DE1667795C - Verfahren zum Granulieren von NP-Salze enthaltenden Düngemittelschmelzen oder Düngemittelsuspensionen mit geringem Wassergehalt - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aus der britischen Patentschrift 677 077 ist ein Granulieren von NP-Salze, insbesondere Ammonium- Verfahren zur Herstellung fester Düngemittelphosphat und Ammoniumnitrat, enthaltenden Dünge- Granalien bekannt, bei dem trockene, feste Dünge miltelschmelzen oder DUngemittelsuspensionen mit mittel im Lauf« von 20 bis 25 Sekunden in einer geringem Wassergehalt, wobei den Schmelzen oder 5 Schaufelradmischmaschine mit konzentrierten Dünge-Suspensioner. feste Kalisalze und gegebenenfalls mittelschmelzen vermischt werden, wonach das geweitere feste Düngesalze zugemischt sind, durch mischte Material in der üblichen Art und Weise Verspritzen mittels eines rotierenden, gelochten granuliert und hiernach getrocknet und gesiebt wird. Zentrifugenkorbes. Dieses Verfahren ist besonders geeignet zum Ver-

Solche Schmelzen oder Suspensionen mit ge- ίο mischen einer konzentrierten Ammoniumnitratlösung

ringem Wassergehalt, die ziemlich große Mengen mit Calciumcarbonat. Bei dem Verfahren muß je-

fester Verbindungen enthalten können, konnten bis- doch Wasser vorhanden sein. Auch in der britischen

her nur schwierig durch Zerstäuben sprühkristallisiert Patentschrift 717 195, die im Zusatz verhältnis zu

werden. Die kaliumreichen Arten dieser Mischungen der britischen Patentschrift 677 077 steht, wird ein

sind sehr viskos, und es war sehr schwierig, das feste 15 solches Verfahren, das zum Vermischen einer festen

Kaliumsalz und anaere resie DCManuu-itt. _Bt^wu...no:_b e„w-.— _;. „in.>r wenioer als 5 Gewichtsprozent

und in ausreichenden Mengen in die NP-Schmelze Wasser enthaltenden NP-Schmelze geeignet ist, nicm

oder -Suspension zu vermischen. Gewöhnlich war beschrieben.

' es erforderlich, das Kaliumsalz fein zn mahlen, wo- Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines

durch jedoch der Nachteil auftritt, daß das Salz nur ao Verfahrens, welches die obenerwähnten Schwierig-

mit großer Schwierigkeit von der Schmelze oder der ketten beseitigt.

Suspension benetzt wird. Das feingemahlene Kalium- Das eriindungsgemäße Verfahren zum Granulieren salz, insbesondere Kaliumchlorid, beschleunigt außer- von NP-Salze, insbesondere Ammoniumphosphat dem Reaktionen zwischen dem Salz und der und Ammoniumnitrat, enthaltenden Düngemittel-Schmelze, die eine Verdickung der Mischung ver- 25 schmelzen oder Düngemittelsuspensionen mit geursachen, so daß sie nicht durch Zerstäuben sprüh- ringem Wassergehalt, wobei den Schmelzen oder kristallisiert werden kann, sondern in anderer Weise Suspensionen feste Kalisalze und gegebenenfalls zum Erstarren gebracht werden muß, beispielsweise weitere feste Düngesalze zugemischt sind, durch durch Kühlung auf einer Kühltrommel usw. oder Verspritzen mittels eines rotierenden, gelochten durch Trummelgranulierung. 30 Zentrifugenkorbes besteht darin, daß die Schmelzen

Gemäß der Erfindung können neben Kaiiumsalz oder Suspensionen mit einem Wassergehalt von

auch andere Salze in der Mischung, die durch Ver- weniger als 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise von

spritzen granuliert werden soll, anwesend sein, wie weniger als 1 Gewichtsprozent, eingesetzt werden,

beispielsweise Magnesiumsalze und Mikronährstoffc. wobei den Schmelzen oder Suspensionen Kalisalze

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Vermischung 35 und gegebenenfalls weitere Düngesalze, die zu über

der praktisch wasserfreien Schmelze oder Suspension 70 Gewichtsprozent Korngrößen von über 0,1 mm

mit den festen Verbindungen in der Weise zu aufweisen, zugemischt sind. Vorzugsweise wird als

fördern, daß die Mischung so flüssig wird, daß sie Kalisalz Kaliumchlorid eingesetzt. Zweckmäßig wird

zur Granulierung durch Verspritzen geeignet ist, eine kurze Mischzeit von vorzugsweise weniger als

oder die Menge der zugesetzten festen Verbindungen 40 2 Minuten angewendet. Die obere Grenze für die

zu erhöhen und dennoch eine zur Sprühkristallisation Korngröße beträgt vorzugsweise etwa ein Drittel des

geeignete Konsistenz zu erhalten. Lochdurchmessers des Zentrifugenkorbes.

Aus der britischen Patentschrift 910 140 ist es be- Daß mehr als 70 Gewichtsprozent eine Korngröße

kannt, daß sich die Viskosität der NP-Schmelze er- von mehr als 0,1 mm besitzen sollen, bedeutet, daß

höht, wenn das Kaliumsalz zugegeben wird. Aus 45 weniger als 30 Gewichtsprozent "ter festen Ver-

diesem Grunde wird nach dieser Patentschrift die bindungen durch ein Sieb mit einer Maschenweite

Viskosität dadurch verringert, daß der pH-Wert der von ü,l mm hindurchgehen. NPK-Schsnelze vor dem Sprühkristallisieren auf Nach dem Verfahren ger-lß der Erfindung ergibt

weniger als 4 eingestellt wird. Hierdurch ist jedoch sich nicht nur der Vorteil, daß die der Schmelze oder

das Endprodukt sauer, und falls das Kaliumsalz in 50 Suspension zugesetzten Feststoffe ohne Schwierig-

Form von Kaliumchlorid zugesetzt wird, kann hier- ketten in die Schmelze oder Suspension von geringem

durch thermische Zersetzung bewirkt werden, wenn Wassergehalt homogen eingemischt werden können,

Ammonium und Nitrat in der Mischung anwesend sondern auch der weitere Vorteil, daß der Anteil der

sind. Dadurch ist es erforderlich, andere und teurere zugesetzten Feststoffe höher eingestellt werden kann,

Kaliumquellen als Kaliumchlorid zu verwenden. 55 als es mit feiner gemahlenen Feststoffen möglich

Aus der britischen Patentschrift 322 424, die sich wäre, und man erhält gemäß der Erfindung eine auf die Herstellung von Düngemittel-Granalien be- Konsistenz der Mischung, die sehr gut zum Verzicht, die Ammoniumnitrat enthalten, nämlich NP- spritzen geeignet ist.

und NPK-Düngemittel, ist ein Verfahren bekannt- Das Verspritzen wird in an sich bekannter Weise geworden, bei dem feingemahlene feste Verbindun- 60 in einer gelochten Zentrifuge ausgeführt, und es ist gen (beispielsweise Ammoniumphosphat, Kalium- bei dem Verfahren gemäß der Erfindung die Versalze, Calciumcarbonat) in einer Mischmaschine wendung eines relativ groben Salzes mit einer Kornunter Rühren vermischt und danach bei einer Tem- größe bis zu etwa einem Drittel des Durchmessers der peratur, die 15 bis 35" C über dem Erstarrungspunkt öffnungen des Zerstäubungsapparates möglich. So der Mischung liegt, in Form von Tropfen zerstäubt 65 wurde gefunden, daß bei einem Durchmesser der werden. Hierbei müssen jedoch beträchtliche Mengen Öffnungen in einer Zentrifuge von 4 bis 5 mm die Wasser vorhanden sein, damit eine zerstäubungs- Korngröße von beispielsweise Kaliumchlorid mehr fäli Konsistenz dtr Mischung erhalten wird. als 1 mm betragen kann. Hieraus ergeben sich be-

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trächtliche Vorteile, die einerseits in verminderten mit den Feststoffen über eine zum Herstellen von

Mahlkosten und andererseits in verringerten Staub- Granalien durch Verspritzen ausreichende Zeitdauer Problemen bestehen. ein geeignetes Fließvennogen besitzt, wenn etwa Gewöhnlich muß das Verhältnis zwischen festen 70 Gewichtsprozent der Feststoffe eine Korngröße Teilen und der Schmelze oder Suspension in der 5 von größer als 0,1 mm besitzen, so wie es gemäß Mischung unter einem bestimmten Wert liegen, da- der Erfindung vorgeschlagen wird,

mit die Mischung geeignet ist für die Granulierung Aus den Beispielen 3 und 4 wird der gemäß der

insbesondere durch Verspritzen. Dies kann durch Erfindung erzielbare überraschende Vorteil besonders

Steigerung des Anteils der flüssigen Phase erreicht deutlich,

werden, beispielsweise durch Zugabe von Wasser, 10

oder durch Steigerung der Temperatur. Diese Mög- Peispiel 1
lichkeiten können jedoch nicht unbegrenzt ausgenutzt werden. Wenn der Wassergehalt einen be- Eine Stickstoff und Phosphor enthaltende Schmelze stimmten Wert überschreitet, werden die erstarrten (oder Suspension) wurde in der herkömmlichen Granalien für weitere Behandlung mechanisch zu 15 Weise durch Losen von Rohphosphat in Salpeter-

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außerdem, daG das Produkt anschließend noch ge- ten Menge Calciumnitrat und folgendem Neutralitrocknet werden muß und daß das Voiumgewicht sieren und Eindampfen hergestellt. Die eingedampfte niedrig sein wird. Bei Erhöhung der Temperatur wird Suspension hatte einen Wassergehalt von 0,5 Geunter anderem die Dampfspannung von Ammoniak 20 wichtsprozent, einen Stickstoffgehalt von 24 Geschr hoch. Hierdurch werden ein Verlust an Stick- wichtsprozent und ein Gewichtsverhältnis Ca/P und stoff auftreten sowie die Gefahr unerwünschter Zer- N/P wie 0,8 bzw. 3,2. Dieser Suspension wurde unter Setzungsreaktionen. In der Praxis hat das bisher be- kräftigem Rühren ein trockenes Salzgemisch zugedeutet, daß es für den Fall, daß die Anwendung geben, das aus 82,6 Gewichtsprozent Kaliumchlorid, des Sprühkristallisierungsverfahrens für Stickstoff, as 17 Gewichtsprozent Kieserit und 0,4 Gewichtsprozent Phosphor und Kalium enthaltende Düngemittel er- Natriunletraborat besteht. 60 Gewichtsprozent des wünscht ist, erforderlich war, sich auf Arten zu be- Salzgemisches waren so fein korngesiebt, daß es schränken, die iclativ arm an Kalium sind, und es durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,1 mm war im allgemeinen nptwend'3, das Produkt zu hindurchging; etwa 22 Gewichtsprozent gingen durch trocknen. 30 ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,06 mm.

Nach dem Verfahren gemäß cLr Erfindung ist es 72 g Salzgemisch wurden pro 100 g NP-Suspension sowohl möglich, Mischungen mit hohem Kalium- zugesetzt. Die Vermischung wurde in einer Flasche gehalt als auch Mischungen mit derart niedrigem vorgenommen. Die Temperatur der Mischung wurde Wassergehalt, vorzugsweise Mischungen mit weniger auf 150° C gehalten. Durch Zugabe von gasförmigem als 1 Gewichtsprozent Wasser, durch Verspritzen 35 Ammoniak wurde der pH-Wer der Mischung auf 5,6 zu kristallisieren, daß nachfolgendes Trocknen gehalten, gemessen in einer Verdünnung 1 Volumteil nicht erforderlich ist. Das Gewichtsverhältnis zwi- Mischung zu 13 Volumteilen Wasser. Nach der Zusehen festen Substanzen und flüssiger Phase in der gäbe des Salzgemisches trat eine zunehmende Ver-NPK-Suspension kann ohne Schwierigkeiten auf dickung ein, so daß die Mischung höchsten für 10 größer als 1 gesteigert werden. *o bis IS Sekunden ausreichend dünnflüssig gewesen

Weiterhin ist es bei dem Verfahren gemäß der wäre, um zu Tröpfchen zerstäubt werden zu können; Erfindung vorteilhaft, wenn der pH-Wert in der diese Zeitdauer ist jedoch zu kurz für ein geeignetes

Mischung zwischen 5 und 6,5 gehalten wird, ge- Zerstäuben in einer Zentrifuge,
messen in einer Verdünnung 1 Volumteil Mischung

zu 13 Volum teilen Wasser. 43 Beispiel 2

Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit Vorteil

mit allen NP-Schmelzen und -Suspensionen ausge- Beispiel 1 wird wiederholt, nur mit dem Unterführt werden, in denen als N- und P-Komponenten schied, daß das Salzgemisch diesmal etwas gröber eine Schmelze oder Suspension verwendet wird, die war, so daß nur 30 Gewichtsprozent durch ein Phosphate und Nitrate des Ammoniums enthält. 50 0,1-mm-Sieb und 5 Gewichtsprozent durch ein

Von den Kaliumsalzen wird Kaliumsulfat schwie- 0,06-mm-Sieb hindurchgehen. Nach Zugabe des

riger benetzt als Kaliumchlorid; deshalb sollte die Salzgemisches trat wiederum eine zunehmende Ver-

Kontaktperiode während des Mischens mit Kalium- dickung ein. Die Mischung war jedoch flüssiger als

sulfat etwas langer sein als bei Verwendung von im Beispiel 1 und mußte erst nach etwa 3 Minuten

Kaliumchlorid. 53 Mischzeit als ungeeignet für die Zerstäubung zu

Im folgenden werden zur Erläuterung der Erfin- Tröpfchen angesehen werden,
dung einige bevorzugte Ausführungsbeispiele näher

beschrieben. Aus den Beispielen werden die gemäß Beispiel 3
der Erfindung erzielbaren Vorteile deutlich.

Beispiel 1 zeigt, daß man keine Mischung von 60 Bei einem zu den Beispielen 1 und 2 analogen

ausreichendem Fließvermögen über eine derart lange Verfahren wurde Salzgemisch verwendet, bei dem

Zeit erhält, daß die Mischung zum Herstellen von 90 Gewichtsprozent durch ein 0,5-mm-Sieb und nur Granalien (Prills) durch Verspritzen geeignet ist, 8 Gewichtsprozent durch ein 0,1-mm-Sieb hindurch-

wenn die gemäß der Erfindung vorgesehene Lehre, gingen. Die Mischung der NP-Suspension mit den

nach der wenigstens 70 Gewichtsprozent der Fest- 65 Salzen war flüssiger als in den Beispielen 1 und 2.

stoffe eine Korngröße von über 0,1 mm besitzen Der Versuch wurde nach 25 Minuten abgebrochen,

rollen, nicht befolgt wird. wobei die Mischung noch immer zum Zerstäuben

Beispiel 2 zeigt, daß die Mischung der Schmelze geeignet war. Beispiel 4

Der Versuch nach Beispiel 3 wurde wiederholt, aber zusätzlich zu dem Salzgemisch wurden pro iOG, NP-Suspension 30 g gesiebte, erstarrte, durch s Spiühkristailisation hergestellte Granalien derselben Zusammensetzung wie die End-NPK-Mischung zugegeben. Die Korngröße dieser Granalien betrug weniger als 1,5 mm, und S Gewichtsprozent waren kleiner als 0,5 mm. Die Vermischung wurde diesmal to bei 130 C durchgeführt. Trotz der vorhandenen, im Kreislauf zurückgeführten Granalien und trotz der Tatsache, daß Jie Temperatur gegenüber den Beispielen 1 bis 3 um 20' C gesenkt war, war die Mischung etwa 3 Minuten lang ausreichend flüssig für die Sprühkristallisation.

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findung sogar noch ein befriedigendes Ergebnis möglich ist. wenn das Verhältnis feste Substanzen/flüssige Phase größer als 1 ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Granulieren von NP-Salze, insbesondere Ammoniumphosphat und Ammoniumnitrat, enthaltenden Düngemittelschmelzen oder Düngemittelsuspensioncn mit geringem * 'Wassergehalt, wobei den Schmelzen oder Suspensionen feste Kalisalze und gegebenenfalls weitere feste Düngesalze zugemischt sind, durch Verspritzen mittels eines rotierenden, gelochten Zentnfugenkorbes,dadurch gekennzeichne t, daß die Schmelzen oder Suspensionen mit einem Wassergehalt von weniger als 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise von weniger als I Gewichtsprozent, eingesetzt werden, wobei den Schmelzen oder Suspensionen Kalisalze und gegebenenfalls weitere Düngesalze, die zu über 70 Gewichtsprozent Korngrößen von über 0,1 mm aufweisen, zugemischt sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kalisalz Kaliumchlorid p'moixiPtTt urirfi

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, d:Z eine kurze Mischzeit von vorzugsweise weniger nls 2 Minuten angewendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Grenze der Korngröße etwa ein Drittel des Lochdurchmessers des Zentnfugenkorbes beträgt.