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Verfahren zur Herstellung von streufähigen und lagerbeständigen, Cä ! ciumnitrat enthaltenden Dünge- mitteln.
Der im Handel befindliche Kalksalpeter enthält durchwegs erhebliche Mengen Wasser und hat die Eigenschaft, an der Luft verhältnismässig rasch zu zerfliessen. Der wasserfreie Kalksalpeter fällt stets in sehr feiner, mehliger Form an und gilt im allgemeinen als noch hygroskopischer als der gewöhn- liche wasserhaltige Kalksalpeter. Es ist zwar schon in Vorschlag gebracht worden, aus calciniertem, an und für sich ungeeignete Kalksalpeter ein streufähiges, weniger hygroskopisches Produkt darzustellen, dadurch, dass man das calcinierte Salz während der Abkühlung mit wasserhaltigem Calciumnitrat impft. Indessen kann das auf diese Weise gewonnene ealeinierte Calciumnitrat infolge seines hohen Schmelzpunktes nicht nach den üblichen Verfahren. z.
B. durch Verspritzen, in eine für Düngezwecke vorteilhafte körnige Form gebracht werden.
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was an sich mit Rücksicht auf die Konzentration der Endprodukte am erwünschtesten ist. so erhält man eine sandig-pastige Schmelze, welche sich nach den üblichen Methoden, z. B. etwa durch Verspritzen, nicht in eine körnige Form überführen lässt, da sie viel zu zähe und pastig ist. um durch Spritzapparate fliessen und sieh zu Tropfen zusammenballen zu können. Man musste derartige Schmelzen daher als Ganzes erkalten lassen und erhält so sehr harte, feste Massen, deren Zerkleinerung mit einer sehr lästigen, zu Verlusten führenden Staubbildung begleitet ist und einen erheblichen, kostspieligen Energieaufwand benötigt.
Auf Grund dieser Schwierigkeiten hat man es daher trotz wieder anderer Nachteile bisher vorgezogen, die Konzentration der Calciumnitratausgangslösungen bzw. Schmelzen weniger weit zu treiben und die so erhaltenen Produkte dann durch Verspritzen od. dgl. in feste, körnige Form überzuführen, eben weil bisher kein Verfahren bekannt war, heisse, sandig-pastige, etwa 90 bis 95% ige Calciumnitratschmelzen direkt, also unter Umgehung einer nachträglichen, kostspieligen und lästigen, zu Verlusten führenden Zerkleinerung der erstarrten Masse, in eine streufähige Form überzuführen.
Durch vorliegende Erfindung wird nun dieses Problem in einfachster und vorteilhaftester Weise gelöst. Unterwirft man nämlich etwa 90-95% ige Caleiumnitratschmelzen vor dem Erstarren bei erhöhter Temperatur einer mechanischen Bearbeitung mittels geeigneter Apparate, wie z. B. mittels Kneter, Zerteiler od. dgl., so ergibt sich die überaus überraschende Tatsache, dass man die sandig-pastigen Massen in heissem Zustande in eine körnige Form überführen kann, welche auch bei weiterem Abkühlen den gewünschten körnigen Charakter beibehält und eine gut streufähige und lagerbeständige Beschaffenheit aufweist.
Demgemäss besteht das vorliegende Verfahren darin, Calciumnitratlösungen zunächst auf etwa 90-95% Calciumnitratgehalt (bezogen auf wasserfreies Calciumnitrat) einzudampfen und das so konzentrierte Produkt dann durch eine mechanische Behandlung, wie z. B. Zerkleinern, Kneten od. dgl., bei erhöhten, vorzugsweise 1000 G nicht übersteigenden Temperaturen in eine körnige Form überzuführen. Diese Überführung des konzentrierten Produktes in eine körnige Form wird dabei im allgemeinen am zweckmässigsten bei Temperaturen zwischen 50 und 100 C vorgenommen.
Bei einem Vorgehen gemäss der Erfindung überrascht, wie gesagt, insbesondere die Tatsache, dass das auf solche Weise in der Hitze zerteilte, sandig-pastige Produkt trotz seines sandigen Aussehens
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beim Abkühlen rasch zu sehr harten Körnern erstarrt, die viel lagerbeständiger und streutähiger sind als alle bis jetzt im Handel bekannten Kalksalpeter-Düungemittel. Insbesondere tritt das bei den ammo-
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längere Zeit beibehält, als dies bei dem gewöhnlichen Kalksalpeter der Fall ist.
Das Eindampfen wird vorzugsweise in seiner Endphase mit besonderem Vorteil unter Vakuum in einem heiz-und kühlbaren Knetapparat durchgeführt.
Es wurde weiterhin gefunden, dass man dem Behandlunsggut während des Prozesses, also vor seiner Abkühlung, auch noch andere Dungesalze zusetzen kann, ohne dass die erfindungsgemäss erhältliehen Produkte dadurch in ihren obengenannten wertvollen Eigenschaften nachteilig beeinträchtigt wurden. So kann man dem Behandlungsgut insbesondere z. B. Kalisalze, wie Kaliumnitrat. Kalium- ehlorid oder Kaliumphosphat, oder Gemische solcher zusetzen. Salze, welche mit dem Calciumnitrat in der noch nicht konzentrierten Lösung unerwünschte Umsetzungen ergeben könnten, wie z. B.
Kaliumsulfat, sollen dabei erst nach erfolgter Konzentration der Ausgangslösungen auf etwa 90-95% CafXO- Gehalt und vor der Abkiihlung bzw. vor oder während der bei erhöhter Temperatur erfolgenden mechanischen Durcharbeitung des Behandlungsgutes zugesetzt werden.
Es ist zwar bereits bekannt, kalihaltige Mischdünger dadurch herzustellen, dass man in Calciumnitratlösungen Kaliumsalze. z. B. Kaliumnitrat, einträgt. Indessen hat es sich gezeigt, dass man zu den gebräuchlichen Kalksalpetern im Schmelzfluss nicht mehr als 20% Kaliumnitrat zugeben darf. da sonst äusserst zähe und schwer zu verarbeitende Massen entstehen. Im Gegensatz hiezu kann man nach dem vorliegenden Verfahren erhältlichen, Calciumnitrat enthaltenden Düngemitteln auf vorgenannte Weise fast beliebige Mengen anderer Diingesalze, z. B.
Kalisalze, einverleiben und erhält dabei immer noch
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Beispiele :
1. 500 kg Ca (NO3) . 4 H2O wurden in einem heizbaren Knetwerk geschmolzen und die Schmelze hierauf unter Vakuum (bis 100 mm Hg) weiter eingedampft, während die Temperatur bis 90"gesteigert wurde. Die zunächst dünnflüssige Schmelze wurde rasch zähe und ging bald darauf in eine sandige krümelige Masse über. Diese konnte bei 800 leicht in eine körnige Form gebracht werden. Die Körner erstarrten sehr rasch und wurden hart.
Der Stickstoffgehalt des Produktes betrug 16-0%.
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Das so erhaltene Produkt erstarrte rasch zu kompakten. sehr harten Körnern. Es enthielt 15#4% Stickstoff.
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Salpetersäure), welche 7-8% Stickstoff enthielt, wurden im Knetwerk unter Vakuum eingedampft. bis eine krümelige sandige Masse entstand, welche 15'5% Stickstoff enthielt. Derselben wurden bei 110 220 kg Kaliumnitrat zugefügt und das Ganze gründlich durchgeknetet. Es bildete sich eine bis 75 leicht zu zerkleinerende Masse, welche beim vollständigen Abkühlen gut erstarrende, harte Körner lieferte. Der Dünger hatte einen Gehalt von zu K2O und 14#6% N.
4. 500 kg einer technischen Calciumnitratlösung wurde im Knetwerk eingedampft, bis eine krüme- lige Masse entstand, und derselben bei 1050 138 leg Dikaliumphosphat zugesetzt, worauf das Ganze gut durchgeknetet wurde. Es bildete sieh ein gut zu zerkleinerndes Produkt, das harte Körner lieferte und 10% N, 19-2% K, 0 und 14-4% P2O5 enthielt.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Mischdünger dadurch herzustellen, dass man eine Calcium- oder Magnesiumnitratlösung mit Kaliumnitrat versetzt und das Lösungsgemisch dann in ein festes Produkt überführt. Die Einführung des Kaliumnitrates in die Calcium- oder Magnesiumnitratlösung soll dabei durch Erwärmen, durch Misch- oder Knetwerke od. dgl. unterstützt werden und so eine relativ grosse Mengen Kaliumnitrat enthaltende Lösung erzeugt werden. Diese z.
B. 69-5-82% eigen Lösungen sollen dann durch Verspritzen oder Auskristallisieren in feste Produkte übergeführt und diese dann nach dem Erkalten in üblicher Weise zerkleinert werden, Gegebenenfalls soll dabei auch durch völliges Entwässern auf das Anhydrid der betreffenden Salze, also pulverige, nicht zusammenhängende Produkte, hingearbeitet werden.
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bei ersterem werden werder zunächst 90-95%ige sandig-pastige Massen hergestellt, noch werden dabei solche dann durch eine mechanische Behandlung in der Hitze in eine körnige Form übergeführt und so ohne weiteres hochkonzentrierte Produkte guter Streufähigkeit und Lagerbeständigkeit erhalten.
Es werden vielmehr zunächst nur geringer konzentrierte Lösungen hergestellt und diese dann mittels
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Methoden verfestigt, die für sandig-pastige Massen ermähnter Art völlig unbrauchbar sind und niemals die Schwierigkeiten einer Verarbeitung solcher Massen beheben können.
Gleiches gilt für den weiteren Vorschlag, gegebenenfalls erwärmten Calciumnitratlösungen geringe Mengen von Nitraten des Kaliums, Natriums oder Magnesiums zuzusetzen, um die hygroskopischen Eigenschaften der Endprodukte zu verbessern und die Kristallisation der Lösungen zu begünstigen.
So soll z. B. eine warme, 80%ige Calciumnitratlösung mit 5-15% Kaliumnitrat versetzt und so erhaltene syrupartige Masse dann unter Rühren und allmählichem Festwerden zur Abkühlung gebracht werden. Es handelt sich also auch hier um eine grundsätzlich andere Zielsetzung mit einem entsprechend andern Wirkungsmechanismus, welcher auch diesen Vorschlag mit dem vorliegenden Verfahren nicht ver-
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nicht darum, an sich nur schwer zu verfestigende Lösungen in feste Form überzuführen, sondern darum, auch schon in der Hitze mehr oder weniger feste, beim Abkühlen ohne weiteres erstarrende Massen durch mechanische Behandlung nicht etwa während des Abktihlens, sondern bei erhöhter Temperatur in eine sonst nicht erzielbare körnige Form überzuführen.
Schliesslich hat man auch schon vorgeschlagen, Monoammoniumphosphat dadurch herzustellen, dass man eine Phosphorsäure mit Ammoniak sättigt. sie dann auf 112-'erhitzt und schliesslich die so erhaltene Phosphatschmelze bei dieser Temperatur in einen Vakuumraum einführt, um die Masse unter diesen Bedingungen durch Zerpuffen in eine körnige Form überzuführen.
Auch diese Methode hat mit dem vorliegenden, ganz andere Stoffe verarbeitenden Verfahren nichts zu tun, denn Schmelzen von 90-95 Caleiumnitratgehalt lassen sich in dieser Weise überhaupt nicht verpuffen, da sie hiefür auf Grund ihrer sandig-pastigen Beschaffenheit viel zu zähe sind. Umgekehrt wäre eine Anwendung des vorliegenden Verfahrens auf derartige : Monoammol1iumphosphat- lösungen ebenfalls völlig sinn-und zwecklos, da das Monoammoniumphosphat in der Hitze überhaupt keine sandig-pastige Masse bilden kann, sondern seine Schmelze bei 112 J direkt in eine feste Masse übergeht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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Zerkleinern, Kneten od. dgl., bei erhöhten, vorzugsweise 100 C nicht übersteigenden Temperaturen in eine körnige Form überführt.