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DE4029955A1 - Stickstoffduengemittel auf basis von kalkstickstoff - Google Patents

Stickstoffduengemittel auf basis von kalkstickstoff

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Publication number
DE4029955A1
DE4029955A1 DE4029955A DE4029955A DE4029955A1 DE 4029955 A1 DE4029955 A1 DE 4029955A1 DE 4029955 A DE4029955 A DE 4029955A DE 4029955 A DE4029955 A DE 4029955A DE 4029955 A1 DE4029955 A1 DE 4029955A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cyanamide
calcium
urea
calcium carbonate
calcium cyanamide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE4029955A
Other languages
English (en)
Inventor
Joachim Dr Ebeling
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
SKW Trostberg AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SKW Trostberg AG filed Critical SKW Trostberg AG
Priority to DE4029955A priority Critical patent/DE4029955A1/de
Publication of DE4029955A1 publication Critical patent/DE4029955A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05CNITROGENOUS FERTILISERS
    • C05C7/00Fertilisers containing calcium or other cyanamides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/30Layered or coated, e.g. dust-preventing coatings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Stickstoffdüngemittel auf Basis von Kalkstickstoff in granulierter Form.
Es ist ein bekanntes Problem, daß gekörnter, unhydratisierter Kalkstickstoff nur eine begrenzte Lagerfähigkeit besitzt, was im wesentlichen auf dessen Gehalt an freiem Calciumoxid zurückzuführen ist, der bei Feuchtigkeitseinwirkung eine Treibwirkung hervorruft.
Zur Umgehung dieses Problems kann man den Kalkstickstoff durch Behandeln mit Wasser oder wäßrigen Lösungen vollständig hydratisieren und dann mit wäßrigen Bindemitteln wie z. B. einer Calciumnitrat-Lösung granulieren. Dadurch wird seine Lagerbeständigkeit zwar erhöht, doch ist dieser Hydratisierungs- und der anschließende kostenintensive Trocknungsschritt nach Granulierung mit wäßrigen Bindemitteln mit merklichen Stickstoffverlusten verbunden, sodaß der Cyanamid-N- Gehalt vergleichsweise niedrig ist.
Eine weitere Möglichkeit, unhydratisierten Kalkstickstoff gegenüber Luftfeuchtigkeit zu stabilisieren, besteht darin, die Granulate mit Überzugsmassen zu versehen, wobei gemäß dem Stand der Technik Wachse, Kunststoffe, Schwefel u. a. hydrophobe Stoffe empfohlen werden (vgl. Ullmann′s Enzyklopädie 4. Auflage Bd. 9, S. 33 bzw. die dort zitierte Literatur). Diese Granulate setzen aufgrund ihres hydrophoben Überzugs den Wirkstoff Cyanamid nur sehr langsam im Boden frei. Auf diese Weise wird die Pflanzenschutzwirkung des Kalkstickstoffs verschlechtert.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Stickstoffdüngemittel auf Basis von Kalkstickstoff in granulierter Form zu entwickeln, welches die genannten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist, sondern gleichzeitig einen hohen Cyanamid-N-Gehalt und eine gute Lagerbeständigkeit gegenüber Feuchtigkeitszerfall besitzt sowie die Wirkstoffe im Boden optimal freisetzt. Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Granulat
  • a) zu 40 bis 90 Gew.-% aus einem Kern bestehend aus Kalkstickstoff
  • b) zu 1,5 bis 28 Gew.-% aus einer ersten Hülle bestehend aus 0,5 bis 8 Gew.-% Schwefel und/oder Harnstoff und 1,0 bis 20 Gew.-% einer Calciumcarbonat-Verbindung sowie
  • c) zu 8,5 bis 32 Gew.-% aus einer zweiten Hülle bestehend aus 2 bis 12 Gew.-% Harnstoff und/oder Schwefel und 6,5 bis 20 Gew.-% einer Calciumcarbonat-Verbindung aufgebaut ist, wobei die chemische Zusammensetzung der ersten und zweiten Hülle nicht identisch ist.
Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, daß das erfindungsgemäße Düngemittel nicht nur gegen Luftfeuchtigkeit stabil ist, sondern außerdem für eine rasche Freisetzung der Wirkstoffe im Boden sorgt. Darüber hinaus weist das Granulat eine gute Bruch- bzw. Abriebfestigkeit auf, was ebenfalls nicht vorhersehbar war.
Das Stickstoffdüngemittel entsprechend der vorliegenden Erfindung, welches als Granulat mit einer Korngröße von 0,1 bis 5 mm, vorzugsweise von 0,2 bis 3 mm vorliegt, besteht aus einem Kalkstickstoff-Kern und zwei mehrkomponentigen Hüllen.
Der Kalkstickstoff, dessen Anteil am Granulat 40 bis 90 Gew.-% ausmacht, liegt weitgehend in unhydratisierter Form vor, um einen hohen Cyanamid-N-Gehalt zu ermöglichen. Der Kalkstickstoff wird in gekörnter Form mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 3 mm eingesetzt.
Die erste Hülle des erfindungsgemäßen Düngemittelgranulats, die 1,5 bis 28 Gew.-% des Granulats ausmacht, besteht aus mindestens zwei Komponenten, nämlich aus 0,5 bis 8 Gew.-% Schwefel und/oder Harnstoff sowie 1,0 bis 20 Gew.-% einer Calciumcarbonat-Verbindung.
Die Hüllenkomponenten üben hierbei mehrere erfindungswesentliche Funktionen aus. Zum einen wird der Kalkstickstoff vor Luftfeuchtigkeitszutritt geschützt und zum anderen wird die Kornfestigkeit des Granulats positiv beeinflußt. Darüber hinaus besitzen Kalk und Harnstoff noch eine gute Düngemittelwirkung und fördern somit bekanntermaßen das Pflanzenwachstum. Insbesondere der Harnstoff erhöht den Stickstoffgehalt des Düngemittels, welcher aufgrund des guten Aufschlusses dieser Komponenten im Boden rasch verfügbar ist und somit als Startstickstoff für die zu düngenden Pflanzen fungiert.
Unter Calciumcarbonat-Verbindung im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind sämtliche Calciumcarbonat enthaltenden Substanzen wie z. B. auf Basis von ungebranntem Kalk und/oder Dolomit zu verstehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden als Calciumcarbonat-Verbindungen die bei der großtechnischen Herstellung von Cyanamid, Dicyandiamid und Thioharnstoff aus Kalkstickstoff anfallenden Spezialkalke, insbesondere Cyanamidkalk, eingesetzt, die neben feinteiligem Calciumcarbonat noch einen gewissen Anteil an graphitischem Kohlenstoff enthalten. Auf diese Weise können diese Nebenprodukte einer sinnvollen Weiterverwertung zugeführt werden.
Die zweite Hülle, die 8,5 bis 32 Gew.-% des Granulats ausmacht, besteht im Prinzip aus denselben Komponenten wie die aus der ersten Hülle. Der Anteil an Harnstoff und/oder Schwefel beträgt hier jedoch 2 bis 12 Gew.-% und die Menge an der Calciumcarbonat-Verbindung 6,5 bis 20 Gew.-%. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthalten beide Hüllen noch bis zu 30 Gew.-% Kalkstickstoff bezogen auf das Gesamtgewicht der Hüllenkomponenten, wobei der Kalkstickstoff auch in hydratisierter Form eingesetzt werden kann.
Durch Variation der jeweiligen Art und Menge der Hüllenkomponenten kann die Auflösegeschwindigkeit des Stickstoffdüngemittel-Granulats in weiten Grenzen gesteuert werden. Während die Komponenten Schwefel und Calciumcarbonat die Auflösegeschwindigkeit verzögern, löst sich Harnstoff vergleichsweise rasch im Boden auf. Will man deshalb ein relativ schnell wirkendes Düngemittel verwenden, empfiehlt es sich, den Anteil an Harnstoff in der zweiten, d. h. äußeren, Hülle zu erhöhen, während bei Langzeitdüngemitteln die Anteile an Schwefel und Calciumcarbonat-Verbindung in der zweiten Hülle überwiegen sollten. Für die Lagerstabilität des erfindungsgemäßen Granulats ist es besonders vorteilhaft, den Anteil an Schwefel in der zweiten Hülle relativ hoch und den Anteil an Harnstoff relativ niedrig einzustellen.
Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung noch möglich, in die Hülle des Granulats wichtige Pflanzennährstoffe wie z. B. Phosphate oder Kalisalze mit einzubauen, wobei diese Stoffe in der üblichen Konzentration eingesetzt werden.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Stickstoffdüngemittel-Granulats kann mit den in der Technik bekannten Vorrichtungen wie Granuliertellern oder -trommeln bzw. Granuliermischern problemlos erfolgen.
Hierzu wird der weitgehend unhydratisierte und ggf. auf 50-150°C vorgeheizte Kalkstickstoff in gekörnter Form mit einer Teilchengröße von ca. 0,1 bis 3 mm eingesetzt, dem nacheinander die beiden Hüllenkomponenten Harnstoff und/oder Schwefel ggf. auch in flüssiger Form zugesetzt und bei einer Temperatur von 100 bis 150°C aufgeschmolzen werden. Gleichzeitig mit oder nach dem Aufschmelzen der Hüllenkomponenten werden jeweils die Calciumcarbonat- Verbindung und ggf. der Kalkstickstoff aufrolliert. Es versteht sich von selbst, daß die Hüllenkomponenten für den Granuliervorgang in feinverteilter Form (< 200 µm) vorliegen müssen, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen.
Das erfindungsgemäße Stickstoffdüngemittel-Granulat zeichnet sich somit nicht nur durch seinen hohen N-Gehalt, seine guten anwendungstechnischen Eigenschaften, wie gute Lagerstabilität und Kornfestigkeit, sondern auch durch seine einfache und kostengünstige Herstellung aus.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie jedoch darauf zu beschränken.
Beispiele 1-8
Gekörnter Kalkstickstoff wird in angegebener Menge und Korngröße in einem üblichen Granulierteller auf die jeweilige Behandlungstemperatur gebracht. Anschließend wurden zum Aufbau der beiden Hüllen jeweils zunächst Harnstoff und/oder Schwefel eingetragen, bei der jeweiligen Temperatur auf der Kornoberfläche aufgeschmolzen und mit Cyanamidkalk und ggf. Kalkstickstoff abgepudert.
Der fertige Stickstoffdüngemittel-Granulat wurde dann auf Umgebungstemperatur abgekühlt und auf die angegebene Körnung ausgesiebt.
Die jeweiligen Komponenten, Mengen, Temperaturen und Korngrößen sowie Produktanalysen sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.

Claims (8)

1. Stickstoffdüngemittel auf Basis von Kalkstickstoff in granulierter Form, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat
  • a) zu 40 bis 90 Gew.-% aus einem Kern bestehend aus Kalkstickstoff
  • b) zu 1,5 bis 28 Gew.-% aus einer ersten Hülle bestehend aus 0,5 bis 8 Gew.-% Schwefel und/oder Harnstoff und 1,0 bis 20 Gew.-% einer Calciumcarbonat-Verbindung sowie
  • c) zu 8,5 bis 32 Gew.-% aus einer zweiten Hülle bestehend aus 2 bis 12 Gew.-% Harnstoff und/oder Schwefel und 6,5 bis 20 Gew.-% einer Calciumcarbonat-Verbindung
aufgebaut ist, wobei die chemische Zusammensetzung der ersten und zweiten Hülle nicht identisch ist.
2. Stickstoffdüngemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Teilchengröße von 0,1 bis 5 mm, insbesondere 0,2 bis 3 mm aufweist.
3. Stickstoffdüngemittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der im Kern a) verwendete Kalkstickstoff in weitgehend unhydratisierter Form vorliegt.
4. Stickstoffdüngemittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Calciumcarbonat- Verbindung ungebrannten Kalk und/oder Dolomit verwendet.
5. Stickstoffdüngemittel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Calciumcarbonat -Verbindung aus Cyanamidkalk besteht.
6. Stickstoffdüngemittel nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Hülle noch bis 30 Gew.-% gemahlenen oder hydratisierten Kalkstickstoff bezogen auf das Gesamtgewicht der Hüllenkomponenten enthalten.
7. Verfahren zur Herstellung des Stickstoffdüngemittels nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man unhydratisiertem Kalkstickstoff in körniger Form mit einer Teilchengröße von ca. 0,1 bis 3 mm die Hüllenkomponenten nacheinander in einer Granuliervorrichtung aufrolliert.
DE4029955A 1990-09-21 1990-09-21 Stickstoffduengemittel auf basis von kalkstickstoff Withdrawn DE4029955A1 (de)

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