,0 bis 2,0
0,5 bis 1,0
unter 0,5 .

O/

/0

33,1
30,5
23,5
12,9

Dieses Gutkorn weist eine Druckfestigkeit der Granalien des Kornbereiches von 2 bis 3 mm von 600 g/Granalie auf, die je nach den Preßbedingungen für diesen Kornbereich auch etwa 500 bis 1000 g/ Granalie beträgt.

Die Druckfestigkeit wird wie folgt ermittelt: Bei Lagerung der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Granulate zeigt sich bei etwa 60 bis 80% relativer Luftfeuchtigkeit innerhalb von 8 Wochen kein Zerfall, während die Granulate ohne Zusatz von Aldehyd oder ohne Behandlung mit Formaldehyd bereits mehr als zur Hälfte zerfallen waren.

Die beispielsweise erzeugten Granulate des Kornbereiches von 2 bis 3 mm weisen eine Abriebbeständigkeit von 81,7% auf. Diese wird wie folgt bestimmt: Es werden 100 g Granulat 5 Minuten auf einer Siebmaschine, z. B. dem Handelstyp Lavib (Firma Siebtechnik) mit 270 Schwingungen je Minute bei einer Amplitude von 30 mm, Siebdurchmesser 20 cm, gerüttelt und der Abrieb mittels eines Siebes von 0,5 mm Maschenweite bestimmt.

Die gefundene Dauerbeständigkeit der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Granulate sowie deren hohe Abriebbeständigkeit bei guter Druckbeständigkeit ist überraschend. Dies liegt offenbar

daran, daß sich bereits bei Raumtemperatur oder bereits bei geringer Wärme, z.B. von 30 bis 5O⁰C, ein Kondensationsprodukt aus Harnstoff und Aldehyden unter dem Preßdruck bildet, welches sonst erst bei weit höherer Temperatur entsteht. Dies liegt offenbar daran, daß durch die Fähigkeit des Kalkstickstoffs, Wasser chemisch zu binden, das bei der Kondensation entstehende Wasser ständig aus dem Gleichgewicht entfernt wird und dieses sich deshalb in Richtung des Kondensationsproduktes verschiebt.

Das Verfahren der Erfindung gestattet somit, erstmalig Granulate mit unhydratisiertem Kalkstickstoff als Komponente herzustellen, die für den praktischen Bedarf der Lagerung und des Transportes eine ausreichende Dauerbeständigkeit bei hoher Abriebbeständigkeit aufweisen.

Sofern auf die unkrautbekämpfende Wirkung des Kalkstickstoffes zusätzlich Wert gelegt wird, haben sich Granulate des Kornbereiches von 0,3 bzw. 0,5 bis 1 bzw. 1,5 mm vorzugsweise als geeignet erwiesen. Es ist jedenfalls nur mit unhydratisiertem Kalkstickstoff als Komponente möglich, einen granulierten Mischdünger mit Kalkstickstoff und Kalidüngesalz der Nährstoffgehalte von mindestens 13% N und 21% K₂O herzustellen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung granulierter Mischdüngemittel aus Kalkstickstoff und Kalidüngesalz mit Harnstoff oder Harnstoffnitrat als Bindemittel, wobei der Bindemittelanteil unter 15% liegt und erwärmtes Gemisch aus unhydratisiertem KaIkstickstoff und Kalidüngesalz mit Harnstoff oder Harnstoffnitrat in Schnecken- oder Stempel- oder Walzenpressen bei Preßdrücken bis etwa 300 kg/cm² verpreßt und das Preßgut zerkleinert wird nach Patent 1242249, dadurch g e kennzeichnet, daß dem Gemisch vor dem Verpressen Aldehyde zugesetzt werden oder das zerkleinerte Preßgut mit gasförmigem Formaldehyd in bekannten Granuliervorrichtungen behandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch vor dem Verpressen Paraformaldehyd in Mengen von etwa 5 bis 7,5% zugesetzt wird.