DE2628639A1

DE2628639A1 - Bodenauflockerungsmittel und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2628639A1
Application number: DE19762628639
Authority: DE
Inventors: Gabriele Bottai; Antonio Paolinelli; Luigi Piccolo; Angelo La Rovere
Original assignee: Societa Italiana Resine SpA SIR
Current assignee: Societa Italiana Resine SpA SIR
Priority date: 1975-07-08
Filing date: 1976-06-25
Publication date: 1977-01-27
Also published as: AU1504576A; JPS5532751B2; ES449614A1; ZA763583B; IT1039748B; MX3462E; JPS529913A; FR2317230A1; BR7604439A; GB1494608A; FR2317230B1; YU167276A; US4045205A; CA1040882A; IN145185B

Description

DR-INS. DIPL.-ΙΝβ M. SC. CIPI PhVI. I₁R. DlPL.-PHY». HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER PATENTANWALT« IN STUTTGART

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23. Juni 1976

SOCIETA¹ ITALIANA RESINE S.I.R.S.p.A. Via Grazioli 33
Mailand, Italien

Bodenauflockerungsmittel und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft ein Bodenauflockerungsmittel sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung. Insbesondere befasst sich die Erfindung mit einem Bodenauflockerungsmittel, das bei

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festen Böden sehr wirksam ist und leicht und wirtschaftlich anzuwenden ist, sowie mit einem Verfahren zum Herstellen eines solchen Bodenauflockerungsmittels aus einem Abfallprodukt, welches Ferrosulfat-Heptahydrat als Hauptbestandteil enthält und welches bei der Herstellung von Titandioxid durch Sulfatierung erhalten wird.

Es ist bekannt, dass in vielen Ländern auf der ganzen Erde grosse Gebiete mit sehr festen Böden, insbesondere mit Lehmbzw. Tonböden, vorhanden sind, die sich für die Kultivierung nur wenig eignen.

Diese Böden besitzen eine solche Beschaffenheit, dass die Zusammensetzung ihrer Bestandteile bzw. Partikel praktisch die Zirkulation von Luft und Wasser verhindert und damit auch das V/andern von Salzen von der Oberfläche zu dem Wurzelsystem von Pflanzen.

In derartige Böden dringt das Wasser nur sehr langsam ein und führt zu einem Quellen der Tonpartikel, wodurch die Poren im Boden geschlossen und das v/eitere Eindringen von Wasser, das Einsickern von Salzen und die Zirkulation von Luft verhindert wird.

Andererseits wandert Wasser, welches in derartigen Böden vorhanden ist, im Verlauf von trockenen Perioden aufgrund der durchgehenden, wie Kapillaren wirkenden Kanäle, welche für harte Lehmböden stets charakteristisch sind, zur Oberfläche, wobei es die in ihm gelösten Salze mit sich führt. Aus diesen

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Gründen trocknen die harten Böden allmählich sehr stark aus, so dass sich tiefe Risse bilden/ während sich die Ton- bzw. Lehmpartikel zu einer zementartigen, harten und sehr dichten Masse verdichten. Unter diesen Bedingungen wird ein Anbau von Kulturpflanzen nicht nur wegen des Wassermangels und der unzureichenden Bodendurchlüftung schwierig, sondern auch wegen der hohen Salzkonzentration dicht an der Bodenoberfläche.

Bei der Modifizierung bzw. Auflockerung von festen Böden, insbesondere Lehmböden, verwendet man häufig bestimmte Salze, insbesondere Ferrisalze, wie z.B. Eisen-Ammonsulfat und Ferrisulfat, um diese Böden für eine Kultivierung geeignet zu machen.

Die genannten Salze führen zu einer Agglomeration der winzigen Lehmpartikel zu Körnchen, was zu einer merklichen Verbesserung der Durchlässigkeit und Belüftung dieser Böden führt. Ausserdem verringert die poröse körnige Struktur die Gefahr des Auswaschens und der Bodenerrosion.

Der Einsatz von Ferrisulfat, welches nach den üblichen Verfahren hergestellt wird (beispielsweise durch Sulfatierung von Ferrioxiden), ist jedoch in der Landwirtschaft wirtschaftlich kaum tragbar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Bodenauflockerungsmittel, insbesondere ein verbessertes und billiges Verfahren zum Herstellen eines solchen Bodenauflockerungsmittels vorzuschlagen. Diese Aufgabe wird erfindungs-

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gemäss durch ein Bodenauflockerungsmittel· mit einem Anteil von Ferrisulfat gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es aus 80 bis 95 Gewichtsprozent einer Mischung von Ferrioxid und Ferrisulfat mit einem Gewichtsverhältnis von Oxid zu Sulfat zwischen 0,2:1 und 2:1 besteht.

Es hat sich gezeigt, dass ein solches Bodenauflockerungsmittel, welches Ferrioxid und Ferrisulfat enthält,- für eine lange Zeit wirksam ist und leicht und wirtschaftlich anzuwenden und herZuste^en ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn man das Bodenauflockerungsmittel nach einem Verfahren herstellt, welches gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass man ein Ausgangsmaterial, welches als Hauptbestandteil kristallwasserhaltiges Ferrosulfat mit einer mittleren Kristallmolekülzahl zwischen 1 und 5 enthält, bei einer Temperatur zwischen 500 und 600°C in Anwesenheit eines oxidierenden Gases solange brennt, bis 80 bis 95 Gewichtsprozent des kristallwasserhaltigen Ferrosulfats in Ferrioxid und Ferrisulfat umgesetzt sind und dass man das Ausgangsmaterial in der Weise gewinnt, dass man ein bei der Herstellung von Titandioxid durch Sulfatierung von Ilmenit (Titaneisenerz) oder Ilmenitschlacke erhaltene Abfallmaterial,, welches im wesentlichen aus Ferrosulfat-Heptahydrat besteht, teilweise dehydriert.

Das erfindungsgemässe Bodenauflockerungsmittel wird also in einem einfachen und billigen Verfahren aus einem Abfallprodukt gewonnene

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Es ist bekannt, dass bei der Herstellung von Titandioxid aus Ilmeniten oder Ilmenitschlacken durch Sulfatierung das dabei entstehende Abfallmaterial ein sehr schwerwiegendes Problem darstellt.

Tatsächlich bestand nämlich bisher kaum eine Möglichkeit, ein derartiges Abfallmaterial zu verwerten. Dieses Abfallmaterial enthält nämlich einen hohen Anteil an Verunreinigungen, so dass seine unmittelbare Ablagerung die Gefahren einer beträchtlichen Umweltverschmutzung mit sich bringt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Abfallmaterial reduzierend wirkt, dass es giftig ist und dass es grosse Mengen an Blei enthält, so dass insgesamt schwere Umweltschäden entstehen können. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit, das Abfallmaterial in Produkte umzuwandeln, welche die vorstehend geschilderten Nachteile nicht mehr auf v/eisen.

Gemäss der Erfindung wird nun in überraschend vorteilhafter Weise aus dem Abfallprodukt, wie es bei der Herstellung von Titandioxid anfällt, nicht nur ein unschädliches Material, sondern ein überaus wirksames Bodenauflockerungsmittel erhalten.

Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens kann man das Ausgangsmaterial direkt durch Dehydrieren des Abfallmaterials erhalten. Das Dehydrieren kann dabei unter Verwendung der für diesen Zweck geeigneten Standardeinrichtungen erfolgen, beispielsweise in Turbinentrocknern, in Schwebebetttrocknern oder in Schnelltrocknern, wobei üblicherweise mit

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einer heissen Luftströmung gearbeitet wird.

In Weiterbildung des erfindungsgemässen Verfahrens hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn man das Ausgangsmaterial in der Weise gewinnt, dass man das Abfallmaterial· mit dehydriertem Abfallmaterial, welches Ferrosulfat mit weniger als 5 Kristallwassermolekülen enthält, in einem solchen Mischungsverhältnis mischt, dass man"ein Material erhält, welches Ferrosulfat mit einer mittleren Kristallwassermolekülzahl zwischen 1 und 5 enthält. Vorzugsweise sollte dabei das dehydrierte Abfallmaterial dem unbehandelten Abfallmaterial in einer Menge von 20 bis 50 Gewichtsprozent bezogen auf das Gewicht des unbehandelten Abfallmaterials zugesetzt v/erden.

Vorteilhaft ist es auch, wenn man das Ausgangsmaterial für das erfindungsgemässe Verfahren gewinnt, indem man das Abfallmaterial mit dehydriertem Abfallmaterial mischt, welches Ferrosulfat mit weniger als 7 Kristallwassermolekülen enthält, wobei dem unbehandelten Abfallmaterial zwischen 20 und 50 Gewichtsprozent des dehydrierten Abfallmaterials bezogen auf die Menge des unbehandelten Abfallmaterials zugesetzt v/erden und wenn man dann dieses Gemisch in üblicher Weise dehydriert, beispielsweise mittels heisser Gase.

Dieses Verfahren wird speziell dann angewandt, wenn eine ziemlich starke Dehydrierung des Abfallmaterials erreicht werden soll, beispielsweise bis herunter zu einem Kristallwassermolekül pro Molekül· des Ferrosul·fats=

Das auf diese Weise erhaitene, im wesentlichen aus kristall-

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wasserhaltigem Ferrosulfat mit einer verringerten mittleren Kristallwassermolekülzahl bestehende Ausgangsmaterial, welches, wie erläutert, durch direkte Dehydrierung des Abfallmaterials oder durch Dehydrieren einer Mischung des unbehandelten' Abfallmaterials mit bereits dehydriertem Abfallmaterial gewonnen v/erden kann, wird dann bei einer Temperatur zwischen 500 und 600 C in einer oxidierenden Atmosphäre.gebrannt, und zwar für eine ausreichend lange Zeit, um mindestens 80 Gewichtsprozent und bis zu 95 Gewichtsprozent des kristallwasserhaltigen Ferrosulfats in Ferrioxid und Ferrisulfat umzusetzen.

In dem angegebenen Temperaturbereich wird das kristallwasserhaltige Ferrosulfat in eine Mischung von Ferrioxid und Ferrisulfat umgewandelt, wobei das Oxid-Sulfat-Gewichtsverhältnis zwischen 0,2:1 und 2:1 liegt.

Unter den oben angegebenen Bedingungen sollte der Brennvorgang im allgemeinen etwa 2 bis 5 Stunden dauern.

Das bei diesem Verfahren erhaltene Produkt ist besonders als Bodenauflockerungsmittel für feste Böden geeignet.

Wenn man mit einer Brenntemperatur oberhalb von 600°C arbeitet, beginnt ein nicht mehr zu vernachlässigender Zerfall des Ferrisulfats, welches bei Temperaturen über 68O°C praktisch vollständig zerfällt. In der Praxis erhält man bei einer Brenntemperatur oberhalb von 68O°C ein festes Produkt, welches im wesentlichen aus Ferrioxid besteht und ein gasförmiges Produkt, welches Schwefeloxide enthält, die zur Herstellung von

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Schwefelsäure verwendet v/erden können.

Mit anderen Worten erhält man also beim Brennen des Ausgangsmaterials bei einer Temperatur oberhalb von 600°C ein festes Produkt mit einem Anteil an Ferrisulfat, welches sich umgekehrt proportional zur Temperatur ändert, während die sich entwickelnden Gase dementsprechend bei steigender Temperatur einen zunehmenden Anteil an Schwefeloxiden enthalten, die durch Zerfall des Ferrisulfats entstehen und die zur Herstellung von Schwefelsäure verwendet werden können.

Als oxidierendes Gas kann man Sauerstoff oder Luft verwenden.

Das Brennen kann nach irgendeinem bekannten Verfahren durchgeführt werden; bevorzugt wird jedoch das Brennen in einem Drehrohrofen.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass das Bodenauflockerungsmittel, welches erfindungsgemäss erhalten wird, nicht nur aus Ferrioxid und·Ferrisulfat mit den angegebenen Anteilen besteht, sondern weitere Anteile enthält, die von Anfang an in kleinen Mengen in dem Abfallmaterial enthalten sind, wie z.B. Magnesium-, Silizium-, Aluminium-, Titan- und andere Verbindungen.

Es ist noch nicht geklärt, ob die genannten Verbindungen bei der Bodenauflockerung direkt aktiv sind oder einen Einfluss auf die genannten Mischungen von Ferrioxid und Ferrisulfat haben« Tatsache ist jedoch, dass ein unter den gleichen Bedingungen durchgeführter Vergleich der Wirksamkeit einer ein-

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fachen mechanischen Mischung von Ferrioxid und Ferrisulfat in dem gleichen Verhältnis wie es für das erfindungsgemässe Bodenauflockerungsmittel angegeben ist, mit der Wirksamkeit eines nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Bodenauflockerungsmittels überraschenderweise zeigt, dass dessen Wirksamkeit wesentlich höher ist wie dies aus den nachfolgenden Beispielen deutlich wird.

Das Bodenauflockerungsmittel kann erfindungsgemäss in der Praxis nur schwer durch direktes Brennen des Abfallmaterials hergestellt werden. Wenn man nämlich das unbehandelte Abfallmaterial unmittelbar einem Brennofen zuführt, dann bilden sich in diesem sehr widerstandsfähige Verkrustungen, welche den Brennofen mit der Zeit blockieren.

Wenn man dagegen dem Brennofen das Abfallmaterial in einem teilweise dehydriertem Zustand oder nach Mischung mit einem teilweise dehydriertem Abfallmaterial zuführt, so dass das zu brennende Material kristallwasserhaltiges Ferrosulfat mit einer mittleren Kristallwassermolekülzahl zwischen 1 und 5 enthält, werden die genannten Schwierigkeiten vollständig vermieden. Ein solches Material reagiert beim Durchlaufen des Brennofens vollständig gleichmässig und führt zur Bildung eines fein ver-

teilten, frei;fliessenden Pulvers, welches leicht zu handhaben und zu wiegen ist, wobei nur ein sehr geringer Anteil des Pulvers von den Heizgasen mitgerissen wird.

Eine Messung der Partikelgrösse zeigt, dass diese im allgemeinen zwischen 0,01 und 3 mm liegt und vorzugsweise zwischen 0,05 und 2 mm.

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Die auf die beschriebene Weise erhaltenen Produkte können in der Landwirtschaft direkt als Bodenauflockerungsmittel eingesetzt werden und erweisen sich als besonders vorteilhaft, und zwar sowohl bezüglich ihrer hohen Aktivität als auch hinsichtlich der Tatsache, dass sie ein Umwandlungsprodukt eines unerwünschten Abfallproduktes sind.

Das erfindungsgemässe Bodenauflockerungsmittel kann dem Boden in Mengen zugesetzt werden, welche sich insbesondere in Abhängigkeit von der Festigkeit des Bodens ändern. Bei Böden, die nicht übermässig fest sind, ist beispielsweise eine Menge zwischen 25 und 50 Zentner pro Hektar ausreichend, während man bei sehr kompakten Lehmböden normalerweise eine Menge zwischen etwa 50 und 150 Zentner pro Hektar benötigt.

Machstehend soll die Erfindung anhand einiger Beispiele noch näher erläutert werden.

Beispiel 1

Es wurde ein Abfallprodukt verwendet, welches bei der Herstellung von Titandioxid aus Ilmenit durch Sulfatierung erhalten wurde und welches folgende Zusammensetzung (in Gewichtsprozenten) besass:

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FeSO₄.7H₂O	88,6%
Al₂(SO₄)₃.18H₂O	0,8%
CaSO₄.2H₂O	0,26%
H₃SO₄ ungebunden	0,09%
MgSO₄.7H₂O	6,8%
MhSO₄.5H₂O	0,56%
TiOSO₄	0,18%
H₃O ungebunden	2,7%
weitere Stoffe	Spuren

Dieses Abfallprodukt lag in der Form brüchiger Anhäufungen kleiner Kristalle vor.

Zwei Gewichtsteile dieses Abfallproduktes und ein Gewichtsteil eines bereits dehydrierten Anteils des letzteren, welcher Ferrosulfat in Form des Monohydrats enthielt und dessen Partikelgrösse zwischen 0,015 und 0,6 mm lag, wurden in einer Pulvermühle gemischt.

Die Mischung wurde dann im Gegenstromverfahren mit heisser Luft mit einer-Geschwindigkeit von 85 kg/h in einem Drehrohrofen mit einem Innendurchmesser von 500 mm und einer Länge von 10 m gebrannt. .

Das Brennen erfolgte unter den folgenden Betriebsbedingungen: - Temperatur der heissen Gase (Luft) an der Einlassseite des Ofens = 740 C.

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Temperatur der heissen Gase an der Auslasseite des Ofens = 135°C.

Einfülltemperatur der festen Mischung = 25 C.

Ausgabetemperatur der gebrannten Mischung = 55O°C.

Verweildauer = 4 Stunden Überschuss an Verbrennungsluft = 35%.

Es wurde ein granuliertes Produkt mit einer Partikelgrösse zwisc' ^n 0,05 und 1 mm in einer Menge von 50 kg/h entnommen.

Die Analyse dieses gebrannten Produktes ergab folgende Ergebnisse (in Gewichtsprozent):

F2₂(SO₄J3 65,1%

Fe₂O₃ 17,8%

FeSO₄ 10,0%

MgSO₄ 4,5%

Rest 2,6%

Am Ende des Versuchs konnten am Drehrohrofen keine Verkrustun-

gen festgestellt werden.

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Beispiel 2 (Vergleichsversuch)

Der Versuch gemäss Beispiel 1 wurde v/iederholt, jedoch unter den folgenden Betriebsbedingungen:

- Einlasstemperatur der heissen Gase = 980 C

- Auslasstemperatur der heissen Gase = 150 C

- Einfülltemperatur der festen Mischung = 2 5°C

- Entnahmetemperatur der festen Mischung = 680 C

- Verweildauer = 4 Stunden

- Überschuss an Verbrennungsluft = 9%.

Die den Brennofen verlassenden Gase besassen folgenden Gehalt an Schwefeloxiden:

50₂ 0,8 g/m³

50₃ 0,44 g/m³

Die Analyse des festen gebrannten Produktes, welches in einer Menge von 25 kg/h angeliefert wurde, führte zu folgenden Ergebnissen j(in Gewichtsprozenten):

₂₄J₃ 3,1%

Fe₂O₃ 91,6%

FeSO₄ 1,3%

MgSO₄ 2,0%

Rest 2,0%

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Beispiel 3 (Vergleichsversuch)

Der Versuch geinäss Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch der Drehrohrofen mit dem unbehandelten Abfallprodukt beschickt wurde. Nach 30 Minuten musste der Betrieb unterbrochen v/erden, da das gesamte eingefüllte Material in Form von sehr widerstandsfähigen Verkrustungen an den Wänden des Drehrohrofens hing.

Beispiel 4

Der Versuch gemäss Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch unter den folgenden Betriebsbedingungen:

- Einlasstemperatur der heissen Gase = 785°C

- Auslasstemperatur der heissen Gase = 135°C

- Einfülltemperatur der festen Mischung = 25 C

- Abgabetemperatur der festen Mischung = 580 C

- Verweildauer = 4 Stunden

- Überschuss an Verbrennungsluft = 35%.

Die Analyse des festen gebrannten Produktes, welches an der Auslasseite des Ofens in einer Menge von 48 kg/h "angeliefert wurde, ergab die folgenden Ergebnisse (in Gewichtsprozenten);

₂₄J₃ 58,9%

Fe₃O₃ 25,5%

FeSO₄ 6,9%

MgSO₄ 5,0%

Rest 2,7%

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Beispiel 5

Die bei den vorstehend wiedergegebenen Beispielen verwendete Mischung wurde zunächst getrocknet, um ein Ferrosulfat mit 3 Kristallwassermolekülen zu erhalten.

Die Dehydrierung erfolgte, indem man zuerst 2 Gewichtsteile des Abfallproduktes mit einem Gewichtsteil des dehydrierten Produktes mischte, woraufhin dann diese Mischung einem Schnelltrockner zugeführt wurde, in dem die Trocknung mit einer gleichsinnigen Heissluftströmung erfolgte. Anschliessend wurde die Mischung mit einer Einfüllgeschwindigkeit von 240 kg/h in den Schnelltrockner eingefüllt, während die Einlasstemperatur der heissen Gase bei 500° C und die Auslasstemperatur derselben bei 160°C lag.

Das auf diese Weise erhaltene Produkt bestand nahezu vollständig aus Ferrosulfat-Trihydrat, wobei sich keine Verklumpungen oder Verkrustungen in dem Schnelltrockner ergaben. Dieses Produkt wurde dann mit einer Geschwindigkeit von 75 kg/h in einen Brennofen des gleichen Typs wie bei den vorstehend beschriebenen Beispielen eingefüllt, der mit folgenden Betriebsbedingungen betrieben wurde:

- Einlasstemperatur der heissen Gase: 850 C

- Auslasstemperatur der heissen Gase: 180 C

- Einfülltemperatur der Mischung: 25 C

- Entnahmetemperatur der Mischung: 570 C

- Verweildauer: 3 Stunden

- Überschuss an Verbrennungsluft: 74%

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Die Analyse der gebrannten Mischung, welche dem Ofen in einer Menge von 45 kg/h entnommen wurde, führte zu folgenden Ergebnissen (in Gewichtsprozenten):

₂₄J₃ 51,3%

Fe₂O₃ . 35,0%

FeSO₄ 4,8%

MgSO₄ 5,9%

Rest 3,0%

Beispiel 6

Die Aktivität des Bodenauflockerungsmittels gemäss Beispiel 1 wurde untersucht.

Zur labormässigen Untersuchung, der Wirksamkeit wurde zunächst

ein Versuch bezüglich der Versickerungsgeschwindigkeit durchgeführt, sowie ein Versuch zur Bestimmung der Verteilung bzw. der Anteile von Lehm-, Schlamm- und Sand-Partikeln, und zwar sowohl bei einer Probe, die mit dem Bodenauflockerungsmittel behandelt war, als auch bei einer nichtbehandelten Bodenprobe.

Dabei sind vorstehend und anschliessend unter Lehmpartikeln Partikel mit einem Durchmesser unter 0,002 mm zu verstehen, während Schlammpartikel eine Grosse zwischen 0,002 und 0,02 mm besitzen und wobei als Sandpartikel einei grösseren Durch-

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messer als 0,02 ran auf v/eisende Partikel bezeichnet sind.

Der für die Prüfung des Bodenauflockerungsraittels verwendete Boden war ein alkalischer Lehmboden aus Santaluce (Pisa) mit folgender Zusammensetzung: pH = 8;

chemische Zusammensetzung:

Al₃O₃ = 11,8%; SiO₂ = 39,1%; Na₃O = 0,55%; K₃O =3,5% TiO₂ = 0,8%; CaO = 11,4%; MgO = 3,2%; Fe₃O₃ = 6,1%; CO₂ = 5,7%; Ionen SO₄ = 0,01%.

Austauschbare Kationen:

Na = 0,017%; K = 0,040%; Ca = 0,21%; :

Zusammensetzung der Mineralien:

Illit-Montmorillonit = 10%; Illit = 25%; Chlorit = 35%; Chlorit-Vermiculit = 30%.

Die angegebenen Prozente sind jeweils Gewxchtsprozente.

Für die Durchführung der Laborversuche wurde das Bodenauflockerungsmittel in einer Menge von 1% zugesetzt und homogen in dem Boden verteilt. Die so erhaltene Mischung wurde befeuchtet und konnte dann für einen Zeitraum von 250 Stunden reifen.

Das Ganze wurde schliesslich zerkleinert und gesiebt.

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Das Produkt mit einer Korngrösse von weniger als 2 mm wurde als eine 10 cm dicke Schicht in einen Perkolator bzw. Filtersack eingefüllt, dessen Durchmesser 50 mm betrug.

Der Versickerungs- bzw. Durchlässigkeitstest wurde durchgeführt, indem man über der Oberfläche des Bodens einen 10 cm hohen Wasserspiegel aufrechterhielt.

Der Vergleichstest wurde in der gleichen Weise mit der gleichen Bodenprobe durchgeführt, welche in entsprechender Weise aufbereitet wurde, der jedoch kein Bodenlockerungsmittel beigesetzt wurde.

Bei der Probe mit zugefügtem Bodenauflockerungsmittel liefen im Verlauf von zwei Stunden 350 ml Wasser durch den Perkolator, während bei der unbehandelten Probe nur 85 ml Wasser durch den Perkolator liefen.

Der Versuch zur Bestimmung der Lehm-, Schlamm- und Sandbestandteile wurde nach dem S.I.S.S.-Verfahren durchgeführt (S.I.S.S. = International Society of Soil Science).

Bei diesem Verfahren erfolgt die Aufspaltung (de-aggregation) des Bodens durch Behandlung mit kochenden Lösungen von Ammoniumkarbonat und anschliessende Behandlung mit einer Lösung von Natriumhydroxid.

Die anschliessende Bestimmung der Partikelgrösse der Anteile erfolgt unter Verwendung des Andreasen-Apparates.

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Sowohl das S.I.S.S.-Verfahren als auch der Andreasen-Apparat sind in der Zeitschrift Soil Sei. 39_, 263 (1935) beschrieben.

Bei der behandelten Bodenprobe wurden folgende Anteile (in Gewichtsprozenten) ermittelt:

Lehm 3%; Schlamm 58%; Sand 39%.

Bei der Vergleichsprobe aus nichtbehandeltem Boden wurde folgende Verteilung (in Gewichtsprozenten) ermittelt:

Lehm 40%; Schlamm 38%; Sand 22%.

Dasselbe Bodenauflockerungsmittel wurde im Grossversuch bei einem Boden des betrachteten Typs in Santaluce in einer Menge von 7,5 Tonnen pro Hektar eingesetzt. 4 Tonnen wurden im Herbst beim Pflügen bis auf eine Tiefe von etwa 35 cm eingebracht, während die übrigen 3,5 Tonnen im Frühling bis auf eine Tiefe von etwa 10 cm mit einer Egge eingebracht wurden.

Auf dem in dieser Weise behandelten Land und auf einem in entsprechender Weise, jedoch ohne Verwendung des Bodenauflockerungsmittels, behandelten Vergleichsfeld wurde Zuckerhirse (sorghum) ausgesät.

Bei dem mit dem Bodenauflockerungsmittel behandelten Feld ergab sich eine Ernte von 27 Zentner Zuckerhirse pro Hektar, während auf dem Vergleichsfeld eine Ernte von 7 Zentnern pro Hektar erzielt wurde.

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Beispiel 7

Es wurde die Wirksamkeit des Produktes gemäss Beispiel 2 als Bodenauflockerungsmittel in der gleichen Weise und unter den in Beispiel 6 angegebenen Bedingungen untersucht.

Bei der Durchlässigkeitsprüfung ergab sich für die Probe des behandelten Bodens eine Durchlässigkeit von 95 ml Wasser in zwei Stunden im Vergleich zu 85 ml Wasser bei der nicht behandelten Bodenprobe.

Bei der Prüfung der Verteilung von Lehm, Schlamm und Sand in der behandelten Bodenprobe ergab sich folgende Verteilung (in Gewichtsprozenten): Lehm 35%; Schlamm 42%; Sand 23%.

Beim Grossversuch ergab sich beim behandelten Boden eine Zuckerhirseernte von 11 Zentnern pro Hektar im Vergleich zu 7 Zentnern pro Hektar beim unbehandelten Boden.

Beispiel 8

Es wurde ein Bodenauflockerungsmittel hergestellt, indem man mechanisch ein handelsübliches Ferrisulfat und Eisenoxid miteinander mischte, welches durch totale thermische Oxidation von Ferrosulfat bei 95O°C erhalten wurde, wobei in dem Produkt die in Beispiel 1 angegebenen Anteile eingehalten wurden.

Mit dieser Mischung wurden die Laborversuche und die Grossversuche gemäss Beispiel 6 getreu reproduziert.

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Beim Durchlässigkeitstest einer mit dem beschriebenen Stoff behandelten Bodenprobe ergab sich ein Durchsatz von 280 ml Wasser in 2 Stunden im Vergleich zu 85 ml bei der unbehandelten Bodenprobe.

Bei dem Versuch zur Bestimmung der Lehm-, Schlamm- und Sandverteilung in der Probe des behandelten Bodens wurde folgende Verteilung (in Gewichtsprozenten) ermittelt: Lehm 11%; Schlamm 55%; Sand 34%.

Beim Grossversuch bzw. beim Freilandversuch ergab sich bei Zuckerhirse eine Ernte von 21 Zentnern pro Hektar beim behandelten Boden im Vergleich zu 7 Zentner pro Hektar beim unbehandelten Boden.

Ein Vergleich der Beispiele 6 und 8 zeigt, dass die Wirksamkeit des aus dem Abfallprodukt hergestellten Bodenauflockerungsmittels gemäss der Erfindung merklich höher ist als die Wirksamkeit eines einfach durch mechanische Mischung von Ferrioxid und Ferrisulfat hergestellten Bodenauflockerungsmittels.

Beispiel 9

Die Produkte gemäss Beispiel 4 und 5 wurden untersucht, wobei man die gleichen Verfahren und die in Beispiel 6 angegebenen Bedingungen einhielt.

Beim Einbringen des Produktes gemäss Beispiel 4 in die Bodenprobe wurden folgende Ergebnisse erhalten:

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- eine Durchlässigkeit von 332 ml Wasser in 2 Stunden;

- eine Partikelverteilung (in Gewichtsprozent): Lehm 5%, Schlamm 59%, Sand 36%;

- eine Erntemenge von 26,5 Zentner Zuckerhirse pro Hektar.

Mit dem Produkt gemäss Beispiel 5 wurden folgende Ergebnisse erzielt:

- eine Durchlässigkeit von 320 ml Wasser in 2 Stunden;

- eine Partikelverteilung (in Gewichtsprozent): Lehm 7%;, Schlamm 60%; Sand 33%;

- eine Ernte von 25 Zentnern Zuckerhirse pro Hektar.

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Claims

Patentansprüche :

Bodenauflockerungsmittel rait einem Anteil von Ferrisulfat, dadurch gekennzeichnet, dass es aus 80 bis 95
Gewichtsprozent einer Mischung von Ferrioxid und Ferrisulfat mit einem Gewichtsverhältnis von Oxid zu Sulfat
zwischen 0,2:1 und 2:1 besteht.
2. Verfahren zum Herstellen des Bodenauflockerungsmittels
gemäss Anspruch 1/ dadurch gekennzeichnet, dass man ein Ausgangsmaterial, welches als Hauptbestandteil kristallwasserhaltiges Ferrosulfat mit einer mittleren Kristallmolekülzahl zwischen 1 und 5 enthält bei einer Temperatur zwischen 500 und 600 C in Anwesenheit eines oxidierenden Gases solange brennt, bis 80 bis 95 Gewichtsprozent des kristallwasserhaltigen Ferrosulfats in Ferrioxid und Ferrisulfat umgesetzt sind und dass man das
Ausgangsmaterial in der Weise gewinnt, dass man ein bei der Herstellung von Titandioxid durch Sulfatierung von
Ilmenit oder Ilmenitschlacke erhaltene Abfallmaterial,
welches im wesentlichen aus Ferrosulfat-Heptahydrat
besteht, teilweise dehydriert.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das Ausgangsmaterial durch direkte Dehydrierung des Abfallmateriais gewinnt.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das Ausgangsmaterial in der Weise gewinnt, dass man

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das Abfallmaterial mit dehydriertem Abfallmaterial -, welches Ferrosulfat mit weniger als 5 Kristallwassermolekülen enthält, in einem solchen Mischungsverhältnis mischt, dass man ein Material erhält, welches Ferrosulfat mit einer mittleren Kristallwassermolekülzahl zwischen 1 und 5 enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das dehydrierte Abfallmaterial dem unbehandelten Abfallmaterial in einer Menge von 20 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des unbehandelten Abfallmaterials, zugesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das Ausgangsmaterial gewinnt, indem man das Abfallmaterial mit dehydriertem Abfallmaterial mischt, welches Ferrosulfat mit weniger als 7 Kristallwassermolekülen enthält, wobei dem unbehandelten Abfallmaterial zwischen 20 und 50 Gewichtsprozent des dehydrierten Abfallmaterials, bezogen auf die Menge des unbehandelten Abfallmaterials, zugesetzt werden und dass man dann dieses Gemisch dehydriert.

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