DE1592815C

DE1592815C - Process for the production of granulated mixed fertilizers from calcium cyanamide and potash fertilizer salt with urea or urea nitrate

Info

Publication number: DE1592815C
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl.-Chem. Dr.-Ing.; Braun Otto Dipl.-Chem. Dr. 3500 Kassel Jahn-Held
Original assignee: Wintershall AG
Current assignee: Wintershall AG
Publication date: 1972-06-08

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.German patent 1 121 084 relates to the pressing of »completely hydrated material using solutions containing urea «. In contrast, the method of the invention relates to Granulation of unhydrated calcium cyanamide without the use of solutions so that this Patent does not affect the subject matter of the invention.

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.The Swiss patent 92 144 used according to the patent claim and the examples aqueous Urea solutions and »water in an amount greater than that which is chemically bound will «, so that this patent also does not affect the subject matter of the invention.

Das USA.-Patent 2 502 996 betrifft den Zusatz wäßriger Harnstofflösungen, sowie eine 37,5%ige Lösung von Formaldehyd nach Beispiel 1.U.S. Patent 2,502,996 relates to the addition of aqueous urea solutions and a 37.5% strength Solution of formaldehyde according to Example 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.According to the claims, only aqueous salt solutions or aqueous ammonium compounds are used treated with solutions of formaldehyde. This patent made the pressing of unhydrated calcium cyanamide and treatment with aldehydes in the absence of water suggested.

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.There has now been a process for the production of granulated mixed fertilizers from calcium cyanamide and potash fertilizer salt with urea or urea nitrate as a binder, the binder content being below 15% and a heated mixture of unhydrated calcium cyanamide and potash fertilizer salt with urea or urea nitrate in screw, ram or roller presses in press presses pressed up to about 300 kg / cm ² and the material to be pressed is crushed, found according to patent 1242249, which is characterized in that aldehydes are added to the mixture before pressing or the crushed material is treated with gaseous formaldehyde in known granulating devices. It has also been found that paraformaldehyde is preferably added to the mixture in amounts of about 5 to 7.5% before pressing.

Das Verfahren mit Zusatz fester Aldehyde wird beispielsweise durch Verpressen mittels Walzenpressen bei einem Preßdruck von etwa 4 t/cm nach Vorverdichtung mit folgender Mischung durchgeführt:The process with the addition of solid aldehydes is carried out, for example, by pressing by means of roller pressing carried out at a pressure of about 4 t / cm after pre-compaction with the following mixture:

4545

Kalkstickstoff (19,5% N) 43,1%Calcium cyanamide (19.5% N) 43.1%

Kalidüngesalz (50,0% K₂O) 41,9%Potash fertilizer salt (50.0% K ₂ O) 41.9%

Harnstoff (46,0% N) 10,0%Urea (46.0% N) 10.0%

Paraformaldehyd 5,0%Paraformaldehyde 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.The nutrient content of the granules is 13% N and 21% K ₂ O, with 65% of the N coming from calcium cyanamide and 35% from urea. It is also possible to use less urea, e.g. B. only 6% to be used when pressing, so that about 80% of the N comes from calcium cyanamide. _{A potash fertilizer salt with about 55% K 2} O would then have to be used in this mixture in order to produce a fertilizer of brand 13 to 21 with unhydrated calcium cyanamide.

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.Paraformaldehyde is used as an anhydrous, solid, polymeric modification of formaldehyde because the 40% aqueous solution of the commercial product of formaldehyde in the granulation of unhydrated Calcium cyanamide cannot be used.

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:The primary yield of scabs with the mixture mentioned for example is 79.4% for one Accumulation of 20.6% fine grain under 0.5 mm. After grinding in a known mill, the following occurs Get granules:

Körnung:Grain size:

über 3
0,5 bis 3
unter 0,5over 3
0.5 to 3
below 0.5

kgkg

6,0
53,9
18,7
78,66.0
53.9
18.7
78.6

7,6
68,67.6
68.6

23,823.8

Die Nachvermahlung des Überkornes ergibt folgende Mengen:The regrinding of the oversized grain results in the following quantities:

mmmm kgkg O/
/0O/
/ 0 Körnung:
0,5 bis 3
unter 0,5 Grain size:
0.5 to 3
below 0.5 4,8
1,2
6,04.8
1.2
6.0 80,0
20,080.0
20.0

Die Gesamtausbeute ist demzufolge:The total yield is therefore:

kgkg %% Gutkorn Good grain 58,7
40,3
99,058.7
40.3
99.0 59,2
40,859.2
40.8 Unterkorn Undersize

Die Siebanalyse des Gutkornes ist folgende:The sieve analysis of the good grain is as follows:

über 3,0 .
2,0 bis 3,0
1,0 bis 2,0
0,5 bis 1,0
unter 0,5 .over 3.0.
2.0 to 3.0
1.0 to 2.0
0.5 to 1.0
below 0.5.

33,1
30,5
23,5
12,933.1
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.This good grain has a compressive strength of the granules in the grain range of 2 to 3 mm 600 g / granule, which depending on the pressing conditions for this grain range also about 500 to 1000 g / Granalie amounts.

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.The compressive strength is determined as follows: When stored according to the method of the invention The granules produced appear within 8 weeks at about 60 to 80% relative humidity no disintegration, while the granules without the addition of aldehyde or without treatment with formaldehyde had already disintegrated more than halfway.

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.The granulates produced for example in the grain range from 2 to 3 mm have an abrasion resistance of 81.7%. This is determined as follows: 100 g of granules are placed on a sieve machine for 5 minutes, z. B. the commercial type Lavib (company Siebtechnik) with 270 vibrations per minute with a Amplitude of 30 mm, sieve diameter 20 cm, vibrated and the abrasion by means of a sieve of 0.5 mm Mesh size determined.

Die gefundene Dauerbeständigkeit der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Granulate sowie deren hohe Abriebbeständigkeit bei guter Druckbeständigkeit ist überraschend. Dies liegt offenbarThe durability of the granules produced by the process of the invention as well as their high abrasion resistance with good pressure resistance is surprising. Apparently this lies

daran, daß sich bereits bei Raumtemperatur oder bereits bei geringer Wärme, z. B. von 30 bis 50° C, 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,the fact that even at room temperature or even at low heat, z. B. from 30 to 50 ° C, forms a condensation product of urea and aldehydes under the pressure, which otherwise only occurs at a much higher temperature. This is evidently due to the fact that the ability of calcium cyanamide To bind water chemically, the water formed during the condensation constantly from the Equilibrium is removed and this therefore shifts in the direction of the condensation product,

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 Abriebbe- is ständigkeit aufweisen.The method of the invention thus allows for the first time granules with unhydrated calcium cyanamide as a component that is sufficient for the practical needs of storage and transport Have long-term durability with high abrasion resistance.

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.If the weed-combating effect of calcium cyanamide is also important, granules in the grain size range from 0.3 or 0.5 to 1 or 1.5 mm have preferably proven to be suitable. In any case, it is only possible with non-hydrated calcium cyanamide as a component to produce a granulated mixed fertilizer with calcium cyanamide and potash fertilizer salt with a nutrient content of at least 13% N and 21% K ₂ O.

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of granulated mixed fertilizers from calcium cyanamide and potash fertilizer salt with urea or urea nitrate as a binder, the binder content being below 15% and a heated mixture of unhydrated calcium cyanamide and potash fertilizer salt with urea or urea nitrate in screw, ram or roller presses at pressures of up to about 300 kg / cm ^{2 is} pressed and the material to be pressed is crushed according to patent 1242,249, characterized in that aldehydes are added to the mixture before pressing or the crushed material is treated with gaseous formaldehyde in known granulating devices.

2. The method according to claim 1, characterized in that the mixture before pressing Paraformaldehyde is added in amounts of about 5 to 7.5%.