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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung organischer Mischdünger aus Braun- kohlen, Wachskohlen, Ligniten, Sapropeliten, Earbohumaten und Torf.
Bisher ist eine ganze Reihe von Erzeugungsweisen von organischen Düngern bekannt.
Als Ausgangsmaterial werden Torf, Braunkohle und andere teilweise karbonisierte und an Huminstoffen reiche Materialien benutzt. Diese werden teils mit Mineralsäuren oder meistens mit ihren verschiedenen Salzen behandelt, oder aber durch Oxydation der Ausgangsrohstof'e und Verarbeitung mit organischen Lösungsmitteln und Alkalien unter Mitwirkung von Luft und Ammoniak, direkt oder unter Druck und bei erhöhten Temperaturen. welche nicht selten die Beständigkeitsgrenze der organischen Rohstoffe überschreiten und eine teilweise Karbonisiernng herbeiführen, hergestellt.
Es wurde jedoch nachgewiesen, dass die Qualität der organisch-
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und Harzen sowie auch des im Endprodukte für die Pflanzenproduktion wertlosen Anteiles an Mineralstoffen, wie es z. B. bei Ligniten und nicht selten bei Braunkohlen der Fall ist.
Demgegenüber besteht, die vorliegende Erfindung darin. dass das Ausgangsmaterial durch Extraktion von den bituminösen Substanzen befreit und anschliessend mit konzentrierten oder
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Masse durch Filtration entfernt und die Aufschlussmasse dann bei Siedehitze unter einem Druck von 1-8 Atmosphären in Gegenwart von ozonisierter Luft und Alkalihydroxyden oder-karbo- naten im Autoklaven weiter behandelt wird, worauf die flüssige Masse. nachdem sie unmittelbar vor dem Ablassen automatisch mit Trocknungsmitteln in Berührung gebracht wdrd. durch Zerstäuben in erhitzten Trockenschränken mittels Hoehdruckpumpen oder Injektoren getrocknet wird.
Des weiteren besteht die Erfindung darin, dass bei Verwendung von ändern Mineralsäuren, insbesondere Salzsäure. Schwefelsäure und Salpetersäure. diese aus dem Material vor der Weiterbehandlung durch Filtration entfernt werden, was zwecks teilweiser Oxydation und Beseitigung der überschüssigen Menge von Mineralstoffen aus dem Rohstoffe durchgeführt wird.
Des weiteren besteht die Erfindung darin, dass die mit Phosphorsäure aufgeschlossen'' Masse ohne Entfernung der Phosphorsäure der Einwirkung von ozonisierter Luft. Alkalihydro- xyden oder Karbonaten ausgesetzt wird.
Des weiteren besteht die Erfindung darin, dass das die Phosphorsäure enthaltende Gemisf lt bei einem Druck von 1-8 Atmosphären unter Verwendung von Ammoniak oder Ammoniumkarbonat und Kohlensäure behandelt wird.
Die Erzeugung der organisch-mineralischen Huminstoffe im grossen erfolgt auf Grundlage r''r beschriebenen chemischen Vorgänge in der im weiteren beschriebenen Art und Weise und das in sechs verschiedenen Stufen :
1. der zur Erzeugung bestimmte Rohstoff wird mit beliebigen Mitteln zu einem feinen Pulver vermahlen.
2. und in einen hiezu besonders eingerichteten Kocher (Autoklav) gebracht und hier
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oder anderer) von seinem Inhalt an bituminösen Stoffen, wie Pech, Wachs und Harz, befreit. Die Kocher werden zur Hälfte bis höchstens fünf Achtel gefüllt. Das zu verwendende Lösungsmittel hängt von der Zusammensetzung und den Eigenschaften des Rohstoffes ab. Vorteilhafter ist eine Mischung von gleichen Teilen Alkohol und Benzol oder Tetrahydronaphtalin und Tetrachlormethan. Bei der Verarbeitung von erdwachshaltigen Kohlen, Torf, Karbohumaten empfiehlt es sich. den Kocher vor Einfüllung der Lösungsmittel auf 30-950 C anzuwärmen und in denselben eine Luftverdünnung von 400-600 mm Quecksilbersäule auf die Dauer von 10-15 Minuten zu unterhalten.
Hiebei entweichen aus dem porösen Inhalt die eingesehlosseneu
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der Inhalt des Kochers auf die Siedetemperatur des Lösungsmittels erwärmt. Der Inhalt wird mittels Rührwerkes gründlich umgerührt und nach 20-25 Minuten Kochdauer wird der Extrakt zur weiteren Verarbeitung in einen Destillator abgelassen und der Rohstoff entweder mit Frisch-oder Abdampf vom Lösungsmittel befreit.
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und CaO, und dann auch um den organischen Inhalt des Rohstoffes zu oxydieren. Hiezu wird Salzsäure. Schwefelsäure, Salpetersäure oder ihre Mischungen und hauptsächlich Phosphorsäure verwendet. Dabei hängt der Grad der Verdünnung von den Eigenschaften des Rohstoffes und von der Bestimmung des Düngemittels ab.
Gewöhnlich werden 2#5-20%ige Lösungen der
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teil des sich im Kocher befindlichen (auf trockenen Zustand berechneten) Rohstoffes entfallen.
Die Füllung des Kochers wird hierauf mittels Abdampf auf 100-1150 C durch O bis
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Ist als Lösungsmittel HCL HNU3 oder H2SO4 verwendet worden. so wird dasselbe aus dem Kocher abgelassen. Wurde aber HsPO-. benutzt..--o wird der ganze Inhalt des Kochers weiter verarbeitet.
Nach Ablassen des Filtrats wird in den Kocher heisses Wasser eingefüllt, dessen Menge etwa 2/3 der vorherigen Säurelösung beträgt.
4. Hierauf werden in den Kocher Alkalien oder NH-Verbinduugen eingeleitet. entweder in fester Form oder in gesättigter Lösung. Es werden nach Bedarf verwendet : NaOH. KOH.
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nach der Verwendung des fertigen Düngstoffes. Es ist möglich, nach dem Bedarf der betreffenden Pílanzengattung an mineralischem Nährstoff, durch die Wahl eines der genannten Alkalien oder mehrerer gleichzeitig den Gehalt des fertigen Düngemittels zu ändern und seine Zusammensetzung der Pflanzengattung. bei welcher es verwendet werden soll, anzupassen. Hiedurch ist
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Rohstoffes in trockenem Zustande. Wenn H 3PO4 verwendet wurde. so erhöht sich die Menge der Alkalien um so viel. als zu deren Neutralisation nötig ist.
Die Alkalien werden, mit Rücksicht auf die bei der Reaktion eintretenden Temperatur- veränderungen, in kleineren Mengen eingefüllt. Nach beendeter Reaktion wird der Inhalt des Kochers 5-10 Minuten mit Frisch-oder Abdampf gekocht und
5. gleichzeitig der Einwirkung ozonierter Luft ausgesetzt. wobei der Inhalt ständig gründlich nmgeriihrt wird. Der Verbrauch an ozonierter Luft beträgt 35-60 w pro Minute bei einer Leistung von 30-3 Jy O3 pro 1 K1f'.
Nach Ablauf der bestimmten Zeit wird der Kocher geschlossen, die Luftzufuhr abgestellt und die Kochung unter einem Drucke von 1-8 Atm. mit Frischdampf 5-10 Minuten fortgesetzt, worauf nach neuerlicher Öffnung des Kochers nochmals die Ozonierung 5 Minuten lang betrieben wird.
Wenn statt Alkalien Ammoniakverbindungen verwendet werden, so wird zur Vermeidung von Verlusten an NH der Inhalt des Kochers nicht mit ozonierter Luft behandelt, sondern es wird sofort, nach Einfüllung der Ammoniakverbindungen in den Kocher, CO2 in solcher Menge eingeleitet, dass der Druck stetig mindestens 8 Atm. beträgt ; die Kochung erfolgt indirekt unter stetigem Umrühren und dauert 10-15 Minuten.
Diese Behandlung des Kocherinhaltes beschleunigt die chemische Wirkung. Die einzelnen Teilchen des Rohstoffes zerfallen und der Inhalt des Kochers nimmt die Form einer durchaus gleichartigen Flüssigkeit an. Die Umwandlung der im Rohstoff enthaltenen organischen Teile in wasserlösliche Huminverhindungen ist vollendet.
Nach beendigter Kochung wird der Inhalt des Kochers entweder auf ebene Bleche entleert und in bekannter Art auf geeigneten Trockenvorrichtungen getrocknet oder, nachdem sie unmittelbar vor dem Ablassen automatisch mit Trocknungsmittel in Berührung gebracht, wird mittels Druckpumpe abgezogen und in geheizte Kammern, deren Temperatur 50-70 C beträgt, geleitet und mittelst Zerstäubungsvorrichtungen (Düsen oder Injektoren) zerstäubt, wobei kl- einen grossen Teil seines Wassergehaltes verliert und pulverförmige Gestalt annimmt ; das so vorgetrocknete Erzeugnis wird nochmals getrocknet, um es für den Handel versandbereit zu machen.
Als Beispiel der Ausführung des Verfahrens wird die Verarbeitung von Karbohumaten angeführt. welche gewöhnlich 4. 5 Gewichtsprozente Wasser und etwa 31/2 Gewichtsprozente bituminöser Stoffe enthalten. die Verarbeitung geschieht hienach vorerst einmal mit Salzsäure. das andere Mal mit Phosphorsäure und hierauf, um ein natronhaltiges Düngemittel zu erhalten. noch mit NaOH und, um ein kalihaltiges Düngemittel zu erhalten. mit KOH.
Bei Verwendung von 200 Gewichtsteilen Karbohumat erhält man durch Trocknung 110 Gewichtsteile Masse. von welcher nach Entfernung des Gehaltes an bituminösen Stoffen in der Menge von etwa 7 Gewichtsteilen durch Behandlung mit einem Gemenge von Alkohol und Benzol und des Restes des Lösungsmittels etwa 102-3 Gewichtsteile der Masse zur weiteren Verarbeitung übrigbleiben.
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<tb> C <SEP> 53-9 <SEP> Gewichtsteile <SEP> N <SEP> 1-4.
<SEP> Gewichtsteile
<tb> H <SEP> 4#93 <SEP> # <SEP> O <SEP> 37#4
<tb> S <SEP> 0-37, <SEP> PaO <SEP> 1-78 <SEP>
<tb> K2O <SEP> 1-84., <SEP> MineralNa2O <SEP> 2#34 <SEP> # <SEP> stoffreste <SEP> 6#04
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7 Gewichtsprozenten NaOH oder mit 12 Gewichtsprozenten (des Trockengehaltes des Halbfablikates) KOH erfolgen und man erhält je nach dem gewählten Reaktionsmittel entweder ein
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<tb>
<tb> C <SEP> 48#01 <SEP> Gewichtsteile <SEP> oder <SEP> C <SEP> M-20 <SEP> Gewichtsteile
<tb> H <SEP> 5-14.
<SEP> H <SEP> 4-43
<tb> S <SEP> 0-32, <SEP> S <SEP> 0-30
<tb> N <SEP> 1#25 <SEP> # <SEP> N <SEP> 1#20
<tb> O <SEP> 30#02 <SEP> # <SEP> O <SEP> 23#90
<tb> P2O5 <SEP> 1#57 <SEP> # <SEP> P2O5 <SEP> 10#20
<tb> K2O <SEP> 1#65 <SEP> # <SEP> K2O <SEP> 10#20
<tb> Na2O <SEP> 6'64., <SEP> Na2O <SEP> 2#06
<tb> Restasche <SEP> 5-40, <SEP> Restasche <SEP> 5-18,
<tb>
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in Gegenwart von ozonierter Luft mit einem Zusatz von 12 Gewichtsprozenten KOH oder 12 Gewichtsprozenten NH3 des trockenen Ausgangsstoffs unter gleichzeitiger Einwirkung von CO2 bei einem Druck von 8 Atm. erfolgt, einen Mischdünger von verschiedener Zusammensetzung, u. zw. entweder :
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<tb>
<tb> C <SEP> 40'09 <SEP> Gewichtsteile <SEP> oder <SEP> 42-00 <SEP> Gewichtsteile
<tb> H <SEP> 4-31, <SEP> 4-29
<tb> S <SEP> 0#28 <SEP> # <SEP> 0#29
<tb> N <SEP> 1#06 <SEP> # <SEP> 7#05
<tb> 0 <SEP> 26#95 <SEP> # <SEP> 27#40
<tb> P. <SEP> Os <SEP> 11-27, <SEP> 11-09
<tb> K2O <SEP> 9#14 <SEP> # <SEP> 1#38
<tb> NaaO <SEP> 1-78, <SEP> 1-77
<tb> Restasche <SEP> 4-60, <SEP> 4#52 <SEP> #
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PATENT-ANSPRÜCHE:
1.
Verfahren zur Herstellung organischer huminhaltiger, in Wasser löslicher Mischdünger aus Braunkohlen, Wachskohlen, Ligniten, Sapropeliten, Karbohumaten und Torf durch Behandlung derselben mit Mineralsäuren und Alkalien sowie durch eine Oxydation unter Druck, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial in an sich bekannter Weise durch Extraktion von den bituminösen Substanzen befreit und anschliessend mit konzentrierten oder verdünnten Mineralsäuren bei Siedehitze behandelt wird. worauf die Mineralsäuren aus der Masse durch Filtration entfernt und die Aufschlussmasse dann bei Siedehitze unter einem Druck von 1 bis 8 Atm.
in Gegenwart von ozonisierter Luft und Alkalihydroxyden oder Karbonaten im Autoklaven weiter behandelt wird, worauf die flüssige Masse, nachdem sie unmittelbar vor dem Ablassen automatisch mit Trocknungsmitteln in Berührung gebracht wird, durch Zerstäuben in erhitzten Trockenschränken mittels Hochdruckpumpen oder Injektoren getrocknet wird.