CN111683912B - 改良土壤圈的颗粒、制造方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造改良土壤圈的颗粒(6)的方法，包括下列步骤：a)生成原材料分散体，其包含至少一种无机二代磷酸盐(1)和至少一种反应剂(2)，其中原材料分散体中的液相(4)的份额大于30％，无机二代磷酸盐(1)与反应剂(2)之间的培养时间处于1至100分钟之间；b)分离原材料分散体的部分液相(4)；c)将包括减少的液相(4)的剩余原材料分散体制成颗粒和/或使其挤压成型；d)或者在无需至少部分的重金属分离(5)的情况下，使在工艺步骤b)中分离的液相(4)回流至用于制造原材料分散体的工艺步骤a)中，或者至少部分地从在工艺步骤b)中分离的液相(4)中离析出重金属(7)，并且从工艺中提取出重金属(7)，随后使分离出的、贫重金属的液相(4)回流，以便以类似于工艺步骤a)的方式制造原材料分散体和/或使其回流至工艺步骤c)；以及e)重复工艺步骤a)至d)。本发明还涉及一种可用该方法制造的改良土壤圈的颗粒(6)以及一种可用于在农业、林业和/或园艺领域中供应营养物质的有涂层或者无涂层的肥料颗粒。

Description

改良土壤圈的颗粒、制造方法和用途

本发明涉及一种改良土壤圈的颗粒、一种制造其的方法以及一种可用于在农业、林业和/或园艺领域中供应营养物质的有涂层或者无涂层的肥料颗粒。

由于农业上的利用，从土壤中吸除了诸如含磷化合物等矿物原材料，必须通过后续的矿物肥料供应来再次补偿。从自然物质循环中吸除营养物质和大量有机材料与生物量的物质及能源利用有关，其中生物量例如由生活垃圾或者污水污泥构成。通过使用来自化石资源的人造矿物肥料来保持土壤肥力在生态学上被评估为严峻，一方面是由于环境毁灭性的开采，另一方面是由于矿物肥料将重金属输入到土壤中。磷是一种有限的原材料，并且在世界人口不断增长的背景下，将磷高效地用于肥沃的土壤具有重大意义。从可持续性的角度看，自然营养物质循环的闭合越来越受到重视，并且还提供了迄今仅有条件地利用的本地原材料来源。

原则上，有机残余物(诸如污水污泥、发酵残留或者粪肥)是矿物肥料以及用于闭合营养物质循环的一种成本低廉的且可持续的替代品。因此，这些有机残余物有时也仍直接施用到田地中。但是，在相当长的一段时间内，对于这种再利用途径的接受度逐渐降低，因为这种直接施用会导致不期望的恶臭污染，并且怀疑与此相关的循环会导致意外地浓缩特定的有害物质，例如全氟化表面活性剂(PFT)和不同的重金属。未经任何卫生化处理的污水污泥还可能含有大量传染病卫生和植物起源卫生相关的病原体，诸如细菌、病毒、寄生虫和蠕虫卵。如果应在农业中利用有机残余物，则会从根本上产生病原体经由食物和饲料进入人体和动物并且由此对其产生危害的风险。

目前，这些有机残余物的热利用变得越来越重要。由于高营养物质(诸如磷(P))含量，有机残余物的热利用和/或燃烧产生的灰分是合适的原材料来源。然而，重金属也会被浓缩。由于灰分中所含磷(P)的植物可用性差并且由于有害物质含量，几乎不可能直接将灰分用作化肥。因此，目前大多堆积这种灰分或者将其用在园林改造中，并且由此不能再作为物质循环的原材料来源。

在现有技术中，已知不同的用于例如来自污水污泥的含磷灰分的物质利用的方法。已知的方法基于原材料灰分，其中灰分中的P含量应尽可能高。这些方法在P沉积(酸和沉淀剂)、回收产物和重金属沉积类型方面有所不同。用于从污水污泥灰中获得磷酸盐的方法一般可以细分为热化学手段、热电手段和湿化学手段，其中通常在<1000℃的灰分熔化温度下执行热化学方法，在>1000℃的灰分熔化温度上执行湿化学方法。

热化学或者热电方法实质上利用高温，以便必要时通过碱金属盐或者氯气的支持，使诸如As、Cd、Hg和Zn等挥发性重金属进入气相并且以此方式将其分离。热化学或者说热电方法是能源消耗相对较高的，需要复杂的技术和高安全花费来进行安全的处理。所得到的去除了重金属的灰分中的磷酸盐的可溶性对应于常规的污水污泥灰，并且因此在未经进一步处理的情况下，不适合于单独地作为化肥。所去除的灰分的化学和矿物学组成在很大程度上对应于所使用的污水污泥或者说污水污泥灰。因此，营养物质组成与必需的土壤特异性和植物特异性的营养物质需求不符。在方法中，并没有补偿污水污泥或者说污水污泥灰的典型波动，因此，产品的质量会大幅波动。这种产品的适销性至少可以归类为非常困难。

对于湿化学方法，遵循许多不同的构思，其中一般区分仅将酸与灰分掺混并且由此制造化肥的方法以及将磷从灰分中萃取出来并由此引入液相的方法。

本质上只将灰分特别地地湿地(erdfeucht)与酸掺混以由此制造化肥的湿化学方法在经济上和技术上都是可行的。在此，借助于矿物酸，将很大程度上不可溶的磷酸盐从含磷酸盐的灰分中分解出来。例如根据DE 102010 034 042B4，已知了这种方法。通过在添加钾载体和/或氮载体的条件下，将污水污泥单独燃烧产生的灰分与矿物酸混合，该方法制造磷酸盐或者说多营养物质化肥。在此过程中，矿物酸水解污水污泥灰中的难溶的磷酸盐化合物。在此，期望的转化反应和造粒很大程度上同时进行。在混合设备中进行混合、反应和造粒。为此，提出了包括刀具组的犁铧混合器、连续工作的连续式混合器或者双轴桨式混合器。在诸如DE 10 2010 034 042中描述的这一类型的湿化学方法中，所得到的营养物质组合物可以适应于土壤和植物的需要。

然而，在这些方法中，重金属没有从灰分中沉积下来，而是完全进入了化肥中并且由此进入营养物质循环。目前，对应地，在法律上尚不清楚，是否因此在这种方法中只允许使用本身已经符合化肥规定的灰分。另外，在技术实施时，这些方法具有相当大的程序问题，因为在将含磷酸盐的灰分与矿物酸混合时，会发生自发进行且有时极剧烈放热的反应，这些反应会极大地干扰同时进行的造粒。另外，由灰分和酸构成的混合物通常特别粘，这会使得稳定的过程控制明显变得更加困难并且通常由于系统部件的附着和堵塞而导致过程干扰。问题还在于，矿物酸具有很强的腐蚀性，并且在进行过程控制时，会接触并且对应地损坏大量系统部件，例如制粒单元、干燥单元或者连接线。

在诸如BioCon工艺、SEPHOS工艺、SESALPhos工艺、Tetraphos工艺、PASCH工艺或者Leachphos工艺等其它湿化学方法中，会至少部分地沉积重金属，但是会产生大量过程残留物。

因此，例如已知了通过用矿物酸水解来从燃烧灰分中获得磷酸的方法，其中通过使用离子交换树脂，从水解溶液中或者从生成的磷酸中去除重金属。这样的例子是WO 00/50343。在该方法中，用硫酸水解燃烧灰分。在此过程中，产生磷酸，其与不可溶的残留物(过程残留物)分离，但仍被铁和重金属严重污染。为了净化磷酸，在该方法后，使用离子交换过滤器的组合。特别地，使用强酸性的阳离子交换剂来去除铁离子和重金属离子。

根据CH 697083，已知了一种用于从含磷的燃烧灰分中回收磷的方法，其中含在燃烧灰分中的磷酸盐通过酸水解而被溶解。通过液液萃取，净化与不可溶的残留物(优选过程残留物)分离的溶液，并且特别地去除了铁。优选地，用有机萃取剂进行净化。从清除了铁和其它重金属的精炼物中沉淀出了磷酸钙。

根据DE 102 06 347，已知了一种从燃烧残留物中获得磷化合物的方法，其中为燃烧灰分供应稀释的矿物酸，以便溶解位于其中的磷酸盐化合物，随后分离不可溶的伴生成分(过程残留物)。通过设定pH值，选择性地从产生的磷酸盐溶液中沉淀出重金属。已净化的含磷酸盐的溶液被供应至进一步的加工，或者从中沉淀出磷酸盐。

在EP 2 602 013 A1中描述了一种用于从含磷的次生原材料中回收磷化合物的方法，其中在该方法中，通过用稀释的矿物酸进行的酸水解，在分解容器中溶解包含在含磷酸盐的次生原材料中的含磷化合物，并且通过过滤，将滤渣(过程残留物)与滤出液分离，其中滤出液的pH值为0到1.0。在酸水解的过程中或者直接在酸水解之后，或者在分离滤渣后的滤出液的单独容器中，添加牺牲金属，以便还原重金属阳离子，其中通过过滤，与滤渣一同或者单独地分离产生的金属状重金属。随后添加铝盐，用碱将pH值提升到pH2.1至3.0的范围内，并且分离沉淀出的产物。现在，可以将沉淀出的磷产物(即磷酸铝)供应到化肥制造中，或者供应到热磷生产。产生磷酸铝，必须首先将其进一步加工成土壤特异性和植物特异性的肥料。

此外，根据现有技术[J.Pinnekamp，"Phosphorrecycling-

undwirtschaftliche Bewertung verschiedener Verfahren und Entwicklung einesstrategischen Verwertungskonzepts für Deutschland"，2011(《磷回收——不同方法的生态和经济评估以及德国的战略利用构思的发展》，2011)]，已知了被称为SEASAL的从污水污泥灰中回收磷的方法。该方法基于用盐酸(HCl)对污水污泥灰进行的八小时洗脱，其中会重新溶解钙、镁、钾和重金属。只能重新溶解低份额的磷，更确切地说，磷酸钙会尽可能地转化成磷酸铝。磷酸钙和磷酸铝在此都很难被植物利用，并且对应地，无法用作肥料。在进一步的处理步骤中，同样在pH 13下洗脱固液分离后留下的灰分8小时。磷和铝被溶解，并且在分离灰分后，通过添加氯化钙，获得磷酸钙。该方法的缺点是，处理步骤是非常耗时的。用酸进行的磷酸盐相转化过程持续约8小时，这要求非常大的系统规模。另外，该方法要求大量使用酸、碱液和辅助物质。首先进行酸处理，随后在pH值为13的条件下进行洗脱，之后用CaCl2沉淀获得的滤出液。也会出现大量废料。仅从灰分中溶解出了磷酸盐，大部分灰分都作为废料留了下来。

而且，根据现有技术[L.Hermann，"Rückgewinnung von Phosphor aus derAbwasserreinigung",Herausgegeben vom Bundesamt für Umwelt BAFU,Bern,2009(《从污水净化中回收磷》，由联邦环境办公室BAFU，伯尔尼，2009年出版)]，已知了一种所谓的SEPHOS磷回收方法。在该方法中，将硫酸掺入含铝或含铁的灰分，并且使其达到pH约为1.5的pH值。几乎完全地从灰分中重新溶解了磷。在下一步中实现液相的分离。逐步地用氢氧化钠溶液，将滤出液的pH值提升到约3到4，并且沉淀出磷酸铝。这一过程控制下的缺点是，磷酸盐从灰分中溶解出来并且与不可溶的灰分残留分离。这一不可溶的灰分残留是必须昂贵地处置的废料。在这一过程阶段之前，该方法并未提供任何沉积重金属的可能性。只有在该方法的可能的进一步发展阶段中，才有这样的可能。为此，用碱性浸出液将沉淀产物(Sephos产物＝AlPO4)的pH值提升至pH 12-14，从而溶解铝和磷。在这样的条件下，磷酸铝的重金属污染物不会重新溶解并且保留在沉淀污泥残留中。对污泥水混合物进行离心，并且由此分离出重金属。将钙计量加入到滤出液中，使磷酸钙沉淀。然而，用于分离重金属的这一原理可能性是花费高的并且要求特别大量地使用化学品。

所有这些方法的共同点在于，通过用矿物酸掺混污水污泥灰，根据矿物酸的类型和浓度并且取决于过程控制，溶解了灰分的大部分磷酸盐，但在此仍保留了很大份额的未溶解的组成部分。这些未溶解的组成部分就是过程残留物，虽然其中仍含有营养物质成分，但仍必须昂贵地对其进行处置。相反，这些方法的优点在于，获得的含磷酸盐的溶液至少部分地至少部分地不含重金属，并且这些重金属被从工艺中提取出来。然而，在这些方法中，随后要通过非常复杂的沉淀或者说萃取过程，花费非常高地进一步加工含磷酸盐的溶液。此处的成本动因是大量使用额外的化学品。那么，通常会产生不能直接例如用作化肥，而是还必须再一次进一步加工的产物。

根据EP 3 037 396 A1，已知了一种方法，其用于从来自污水净化或者废料发酵的污泥的灰分或者碳化残留物中制造含磷酸盐的化肥。在此，用矿物酸掺混灰分或者碳化残留物，并且在第一器皿中维持所得的悬浮液的培养；之后将湿固体从悬浮液中离析出来并且用其它灰分或者其它碳化残留物代替离析出的固体物质，将其它灰分或者其它碳化残余物与保留在第一器皿中的矿物酸掺混，并且在第一器皿中培养所得的悬浮液。离析出的固体物质被转移到第二器皿中并且在此掺混pH中性、碱性或缓冲的水性液体，随后将一部分通过掺混产生的液体从第二器皿中分离出来，含在其中的重金属离子从其中离析出来，并且使该液体回流至第二器皿。因此，在EP 3 037 396 A1中，在工艺步骤2中分离出湿固体，其中溶液保留在器皿1中。新的灰分被供应至器皿1中的剩余液体。因此，在接下来的批次中，不会添加任何其它酸作为反应剂。批次间的酸度因此降低，并且酸相对于磷酸盐的溶解潜力或者说转化潜力由此降低。因此，该方法的缺点在于，在任何情况下，灰分的磷酸盐可溶性都在第一批次中被充分提高，在随后的每个批次中，可溶性都会降低，直至最后相对于初始灰分没有任何变化。

而且，在现有技术中描述了改良土壤圈的颗粒，但这些颗粒通常有不利的作用。许多这些已知结构虽然对植物生长有积极作用，但这与对微生物和微小动植物的负面影响有关。已经多次观察到，由于现有技术的颗粒，例如蚯蚓的数量减少了，而且在土壤中出现了较少的氮同化的微生物。尽管过去认为这种土壤生物的减少没有多大意义，但现在知道了，所提及的有机体对于土壤质量至关重要。特别是暴露于强烈变化的天气情况(例如高温或大雨)的土壤需要健康的生物量，诸如昆虫、线虫或者环节动物，以便即便在强烈波动的气象条件下，也保证植物的高产量。

因此，本发明的目的在于，提供新型且改良过的颗粒，其在土壤植物区系和土壤动物区系方面优化土壤圈。土壤植物区系主要包括植物的或者说非动物的有机体，例如细菌、放线菌、真菌、藻类和藓类。土壤动物区系由动物单细胞生物和多细胞有机体构成，其按照大小分为：微动物区系(<0.2mm；比如纤毛虫、鞭毛虫、变形虫、小型线虫)、中型动物区系(<2mm；比如弾尾虫、轮虫、螨虫)、大型动物区系(>2mm；比如毛足虫、潮虫、昆虫)以及巨型动物区系(>20mm；比如脊椎动物，诸如田鼠、鼩鼱、鼹鼠)。优化一方面首先涉及改良的植物生长，也涉及细菌、鞭毛虫、线虫、环节动物或昆虫等的成长。

当前发明的目的还在于，提供一种用于制造土壤特异性和/或植物特异性的化肥，其是经济的、生态的、灵活的、简单且技术上可转化的，并且包括颗粒形式的可精确设定的营养物质组合物。通过根据本发明的方法，应该能够高效且成本低廉地制备各种无机二代磷酸盐，其中也应有针对性地提供土壤特异性和植物特异性的肥料组合物，其中在由此得到的肥料颗粒中，大部分磷酸盐应以植物良好可用的形式存在，并且分离至少一部分重金属。除此之外，应提供能在农业中、在林业中或者在园艺中作为土壤圈改良剂投入和/或使用的化肥。

根据本发明，预设了一种改良土壤圈的颗粒，其通过包括下列步骤的方法制得：

a)生成原材料分散体，其包含至少一种无机二代磷酸盐和至少一种反应剂，其中原材料分散体中的液相的份额大于30％，无机二代磷酸盐与反应剂之间的培养时间处于1至100分钟之间；

b)分离原材料分散体的部分液相；

c)将包括减少的液相的剩余原材料分散体制成颗粒和/或使其挤压成型；

d)在无需至少部分的重金属分离的情况下，使在工艺步骤b)中分离的液相回流至用于制造原材料分散体的工艺步骤a)中，

或者至少部分地从在工艺步骤b)中分离的液相中离析出重金属，并且从工艺中提取出重金属，随后使分离出的、贫重金属的液相回流，以便以类似于工艺步骤a)的方式制造原材料分散体和/或使其回流至工艺步骤c)；并且

e)重复所述工艺步骤a)至d)。

在另一方面中，本发明涉及一种用于制造改良土壤圈的颗粒的方法，其包括提及的方法步骤a)至e)。除非另有说明，本发明上下文中的所有百分比说明(％)均指重量百分比(wt.％，即％w/w)。所提出的颗粒和所提出的方法的特别的优点在于，通过与至少一种反应剂的反应，提高以无机二代磷酸盐供应的磷酸盐的中性柠檬酸铵可溶性，并且在肥料颗粒中，来自无机二代磷酸盐的P₂O₅份额超过60％都是中性柠檬酸铵可溶的。在本发明的意义上，术语“P₂O₅份额”优选地描述了肥料颗粒中的P₂O₅的份额。

在一种格外优选的实施方案中，本发明涉及一种改良土壤圈的颗粒，其可通过包括下列步骤的方法制得：

a)由至少一种无机二代磷酸盐和至少一种反应剂生成原材料分散体，其中原材料分散体中的液相的份额大于30％，并且无机二代磷酸盐与反应剂之间的培养时间为处于1至100分钟之间；

b)分离在a)中制得的原材料分散体的部分液相；

c)将来自工艺步骤b)的、包括减少的液相的剩余原材料分散体制成颗粒和/或使其挤压成型；

d)在无需至少部分的重金属分离的情况下，使在工艺步骤b)中分离的液相回流至用于制造原材料分散体的工艺步骤a)中，或者至少部分地从在工艺步骤b)中分离的液相中离析出重金属，并且从工艺中提取出重金属，随后使分离出的、贫重金属的液相回流，以便以类似于工艺步骤a)的方式制造原材料分散体和/或使其回流至工艺步骤c)；并且

e)重复所述工艺步骤a)至d)，

其中通过与至少一种反应剂的反应，提高以无机二代磷酸盐供应的磷酸盐的中性柠檬酸铵可溶性，并且在肥料颗粒中，来自无机二代磷酸盐的P₂O₅份额超过60％都是中性柠檬酸铵可溶的。

借助于化学式或者生物物理学数据，很难表征用于改良单个土壤层的颗粒。因此，在本发明的意义上，优选地通过用于制造其的方法，表征改良土壤圈的颗粒。因为除了根据制造方法外，很难定义改良土壤圈的颗粒，所以这是可以允许的。所提出的颗粒优选地包含多种营养物质源。根据本发明，其中一种营养物质源代表无机二代磷酸盐，如例如以污水污泥灰的形式出现。通过反应剂的作用，该二代磷酸盐变得可用。可以至少部分地分离含在无机二代磷酸盐中重金属，其中除了分离且提取出的重金属外，不会积累其它残余物。通过所提出的方法和所提出的装置，可以高效且成本低廉地制备各种无机二代磷酸盐，其中可以通过可灵活使用的其它营养物质成分，补偿二代磷酸盐的典型波动范围。由此，使得可以有针对性地提供土壤特异性和/或植物特异性的肥料组合物，其中在由此得到的肥料颗粒中，大部分磷酸盐能够以植物良好可用的形式存在，并且能够分离至少一部分重金属。

本发明的另一优点在于，无机二代磷酸盐(如例如污水污泥灰)可以用作营养物质源，并且供应至有意义的用途，其中含在其中的磷酸盐特别地变得可被植物利用。此外，本发明使得可以至少部分地分离含在无机二代磷酸盐中的重金属。试验表明，令人惊讶地，除了分离且提取出的重金属外，没有由该方法得出任何其他残余物。

在本发明的意义上，优选的是，在部分地分离液相之前，设定原材料分散体，使得固体物质份额小于50％。换句话说，在本发明的意义上，优选的是，在所提出的方法中，原材料分散体内的固体物质份额小于50％。此外，在本发明的意义上，优选的是，在部分地分离液相之前，生成的原材料分散体的pH值处于1.5到3.5之间的范围内。进一步地，可以通过一次或多次沉淀反应并且随后分离沉淀产物，实现至少部分地从在工艺步骤b)中分离的液相中离析出重金属。换句话说，在本发明的意义上，优选的是，在工艺步骤b)中部分地分离液相之前，生成的原材料分散体的pH值处于或者被设定为1.5到3.5之间的范围内，并且可以通过一次或多次沉淀反应并且随后分离沉淀产物，实现至少部分地从在工艺步骤b)中分离的液相中离析出重金属。

优选地，在部分地分离液相之前并且在此过程中，生成的原材料分散体的pH值小于2。此外，优选的是，通过一种或多种选择性的分离方法，实现至少部分地从在工艺步骤b)中分离的液相中离析出重金属。因此，在本发明的意义上，特别优选的是，在工艺步骤b)中部分地分离液相之前并且在此过程中，生成的原材料分散体的pH值小于2，并且可以通过一种或多种选择性的分离方法，实现至少部分地从在工艺步骤b)中分离的液相中离析出重金属。

在本发明的一种优选实施方案中，来自工艺步骤b)的、包括减少的液相的原材料分散体的水分含量处于10％到40％之间。此外，在本发明的意义上，优选的是，包括减少的液相的原材料分散体的pH值处于4至8的范围内。在本发明的意义上，特别优选的是，来自工艺步骤b)的、包括减少的液相的原材料分散体含有10％至少于40％的水分含量，其中包括减少的液相的该原材料分散体的pH值可以被设定为处于4到8的范围内。

此外，所提出的方法和所提出的改善土壤圈的颗粒的特点可以在于其它特征，即其特征特别地在于，

-在工艺步骤b)中分离的液相被供应至至少部分的重金属分离，

-分离的液相被至少部分地清除了重金属并且随后被供应至用于制造原材料悬浮液的工艺步骤a)，其中在回流至工艺步骤a)之前和/或过程中，反应剂可以至少部分地被供应至该液相，

-经过工艺步骤b)的、包括减少的液相的原材料分散体的固体物质含量为40％-70％，并且/或者

-包括减少的液相的原材料分散体被供应至制粒。

此外，可以优选的是，在流化床反应器或喷床反应器中实现制粒，和/或通过喷雾造粒和/或喷雾结块实现制粒。

在本发明的一种优选实施方案中，在制粒后，紧接着对生成的营养物质颗粒进行分馏，其中磨碎粗分馏物和/或细分馏物，并且能将其至少部分地供应至步骤a)、b)和/或c)。换句话说，在本发明的意义上，优选的是，在制粒后，紧接着对生成的营养物质颗粒进行分馏，其中磨碎粗分馏物和/或细分馏物，并且能将其至少部分地供应至步骤a)和/或b)和/或c)。

在本发明的意义上，优选的是，总计1％至70％的除磷的结晶产物可以供应至步骤a)、b)和/或c)，其中基于干燥过程中的物料温度，在100℃以上进行干燥。换句话说，可以被供应至步骤a)、b)和/或c)的除磷的结晶产物的份额的总量可以优选地处于1％至70％之间的范围内，其中可以基于干燥过程中的物料温度，在100℃以上进行干燥。在本发明的意义上，优选的是，除磷的产物是供应至配方室的原材料。

在另一方面中，本发明涉及一种用于制造颗粒的装置，其至少包括下列部件：

-第一混合容器，用于供应和/或混合至少一种无机二代磷酸盐和反应剂，由此获得原材料分散体，其中为了培养时间，利用第一混合容器，和/或存在其它容器，在培养时间中，将原材料分散体转移至其中并且进行混合；

-分离单元，用于分离至少一部分液相，其中分离单元被集成在第一混合容器中或者独立于其；

-制粒和/或挤出单元，用于来自工艺步骤b)的、包括减少的液相的剩余原材料分散体的制粒和/或挤压成型，其中在制粒和/或挤出单元中，可供应其它成分，和/或可混合原材料分散体，其中存在源自分离单元的至少一个供应单元，其用于将原材料分散体转移至制粒和/或挤出单元；

-回流单元，适合于未经重金属沉积或者在部分地离析重金属后的分离出的液相，该回流单元通向混合容器，以便以类似于工艺步骤a)的方式制造原材料分散体和/或通向制粒和/或挤出单元。

在本发明的意义上，优选的是，用于制造颗粒的装置分别包括至少一种上述部件。然而，对于不同的应用而言，同样优选的是，装置包括多于一件不同的部件，例如两个混合容器、三个制粒和/或挤出单元或者两个回流单元，但不被局限于此。

可选地，用于制造颗粒的装置可以包括用于离析重金属的单元，其中在该单元中，至少一部分重金属可从在工艺步骤b)中分离的液相中分离出来并且可将其从工艺中提取出来，其中存在源自分离单元的至少一个供应单元，其用于将部分地分离的液相转移到用于离析重金属的单元中。换句话说，在本发明的意义上，优选的是，在离析单元中，至少一部分重金属可以从在工艺步骤b)中分离的液相中分离并且从工艺中提取出来。

在本发明的意义上，优选的是，在单独的分离单元的情况下，存在源自第一混合容器的至少一个供应单元，其用于将原材料分散体转移至分离单元，并且在此可以集成其它用于混合和用于添加其它成分的混合和供应单元。

特别地，用于制造颗粒的装置可以由下列组成部分构成：

-至少一个混合容器，在其中至少供应并且混合无机二代磷酸盐和反应剂，其中为了培养时间，使用该混合容器和/或为此存在其它容器，在培养时间中，将原材料分散体转移至其中并且可以进行混合；

-至少一个分离单元，在其中可以分离至少一部分液相，其中分离单元可以集成在混合容器中或者独立于其，其中在单独的分离单元的情况下，存在源自混合容器的至少一个供应单元，其用于将原材料分散体转移至分离单元，并且在此可以集成其它用于混合和用于添加其它成分的混合和供应单元；

-至少一个制粒和/或挤出单元，在其中至少可以将来自工艺步骤b)的、包括减少的液相的剩余原材料分散体制成颗粒和/或挤压成型，其中在该制粒和/或挤出单元中，可以供应其它成分和/或混合原材料分散体，其中存在源自分离单元的至少一个供应单元，其用于将原材料分散体转移至制粒和/或挤出单元，其中存在源自分离单元的至少一个供应单元，其用于将原材料分散体转移至制粒和/或挤出单元，其中可能存在其它用于混合和用户添加供应单元中的其它成分的混合和供应单元，其中在制粒和/或挤出单元上可以连接用于干燥所产生的颗粒和/或挤出物的干燥单元；

-至少一个用于离析重金属的单元，在该单元中，可将至少一部分重金属从在工艺步骤b)中分离的液相中分离出来并且将其从工艺中提取出来，其中存在源自分离单元的至少一个供应单元，其用于将部分地分离的液相转移到用于离析重金属的单元中；以及

-至少一个回流单元，适合于未经重金属沉积或者在部分地离析重金属后的分离出的液相，该回流单元通向混合容器，以便以类似于工艺步骤a)的方式制造原材料分散体和/或通向制粒和/或挤出单元。

在本发明的意义上，优选的是，制粒和/或挤出单元是强力混合器、制粒机盘或者流化床反应器或喷床反应器，或者包括类似物。

在另一方面中，本发明涉及一种肥料颗粒，其中肥料颗粒包含至少一种无机二代磷酸盐，以及基于肥料颗粒中的总磷酸盐含量的大于60％的中性柠檬酸铵可溶的P₂O₅份额。在本发明的意义上，优选的是，肥料颗粒或者说单个的颗粒主体是有涂层的或者是无涂层的，以有涂层或者无涂层的形式存在，或者可以被提供为有涂层或者无涂层。在本发明的意义上，优选的是，肥料颗粒含有至少一种无机二代磷酸盐，以及基于肥料颗粒中的总磷酸盐含量的大于60％的中性柠檬酸铵可溶的P₂O₅份额。在本发明的意义上，同样可以优选的是，来自无机二代磷酸盐的磷酸盐份额的水溶性小于40％。

在本发明的意义上，优选的是，肥料颗粒含有总计0.1％至25％的腐殖酸、富里酸及其盐(腐殖酸盐、富里酸盐)，和/或总计0.1％至30％的有机酸，和/或总计0.1％至50％的结构物质。在本发明的意义上，特别优选的是，有涂层或者无涂层的肥料颗粒含有总计0.1％至25％的腐殖酸、富里酸及其盐(腐殖酸盐、富里酸盐)，和/或总计0.1％至30％的有机酸，和/或总计0.1％至50％的结构物质。

在本发明的一种优选实施方案中，肥料颗粒含有一种或多种从除磷中析出的结晶产物，其浓度范围为1％-70％。换句话说，优选的是，一种或多种结晶产物的浓度处于1％到70％之间，其中结晶产物来自除磷并且在根据本发明的方法中作为营养物质成分添加。

在另一方面中，本发明涉及所提出的肥料颗粒用于在农业、林业和/或园艺领域中供应营养物质的用途，其中肥料颗粒包含至少一种无机二代磷酸盐以及大于60％的中性柠檬酸铵可溶的P₂O₅份额。优选地，颗粒或者说其组成部分以有涂层或者无涂层的形式存在。在该意义上，格外优选的是，所提出的肥料颗粒可以被用在农业、林业和/或园艺领域中。

完全意外地，所提出的改良土壤圈的颗粒既保证了植物的磷供应，也优化了诸如细菌和原生动物等微生物的成长，使得植物明显更好地生长。本领域技术人员绝对无法想到的是，通过所述制造步骤表征的改良土壤圈的颗粒既适合于优化土壤的动物生物量，也适合于改良植物生长。这主要涉及玉米、小麦、洋葱、土豆、小米、豆类、苹果、甜菜、黄瓜和小黄瓜、酿酒葡萄、西红柿、大麦和卷心菜。

借助于根据DIN EN ISO 11885:2009的电感耦合的等离子体原子发射光谱分析法(ICP-OES)，确定磷(P)以及诸如铅、镉、镍等重金属的总量。为此，首先通过根据DIN EN13346：2001-04的王水消化法，消解待确定的样品。已知了用于确定可溶的磷酸盐份额的不同方法，特别是不同的萃取方法。为了估算磷的可用性，为此在实验室中用不同的溶剂检查化肥并且对应地进行标记。所使用的最重要的溶剂是水、柠檬酸铵、柠檬酸、甲酸和矿物酸。在欧盟关于化肥的规定中，也对用于确定化肥的磷酸盐可溶性的不同方法进行了标准化。根据要测试的磷肥的来源和性质，可以使用不同的方法。为了表征磷酸盐的可溶性，在当前发明的上下文中应用了下列三种萃取方法：根据DIN EN15958:2011，实现水溶性磷(P)的萃取。根据DIN EN15957:2011，实现可溶于中性柠檬酸铵的磷(P)的萃取。根据DIN EN15920:2011，实现可溶于2％柠檬酸的磷(P)的萃取。接下来，借助于根据DIN EN ISO 11885:2009的电感耦合的等离子体原子发射光谱分析法(ICP-OES)，确定磷酸盐含量(P)。

特别是在水溶性且柠檬酸铵可溶的磷酸盐的份额高的情况下，确保了大部分肥料磷酸盐实际上在短期和中期内可供植物所用。在此，作为用于肥料磷的中期植物可用性(即在例如一轮作物的时间内)的断点，可以提出中性柠檬酸铵可溶的磷份额。通过其水溶性，描述化肥的直接可用的磷份额。水溶性磷份额越高，肥料磷对于植物的可用性越快或者说越容易。磷份额还通过更强的溶剂(诸如柠檬酸或者甲酸)得以溶解，其在任何情况下都长期地或者仅在特定的当地条件下(诸如在低pH值下)对于植物可用。植物和植被试验表明，首先在中性柠檬酸铵可溶的磷酸盐份额与植物的生长之间产生良好的相关性。高水溶性极快速地提供大量可用的磷酸盐，而植物在生长过程中可能完全无法以相同的时间次序完全吸收这些磷酸盐，这些磷酸盐由此保持为未被利用的状态并且可能被冲淡。根据目前达成一致的科学意见，出于资源保护的原因，应优选中性柠檬酸铵可溶的磷酸盐份额特别高的磷化肥的使用。就这一点而言，通过以所提出的方法提供的肥料颗粒具有在肥料颗粒中的总P₂O₅份额上高于60％，优选地高于70％，特别优选地高于80％的特别高的中性柠檬酸铵可溶的P₂O₅份额，当前发明满足对于高中性柠檬酸铵可溶的磷酸盐份额的要求。

在本发明的意义上，化肥是补充或者说设定农业、林业以及园艺中种植的植物(特别是农作物)的营养物质供给的物质或者说物质的混合物，并且其必要时可以与其它物料组合和/或功能化。在此，诸如磷酸盐肥料等单营养物质肥料以及多营养物质肥料都理解为化肥。颗粒形式的化肥(即肥料颗粒)是通常具有近似球形形状和足够的固有强度的集合，其平均颗粒尺寸为0.5-10mm，优选地为1-7mm，格外优选地为2-5mm。

在本发明的意义上，在制备、准备或者制造某物的过程中产生的(残留物)并且具有大于5％P2O5的磷份额和小于3％的TOC份额(总有机碳量，TOC＝total organic carbon)的物质被称为无机二代磷酸盐。无机二代磷酸盐的示例是污水污泥单独燃烧或者共燃的灰分和/或残渣；动物粪便、骨粉、动物遗骸以及动物体燃烧或者说共燃的灰分和/或残渣；或者粪肥和发酵残留作为单独物质或者说其混合物的燃烧的灰分/残渣。包含在无机二代磷酸盐中的磷化合物在此被称为磷酸盐，即便其整体上在个别情况下不应或者不应完全对应于磷的结合类型。

在当前发明的上下文中，反应剂应理解为一种物质或者一种混合物，其一方面溶解至少一部分通过无机二代磷酸盐供应的磷酸盐和/或与其反应，另一方面溶解来自无机二代磷酸盐的至少一部分重金属。反应剂例如是分别以未稀释或者已稀释形式存在的有机酸或者无机酸，或者酸混合物，或者碱液，或者由不同碱液构成的混合物。

在当前发明的上下文中，互联系统中的液态物质的总和被定义为液相。因此，原材料分散体由固相和液相构成。在当前发明的上下文中，固相是未溶解的物质的总和。系统(例如原材料分散体)中的液相在此可以由不同的液态成分形成。因此，举例而言，可以至少按份额地以水分的形式、按份额地以悬浮液或者以不同物质的液体或者说例如作为水供应液态成分，或者至少按份额地包含在反应剂中，例如液态且也特别地稀释了的酸。在本发明的意义上，术语“水分”对应于附着在物质或者物质混合物上的物理结合的水。与术语“水分含量”同义地使用术语“水分”。

在当前发明的上下文中，根据DIN 52183，重量测定地确定水分或者说水分含量。在也作为达尔方法(Darr-Methode)已知的重量测定的湿气确定中，首先称量样品，然后在105℃下，在干燥炉中将样品干燥至恒重。样品中包含的游离水在此过程中逸出。确定重量差，该重量差在当前发明的上下文中对应于水分或者说水分含量。由于液相还包含以溶解状态存在但在干燥时作为固体物质保留的成分，因此，在某些情况下，液相的百分比份额通常明显高于水分。

在所提出的方法的工艺步骤a)中，由至少一种无机二代磷酸盐和至少一种反应剂产生原材料分散体，其中液相的份额大于30％，并且无机二代磷酸盐与反应剂之间的培养时间处于1至100分钟之间。

相较于根据现有技术已知的传统方法，在所提出的方法的上下文中使用的原材料分散体的液相份额明显更高。在现有技术中已知的是，磷化物灰分直接并且地湿地与矿物酸混合，并且同时被制成颗粒。在所提出的发明的上下文中预设的原材料分散体的制造由此具有巨大的技术优势。因此，可以控制并且操控在将含磷酸盐的次生原材料与矿物酸混合时经常自发进行且有时剧烈放热的反应。根据本发明的更高的液相份额有利地用作反应缓冲液。液相份额明显更高的原材料分散体的粘性也大大降低。因此，大大简化了稳定的过程控制，并且可以由此有效地降低系统部件的附着和堵塞。由于此原因，所生成的原材料分散体含有优选地高于50％，特别优选地高于70％的液相份额。

在本发明的一种优选实施方案中，在根据本发明预设的培养时间后，原材料分散体优选地含有少于40％的未溶解的固相。在该范围内，有可能对所生成的原材料分散体进行特别良好且简单的均质化。在本发明的一种特别优选的实施方案中，在根据本发明预设的培养时间后，原材料分散体含有少于30％的未溶解的固相。在这样的比例下，溶解速度相对较高高，由此可以有利地缩短必要的反应时间。

在本发明的另一特别优选的实施方案中，在根据本发明预设的培养时间后，原材料分散体含有少于15％的未溶解的固体物质份额。在该低未溶解的份额以及相应高的液相份额下，出现相对低的已溶解的重金属在液相中的浓度，因为通过高液相份额，稀释了已溶解的重金属的份额。通过在步骤b)中部分地分离液相，随即得出在固体物质中剩余的、未分离的液相中的更低的重金属含量。由此，在相同的分离强度下，在步骤b)中得到期望的更高的重金属分离。

通过在工艺步骤a)中制造原材料分散体，也可以有利地解决腐蚀问题。可以优选地在具有耐酸的搅拌器的耐酸的搅拌容器中，实现无机二代磷酸盐与反应剂之间的反应，其中在该反应后，施加绝大部分的游离酸或碱，并且由此对于下游的系统部件而言危害较小。

另外，在反应后，在需要时，也可以进一步中和所生成的原材料分散体。如果不需要任何重金属分离，则可以早在工艺步骤a)中就已经实现中和。如果应实现重金属分离，则应在工艺步骤b)中部分地分离液相后，在pH值超过2时，特别地在pH值超过3时实现中和，因为否则重金属会在pH值升高时沉淀下来。因此，在本发明的意义上，优选地，将制粒之前的原材料分散体的pH值设定为2至10，特别优选地设定为3至9，格外优选地设定为4至8。

为了设定优选的液相份额，可以向原材料分散体中添加一种或多种液态成分。在本发明的一种优选实施方案中，来自工艺步骤d)的液相至少部分地回流至工艺步骤a)中。来自工艺步骤d)的这一液相还可以包含一定份额的已溶解的营养物质成分，例如磷酸盐。替代地或者额外地，还可以添加水和/或含营养物质的液态溶液。含营养物质的溶液优选地包含营养物质和/或痕量物质，其包含在所提出的肥料颗粒中。

在所生成的化肥中，包含在无机二代磷酸盐中的磷酸盐有利地用作营养物质成分。在此，对应地期望高磷酸盐含量，特别是在无机二代磷酸盐的情况下。因此，无机二代磷酸盐优选地包括大于10％的P₂O₅，特别优选地包括大于15％的P₂O₅，并且格外优选地包括大于20％的P₂O₅。换句话说，P₂O₅份额优选地大于10％，特别优选地大于15％，并且格外优选地大于20％。除此之外，无机二代磷酸盐可以包含其它成分。有利的是，包含其它营养物质成分，例如N、K、Mg或者另外的痕量营养物质。

在所提出的方法中，一种或多种无机二代磷酸盐与至少一种反应剂反应。在此，有利地提高包含在无机二代磷酸盐中的磷酸盐的可溶性。如果也应实现至少部分的重金属沉积，则在本发明的意义上，优选的是，反应剂被设置为，也溶解一部分(优选尽可能大部分的)所包含的重金属。特别地选择反应剂，使得其优选地在交付时满足所提及的要求。

存在于无机二代磷酸盐中的磷酸盐份额通常具有相对低的可溶性。对应地，诸如污水污泥灰等物质仅有条件地适合于用作化肥。通常地，优选地分别基于无机二代磷酸盐中的总磷酸盐含量，这些无机二代磷酸盐表现出小于30％的水溶性以及小于50％的中性柠檬酸铵可溶性。为了合理地用作化肥，在本发明的意义上，优选的是，将该不充分可溶的磷酸盐转化为更好地可溶且由此更好地可供植物所用的磷酸盐。根据本发明，通过无机二代磷酸盐与至少一种反应剂的至少部分的反应，实现转化。反应剂优选地被设置为，溶解至少一部分包含在无机二代磷酸盐中的磷酸盐，和/或与其反应或者说通过反应转化磷酸盐，使得产生更好地溶于中性柠檬酸铵的磷酸盐。在随后的过程中，例如通过沉淀、再结晶或者在干燥时，优选地被反应剂溶解的磷酸盐有利地形成相较于在无机二代磷酸盐中的情况下更好地溶于中性柠檬酸铵的磷酸盐。在本发明的意义上，术语“更好地溶于中性柠檬酸铵”优选地是指，在与反应剂反应后，无机二代磷酸盐中的磷酸盐的中性柠檬酸铵可溶性更高。在此过程中，中性柠檬酸铵可溶性优选地提高超过20％，特别优选地提高超过50％。对应的计算示例可以如下所示：来自未经处理的二代磷酸盐的磷酸盐份额的中性柠檬酸铵可溶性为50％，其通过与反应剂的反应，被提高20％，升高至60％。在使用酸时，所提出的方法与现有技术的区别特别地在于，磷酸盐至少部分地发生反应并且提高了可溶性。

通过例如反应剂的类型和浓度、反应控制和反应时间，可以影响所得到的无机二代磷酸盐的中性柠檬酸铵可溶性。优选地，随后在所生成的肥料颗粒中，来自无机二代磷酸盐的磷酸盐份额的中性柠檬酸铵可溶性高于60％，优选地高于70％，特别优选地高于80％。通过优选的磷酸盐的反应或者说转化以及从无机二代磷酸盐中得到的优选的中性柠檬酸铵可溶性，有利地达到了更好的磷酸盐植物可用性并且由此达到了改良的肥料效果。

在本发明的意义上，优选的是，通过无机二代磷酸盐与反应剂之间的反应，提高了来自无机二代磷酸盐的磷酸盐的可溶性。如所阐释的，借助于不同的方法，测定化肥中磷酸盐的可溶性。优选地通过P键的类型和溶解环境，确定磷的可溶性。通过工艺步骤a)中的反应控制的方式，可以影响磷的结合，即影响所形成的磷酸盐相。这可以例如通过反应剂的类型和浓度、反应时间和/或过程温度来完成。

在本发明的一种优选实施方案中，优选地操控反应控制，使得随后在所生成的肥料颗粒中，来自无机二代磷酸盐的磷酸盐份额具有高于60％的中性柠檬酸铵可溶性和低于40％的水溶性。通过这种形式的可溶性设定，促成了磷酸盐在大约一个生长周期内实际上在田地中对于植物而言可足够好地被植物利用，但是在这段时间内不会被冲淡。如果存在极好的水溶性，即明显高于在此预设的水溶性，则通常会被冲淡。在本发明的一种特别优选的实施方案中，在所生成的肥料颗粒中，为来自无机二代磷酸盐的磷酸盐份额设定了高于80％的中性柠檬酸铵可溶性和低于30％的水溶性。令人惊讶地，已经表明，特别是冬黑麦由此经历了在生长周期内特别有益的磷供应。在本发明的又一特别优选的实施方案中，在所生成的肥料颗粒中，为来自无机二代磷酸盐的磷酸盐份额设定了高于90％的中性柠檬酸铵可溶性和低于15％的水溶性。该比例对小麦作物而言特别有益。

通过反应剂的类型和浓度、反应控制和反应时间，也可以影响所溶解的重金属的类型和份额。因此，例如较高的酸度优选地促成了较高份额的已溶解的重金属。在该工艺步骤中，较高份额的已溶解的重金属是优选的，其原因在于，由此能够在工艺步骤b)中，随着部分地分离液相，分离出更多重金属，并且将其在工艺步骤d)中供应至至少部分的重金属分离。

因此，在本发明的一种优选实施方案中，将如此多的酸添加至原材料分散体，使得在培养时间内，出现小于1的pH值。由此，已经溶解了相当大份额的重金属。在本发明的一种特别优选的实施方案中，将如此多的酸添加至原材料分散体，使得在培养时间内，出现小于0.5的pH值。在此过程中，特别是重金属砷和铅已经几乎完全溶解。如果如在本发明的一种格外优选的实施方案中，在培养过程中，pH值继续降低至小于0.2，则其它重金属也越来越多地溶解。

在本发明的一种优选实施方案中，使用至少一种反应剂，其包含至少一种下列元素：氮(N)、硫(S)、钾(K)和/或磷(P)，例如亚磷酸(H3PO3)、磷酸(H3PO4)、硝酸(HNO3)、硫酸(H2SO4)、亚硫酸(H2SO3)和/或氢氧化钾溶液(KOH)。对应地，通过使用这种反应剂，额外地将诸如氮、硫、钾和/或磷等营养物质成分输入到颗粒中。通过恰当的反应次序，可以优选地将包含在反应剂中的营养物质(例如氮和/或硫)的营养物质结合形式转化成适合于化肥的形式。

在本发明的一种特别优选的实施方案中，反应剂是稀释或未经稀释的磷酸和/或亚磷酸，或者至少一种稀释或未经稀释的酸混合物，其包括按份额地包含的磷酸和/或亚磷酸。此处的优点在于，通过反应剂，提高了原材料分散体中的磷份额，并且因此提高了由此生成的肥料中的磷份额。因此，反应剂有利地不仅提供了有价值的营养物质份额，还特别地促进了磷酸盐肥料的制造。由此，例如可以优选地产生肥料颗粒，其具有高于35％，特别优选地高于40％的总P₂O₅含量，以及高于80％，特别优选地高于90％的中性柠檬酸铵可溶的磷酸盐份额。在本发明的意义上，特别优选的是，P₂O₅的总含量高于35％，特别优选地高于40％。

能够以任意顺序实现原材料分散体的成分的合流。在本发明的意义上，必要的是，在工艺步骤a)中，反应剂与至少一部分由无机二代磷酸盐供应的磷酸盐充分地反应。在本发明的意义上，术语“充分地反应”在此是指，出现磷酸盐的中性柠檬酸铵可溶性的期望的改善。此外，优选地溶解至少一部分重金属。对应地，在工艺步骤a)中预设了允许反应剂作用于无机二代磷酸盐上的培养时间。在处于1至100分钟范围内，优选地处于5至60分钟范围内，并且特别优选地处于10至30分钟范围内的时间段内，实现根据工艺步骤a)的培养。通过成分的合流顺序、时间次序和培养时间，例如可以影响所进行的反应，并且由此也可以影响在所生成的肥料颗粒中，已溶解的重金属的份额和磷酸盐的中性柠檬酸铵可溶性。

意外地发现，相对短的停留时间已足以提高柠檬酸铵可溶性。因此，在本发明的一种优选实施方案中，设定了10至60分钟的培养时间，以便特别地提高柠檬酸铵可溶性。在本发明的一种特别优选的实施方案中，设定了10至30分钟的培养时间。在此，同样可以实现高柠檬酸铵可溶性；通过较低的培养时间，可以有利地缩小反应容器的尺寸，从而可以对应地降低过程成本。

用于达到期望的可溶性的培养时间例如也取决于所使用的反应剂的类型。因此，诸如浓缩的矿物酸等强酸或者诸如浓缩的NaOH等强碱通常会导致反应加速，并且需要较短的培养时间。如果与此相反，使用了诸如有机酸(诸如柠檬酸或者草酸)等弱酸，则需要较长的培养时间。在本发明的一种优选实施方案中，设定了处于30至100分钟范围内的培养时间。

令人惊讶地，需要较长的反应时间来提高水溶性。因此，在本发明的又一优选实施方案中，设定了60至100分钟的培养时间。

较高的过程温度优选地提高了无机二代磷酸盐与反应剂之间的反应速度，并且由此缩短了必要的培养时间。因此，在本发明的一种优选实施方案中，在培养无机二代磷酸盐和反应剂时，设定了高于30℃，特别优选地高于40℃，并且格外优选地高于50℃的过程温度。

所预设的用于至少按份额地转化来自无机二代磷酸盐的磷酸盐的反应与造粒的分隔优选地解决了这一技术问题，即部分地自发且剧烈地进行的放热反应严重妨碍了造粒过程。在此，在技术意义上，根据本发明预设的反应与造粒的分隔优选地应理解为，绝大部分的反应发生在工艺步骤a)中。然而，也可以优选的是，反应也继续在工艺步骤b)和c)中进行，但是其强度明显缓和。通过维持根据本发明预设的培养时间，可能继续的反应的现有强度不再妨碍造粒过程。在本发明的一种优选实施方案中，优选地操控工艺步骤a)，使得在工艺步骤a)中实现高于80％的通过整个方法实现的无机二代磷酸盐的中性柠檬酸铵可溶性的提高。这就是说，如果在工艺步骤a)之后，通过快速干燥停止反应，则这样停止的反应产物的通过反应剂处理的来自无机二代磷酸盐的磷酸盐示出了并未停止而是仍经历了工艺步骤b)和c)的反应产物的已经至少80％的中性柠檬酸铵可溶性。

可以在工艺步骤a)中和/或在工艺步骤b)后，向原材料分散体添加其它成分。其它成分在此通常是能够改善过程控制和/或肥料颗粒的特性的物质，例如含营养物质的成分、分散和消泡剂、结构物质、pH值调节剂、脲酶抑制剂、铵稳定剂、腐殖酸、有机酸和/或水。

因此，在本发明的一种优选实施方案中，作为其它成分，添加至少一种或多种含营养物质的成分。在本发明的意义上，含营养物质的成分优选是提供或者补充用于所种植的植物的营养物质供给的物质，以便控制或者说支持植物的生长和成长。含营养物质的成分以单独的或者组合的方式，包含例如氮(N)、磷(P)、钾(K)、镁(Mg)、硫(S)、生长必需的痕量元素。例如通过添加含营养物质的成分的可能性，肥料颗粒中的营养物质组合物可以特别精确地适应土壤特异性和/或植物特异性的需求。另外，由此也可以均衡无机二代磷酸盐的组合物的典型波动范围，以便由此保证均匀的肥料质量。

在本发明的一种特别优选的实施方案中，添加一定量的额外的磷酸盐载体，例如磷酸铵、磷酸钾、来自除磷的结晶产物(诸如鸟粪石、钙磷石或者类似于羟磷灰石的钙磷相)，由此得到一种肥料颗粒，其具有高于35％，特别优选地高于40％的总P₂O₅含量，以及高于80％，特别优选地高于90％的中性柠檬酸铵可溶的磷酸盐份额。在本发明的又一优选实施方案中，基于所完成的改良土壤圈的颗粒，以1％至70％的范围添加来自除磷的结晶产物(诸如鸟粪石、钙磷石或者类似于羟磷灰石的钙磷相)，使得由此得到一种营养物质颗粒，其具有高于15％的总P₂O₅含量，同样基于总P₂O₅含量的中性柠檬酸铵可溶的磷酸盐份额和小于30％的水溶性。在本发明的一种尤其特别的实施方案中，基于所完成的改良土壤圈的颗粒，以10％至40％的范围添加来自除磷的结晶产物，其中得到营养物质颗粒，其具有高于15％的总P₂O₅含量，基于总P₂O₅的高于85％的中性柠檬酸铵可溶的磷酸盐份额，和分别基于营养物质颗粒组合物的小于20％的水溶性磷酸盐份额(基于总P₂O₅)。

作为其它成分，可以添入一种或多种结构物质，例如泥炭、腐殖质、由生物量构成的热解基底、来自水热碳化(HTC)的生物炭，但是也可以是污水污泥、发酵残留、粪肥、动物粪便、骨粉和/或鱼粉。在本发明的意义上，术语“发酵残留”描述了在生物量发酵时保留下来的液态和/或固态残余物。在本发明的意义上，术语“粪肥”优选地描述了家畜的粪便和小便与含水量变化的草荐组合的混合物。根据这个或者这些结构物质的类型和浓度，可以在使用肥料颗粒时，设定施肥效果和/或达到改良土壤的效果。优选地通过以下方式影响施肥效果：通过加入结构物质，可以设定所生成的肥料颗粒的结构特性，并且由此设定其特性，诸如孔隙度、孔的大小、强度和/或可溶性。由此，例如营养物质释放可以有针对性地适应于植物生长和植物的时间依赖性的营养物质需求。如果在农业中应用化肥的情况下，结构物质例如引起腐殖质的形成、土壤结构的改善和/或土壤的空气平衡和/或水平衡的改善，则也可以通过在肥料颗粒中加入结构物质，实现有针对性的土壤改良。这例如可以促进根部生长，激活土壤寿命，和/或刺激针对应激状态的植物活力。

在本发明的一种实施方案中，优选的是，添加基于所完成的改良土壤圈的颗粒的总计5％至50％的结构物质，因为令人惊讶地发现，在该浓度范围内，特别地非常强烈地促进了腐殖质的形成，并且由此促成了特别良好的土壤改善和结构改善。在此，格外优选的是，所形成的颗粒具有高于5％至25％的碳份额，因为意外地发现，刚好在碳份额的这一范围内，除了形成腐殖质，特别地，还可以特别有益地为了例如冬大麦和玉米的生长，设定土壤的空气平衡和水平衡。

优选地通过以下方式影响施肥效果：通过加入结构物质，设定所生成的改良土壤圈的颗粒的结构特性，并且由此设定其特性，诸如孔隙度、孔的大小、强度或者可溶性。由此，例如营养物质释放可以有针对性地适应于植物生长和植物的时间依赖性的营养物质需求。因此，在本发明的又一优选实施方案中，添加了0.1％到5％的结构物质。通过这一相对低的浓度，可以在化肥中整合特别大量的营养物质成分，由此在该实施例中原则上显著加强了颗粒的施肥效果。但是，现在令人惊讶地发现，刚好是这一范围内的结构物质份额引起了极大地促进这些营养物质成分的可溶性的孔结构。营养物质由此从根本上更好地被植物利用。在此，1％-3.0％的结构物质份额是特别优选的，因为刚好在该范围内为良好的可溶性得出良好的孔隙度，并且额外地在该浓度范围内，得到小孔在基础结构中的特别好的分布，由此有利地得到特别高的强度。

如果应将诸如特别是污水污泥的残余物用作结构物质，则根本上会产生污染风险和传播病原体的风险，并且由此产生病原体经由食物和饲料进入人体和动物并且由此对其产生危害的可能性。因此，在将一种或多种残余物用作结构物质时，在本发明的一种优选实施方案中，在所提出的方法中整合了用于通过杀灭病原体、细菌等中断传染循环的卫生化步骤。对于卫生化，有下列方法可用：例如混入化学的或者杀菌的试剂，通过极端的pH值变化(例如通过添加生石灰或者熟石灰)进行卫生化，或者热处理。可以在方法中的恰当点处，进行用于一种或多种关键残余物的卫生化的这种方法步骤。由此，可以在向原材料分散体中添加作为结构物质的残余物之前，实现残余物的这种卫生化。以此方式，例如可以首先单独地将诸如污水污泥的残余物与生石灰混合，并且在足够长的作用时间后，将混合物添加到基础分散体中。在本发明的一种特别优选的实施方案中，在向原材料分散体添加作为结构物质的关键残余物后，通过在60℃以上，特别优选地在75℃以上进行的至少10分钟，优选地超过20分钟的热处理，实现卫生化。通过该温度效应，有利地尽可能地杀灭病原体。在本发明的该实施方案中，例如通过预热原材料分散体或者通过放热反应本身加热，例如在工艺步骤a)和/或d)中，实现关键残余物的热处理。

在本发明的一种优选实施方案中，添加腐殖酸和/或富里酸和/或其盐，诸如腐殖酸盐和/或富里酸盐。这些物质有利地具有促进生长的特性。由此，显著地提高根部的营养物质吸收能力，从而激发生长。通过其添加，促进植物生长和细胞形成。它们刺激细胞膜和代谢活性，并且由此提高发芽率。还特别好地激发了重要的植物酶。强壮的根部形成支持营养物质吸收能力。如此增强的植物明显更不易患病。通过添加这些物质，可以提高植物的磷吸收，因为阻止了土壤的磷吸收并且通过络合Ca、Al、Fe，防止磷析出成难以溶解的化合物。令人惊讶地发现，通过以(基于所完成的改良土壤圈的颗粒)0.1％-25％的范围添加这些物质，得到土壤中植物可用的磷酸盐的明显升高，并且由此提高植物对磷的吸收。特别优选地，以(基于所完成的改良土壤圈的颗粒)0.1％-10％的份额，添加这些物质，因为在该量的范围内，已经实现了施肥效果的显著升高，并且因此可以将必要的肥料量对应地减少高达40％。尤其特别地，以(基于所完成的改良土壤圈的颗粒)0.1％-5％的量的范围，添加这些物质，因为在该范围内，得到这些物质的成本与所得的改良的特性之间的特别有益的经济关系。

在本发明的再一优选实施方案中，以固体和/或液体的形式添加有机酸。有机酸例如是抗坏血酸、乙酸、甲酸、葡萄糖酸、苹果酸、琥珀酸、草酸、酒石酸和柠檬酸。有机酸在植物从土壤中吸收磷酸盐的过程中起着至关重要的作用。特别地，通过在根系中存在有机酸，植物可以充分吸收磷酸盐，其中通常微生物在生态系统中形成这些有机酸。现在，令人惊讶地发现，如果在所供应的肥料颗粒中已经按份额整合了一种或多种有机酸，优选地以(基于所完成的改良土壤圈的颗粒)0.1％-30％的范围内的总量，则植物对磷酸盐的吸收会提高。假定其由此通过所供应的有机酸优选地直接承担植物根部区域中的可对比的功能，而不必首先由微生物产生这些有机酸。优选地，单独地或者组合地使用柠檬酸、草酸和/或酒石酸，因为这些有机酸相对地成本低廉并且可大量获得。特别优选地，以(基于所完成的改良土壤圈的颗粒)0.1％-10％的量的范围，单独地或者组合地使用柠檬酸、草酸和酒石酸，因为相对于原材料成本，这些酸的改善吸收的效果在此是特别有益的。所列举的肥料颗粒中的有机酸份额在此可以额外地作为其它成分进行添加，和/或在使用有机酸作为反应剂时，在反应后(至少按份额仍旧在该量的范围内)存在，并且由此转移到肥料颗粒中。

作为其它成分，也可以添加消泡剂和分散剂。如果例如在单个物质合流时，例如在制造基础分散体时，开始剧烈的、形成气体的反应或者形成泡沫，则消泡剂是有利的。通过分散剂，可以例如设定黏度。

作为其它成分，还可以加入pH值调节剂，例如碱液、氢氧化物、碱性盐、氨或生石灰。由此，例如在使用或者形成酸时，可以中和例如还存在的残余酸，和/或有针对性地调节所生成的化肥的pH值。

可以单独地或者组合地添加所使用的物质，诸如无机二代磷酸盐、其它成分。举例而言，在单个或者多种给料的现有颗粒尺寸或者聚合体尺寸不够细，以便例如实现充分的均质，或者会由此出现过程技术上的困难(例如喷嘴的堵塞)时，这是有利的。通过减小颗粒尺寸或者说聚合体尺寸，这可以有利地得以改善。同样地，可以改善物质或者所含的化合物的可溶性，例如含磷酸盐的灰分或者残渣的可溶性。如果由于原材料分散体内的反应，形成干扰其它工艺流程(例如输送或者泵送或者雾化)的凝聚体、聚合体或者沉淀产物，那么例如工艺步骤a)和/或c)中，也会需要研磨原材料分散体。根据待研磨的物质的类型、期望的粒度和粒度分布，可以使用不同的包括或者不包括研磨助剂的干磨或者湿磨技术。用于干磨或者湿磨的设施例如可以是球磨机、针磨机、喷射碾磨机、珠磨机、搅拌球磨机、高性能分散器和/或高压均化器。

在此，根据过程控制的要求和/或可能期望的反应次序，实现添加其它成分的顺序。因此，例如可以在工艺步骤a)中添加所有或者一部分其它成分。在此，可以向已经由至少一种无机次生原材料和至少一种反应剂生成的分散体和/或在生成该分散体的过程中添加这些添加物。在此，同样优选的是，放置所有或者部分其它成分，然后才供应由至少一种无机二代磷酸盐和至少一种反应剂构成的分散体或者用于形成这一分散体的成分。

在本发明的一种优选实施方案中，将至少一种无机二代磷酸盐与至少一种反应剂混合，优选地与水组合。在此过程中，可以在反应剂之前，随着反应剂和/或在反应剂之后，添加水。由此，一种或多种反应剂首先可以与来自一种或多种无机二代磷酸盐的至少部分磷酸盐反应，但不受其它成分干扰。例如如果由此改变pH值和/或例如部分地中和反应剂，则根据成分的类型，反应剂与来自无机二代磷酸盐的磷酸盐之间的反应会受这些成分的干扰，被禁止或者在反应速度上得以缓和。在本发明的该实施方案中，特别优选的是，在5至60分钟后，特别优选地在10至30分钟后，再添加来自工艺步骤d)的液相或者说可能的其它成分。

替代地，可以在工艺步骤b)后，在造粒之前或者过程中，再供应所有或者部分其它成分。如果例如在工艺步骤b)之前进行添加的情况下，额外的成分以固体物质存在，则这对于工艺步骤b)和/或d)而言可能是有利的。在本发明的意义上，同样可以优选的是，溶解了额外的成分。

在所提出的方法的工艺步骤b)中，将一部分液相从在工艺步骤a)中生成的原材料分散体中分离出来，并且供应至工艺步骤d)。来自原材料悬浮液的固体和/或未溶解的份额的剩余残余物与未分离的液相的剩余份额一同被供应至工艺步骤c)。

根据工艺步骤c)中的后续制粒的要求和/或工艺步骤d)中的可选的至少部分重金属分离中的要求，选择要在该工艺步骤中分离的液相的量。因此，例如期望的制粒类型决定待分离的液相的份额。

在本发明的一种优选实施方案中，分离如此多液相，使得剩余在固体物质中的未分离的液相的份额小于25％，优选地小于20％，并且特别优选地小于15％。在本发明的意义上，这种份额优选地被称为“地湿的”。这种未分离的液相的份额的优点在于，可以将地湿的混合物直接制成颗粒或者挤压成型，并且只需蒸发相对少的液相，例如特别是水，以便生成特别干燥的化肥颗粒。这节省了大量的能源成本。

在本发明的又一优选实施方案中，分离如此多的液相，使得剩余在固体物质中的未分离的液相的份额大于25％，特别优选地大于35％。在这种悬浮液中，可以非常均质地混合各个成分，并且有利地得到更好的化肥颗粒的均质性。

在本发明的又一优选实施方案中，分离如此多的液相，使得分离的湿润的固体物质可以被称为地湿的。在当前发明的上下文中，术语“地湿的”定义稠度。在混凝土技术中，一般而言，水/水泥比≤0.40的硬稠混凝土被称为地湿混凝土。类似于该定义，地湿原材料混合物应理解为湿固体的稠度范围，可对比地湿混凝土的稠度。一方面，该优选的稠度范围由相对干但是湿度超过5％(基于湿固体的混合物)的混合物限定，其中该混合物刚好不能用手形成，即不会像粉末一样裂解。另一方面，优选地通过下列方式限定该范围，即原材料混合物可以在手中团成团状并且成形为例如雪球状，而且在没有作用力(诸如振动)的情况下不会潮解。在本发明的该优选实施方案中，湿度为5％到小于40％。换句话说，在本发明的意义上，优选的是，湿度处于5％到40％之间的范围内。因为未分离的液相还可能含有以溶解状态出现但在干燥时作为固体物质保留的成分，所以在该优选的地湿混合物中，未分离的液相的百分比含量处于10％到70％之间的范围内。

在一种特别优选的实施方案中，湿度为10％到小于30％。换句话说，在本发明的意义上，优选的是，湿度处于10％到30％之间的范围内。本发明的该实施方案的优点在于，具有该水分含量的地湿混合物通常可直接用制粒机盘制成颗粒。

在本发明的又一特别优选的实施方案中，通过添加优选为固体和/或尽可能干燥的其它成分，设定10％到小于30％的这一优选湿度范围。在此，有利的是，在固/液分离后，液相或者说固体物质湿度的未分离的百分比份额首先可以更高，这有利地简化了固/液分离并且使其更加节能。通过添加优选干燥的和/或至少具有低湿度的其它成分，优选地降低所得的总混合物中的湿度百分比份额，直至获得该优选的水分含量。在本发明的一种尤其优选的实施方案中，分离如此多液相，使得剩余在固体物质中的未分离的液相的份额处于30％到70％之间(基于所分离的湿固体的总混合物)的优选范围内。

如果应在工艺步骤d)中实现至少部分的重金属沉积，则优选地，也可以在之后再校准待分离的液相的份额。因此，在工艺步骤a)中，通过反应剂的作用，优选地溶解至少一部分重金属。通过分离一部分特别是已溶解的重金属所在的液相，在本发明的意义上，优选的是，首先将尽可能高份额的已溶解的重金属从未溶解的份额中分离出来。

在本发明的意义上，这优选地以如下方式实现，即在该工艺步骤中，将尽可能高份额的含重金属的液相与固相分离。因此，在本发明的一种优选实施方案中，分离如此多液相，使得基于湿的未溶解的份额，固体份额仅含有少于70％，特别优选地少于60％并且格外优选地少于50％的未与固相分离的剩余液相份额。在本发明的意义上，特别优选的是，基于湿固体，固体份额为小于70％，特别优选地小于60％，并且格外优选地小于50％。

在本发明的意义上，优选地也可以通过使得优选地未分离的残留在固体物质中的液相里的重金属的浓度尽可能地小，实现尽可能高份额的已溶解的重金属与未溶解的份额的分离。假设已溶解的重金属的总量恒定，则优选地主要通过液相的总量，确定液相中的重金属的浓度。因此，如果在部分地分离液相之前，向原材料分散体中添加总量较大的液相，那么优选地，尽管已溶解的重金属的总量相同，但其中的重金属浓度优选地更小。如果现在以类似的方式进行分离，使得相同量的液相残留在固相中，则该混合物优选地含有总量更少的已溶解的重金属，并且可以随着分离出的液相，将更多重金属供应至工艺步骤d)中的重金属沉积。因此，在本发明的一种优选实施方案中，在分离前设定原材料分散体，使得固体物质份额为小于50％，特别优选地小于30％，并且格外优选地小于10％。可以在至少一种无机二代磷酸盐与至少一种反应剂之间的反应之前、反应过程中和/或反应之后，实现该优选的固体物质份额的设定。在本发明的意义上，术语“固体物质含量”或者说术语“固体物质份额”表示化肥的由原材料分散体形成的百分比份额。在本发明的意义上，同义地使用这些术语，并且这些术语包含不可溶的份额以及转移到化肥颗粒中的已溶解的营养物质。

可以连续地和/或断续地在一个或多个步骤中实现当前发明意义上的液相的部分分离，例如通过过滤或者离心。可以例如借助于自动压力机、加压过滤器、搅拌加压过滤器、真空过滤器、盘式过滤器、(加压)片状过滤器、袋式过滤器、烛形过滤器、管式过滤器、层状过滤器、压滤机(诸如框式压滤机、箱式压滤机、隔膜式压滤机)、板式过滤器和/或填充式过滤器断续地实现过滤，或者例如借助于错流过滤、剪切间隙过滤器、带式过滤器、加压旋转式过滤器、鼓式过滤器、真空旋转式过滤器、盘式加压过滤器和/或滑带压力机连续地实现过滤，但不局限于此。可以通过例如筛式离心机、筛式螺旋离心机、冲击环式离心机、滑动式离心机、推动式离心机、振动式离心机、摆动式离心机和/或转鼓式离心机连续地实现离心，或者例如通过悬摆式离心机、卧式离心机、翻袋式过滤离心机、推动袋式离心机和/或立式离心机断续地实现离心。在本发明的意义上，优选的是，借助于压滤机或者真空带式过滤器进行固液分离。

在部分地分离液相之前或者过程中，可以调整原材料分散体，以便例如改善或者简化过滤或者沉降。举例而言，可以添加絮凝剂或者黏度调节剂。在可能的这种调整过程中，特别地对于期望重金属分离的情况而言，优选的是，已溶解的重金属的主要份额仍保持溶解状态。如果已溶解的重金属例如被优选部分地沉淀下来，则可以优选地将其随着固体物质一同分离，并且其由此有利地不进入包括部分的重金属沉积的工艺步骤d)。

在部分地分离液相时，优选地并非绝对必须将所有固态组成部分都完全从分离出的液相中分离出来。特别是在本发明的意义上优选地被称为悬浮颗粒的极细小的固体颗粒优选地可以保留在分离出的相中。一方面，这简化了例如在过滤或者离心时的分离过程，因为特别地，在高固体物质负载的固液分离的过程中，完全地分离细小颗粒是花费非常高的。另一方面，在工艺步骤d)中，在可选地至少部分地分离重金属的过程中，可以有利地利用这些细小颗粒或者说悬浮颗粒，例如用作晶种成形剂或者结晶成形剂。然而，如果过高份额的未溶解的固体物质进入到分离出的液相中并且由此进入工艺步骤d)，这也可能是不利的，例如当在工艺步骤d)中随着重金属一同分离输入的这些固体物质时。高份额的固体物质在此会增加剩余的含重金属的残余物。因此，优选地，在分离出的液相中，设定小于10％，特别优选地小于5％，并且格外优选地小于2％的固体物质含量。

在根据本发明的方法的工艺步骤c)中生成肥料颗粒。

在本发明的意义上，优选的是，在工艺步骤b)后，可以向包括部分分离的液相的、来自工艺步骤b)的原材料分散体添加其它成分。通过有针对性地设定原材料分散体的类型和组成以及混合的类型和强度，可以有利地影响还进一步进行的反应，从而影响磷酸盐的中性柠檬酸铵可溶性以及其它肥料特性。

例如可以在将原材料分散体从工艺步骤b)转移到工艺步骤c)时或者在混合设备中，工艺其它成分。混合设备例如可以是具有搅拌器的混合容器、辊式混合器(其优选也被称为沉降式混合器、滚筒混合器或者旋转混合器)、剪切混合器、桨式混合器、犁铧混合器、行星式混合机、Z-捏合器、Sigma捏合机、流体混合器或者强力混合器。合适的混合器的选择特别地取决于混合料的可自由流动性和内聚力。即便不供应任何其它成分，仍可以混合从工艺步骤b)中转移过来的原材料分散体，例如为了进一步的均质化或者为了防止形成结块和/或聚集。

优选地，可以在混入其它成分的过程中和/或紧随其后地进行制粒或者说挤压成型，例如在相同的混合设备中或者在由盘式制粒机或者制粒机盘、制粒机筒、流化床制粒机、喷雾制粒机或者挤出机形成的单独的制粒或者说挤出单元中。

在本发明的意义上，优选的是，在该工艺步骤中，在工艺步骤b)中未分离并且由此保留在固体物质中的液相的份额对进行的反应、制粒类型、产物质量和/或方法的经济性都有重大影响。在此，可以例如通过工艺步骤b)中的过程控制以及在工艺步骤b)之后供应的液态、湿润或干燥的成分的类型和数量，设定造粒和/或挤出之前的液相总份额。如果需要，也可以在造粒之前进行部分干燥，以便例如设定造粒和/或挤出之前的液相总份额。

在本发明的一种优选实施方案中，设定工艺步骤c)中的原材料分散体或者说湿固体，使得其所含的湿度小于30％，优选地小于25％，并且特别优选地小于20％。优选地湿的混合物可以优选地直接制粒和/或挤压成型。另外，可以使用相对成本低廉的制粒和/或挤出方法或者说技术，诸如辊式混合器、剪切混合器、犁铧混合器、行星式混合机、强力混合器和/或挤出方法。优选地，也可以通过诸如粘接剂等不同的物质，设定造粒所需的粘结倾向。例如可以额外地供应这些物质。本发明的该优选实施方案的优点在于，在优选的颗粒尺寸范围内获得良好的颗粒主体圆度，并且有益地应用制粒技术和过程成本。

因此，举例而言，在本发明的一种特别优选的实施方案中，来自工艺步骤b)的分离出的原材料分散体连同可能有的其它成分被一同加入到例如爱立许(Eirich)公司的R型强力混合器中，其中优选地设定液相份额并且必要时添加粘接剂，使得通过强力的机械混合，得到期望粒度优选地处于1至10mm的范围内，特别优选地处于2至5mm的范围内的颗粒生胚。在本发明的意义上，优选的是，颗粒生胚至少包含肥料颗粒的所有成分，其中颗粒生胚优选地具有在本发明的意义上例如也被称为“湿度”的液相份额，其中可以优选地通过干燥除去该液相份额。

在本发明的一种同样特别优选的实施方案中，在盘式制粒机或者说制粒机盘上实现造粒。为此目的，将来自工艺步骤b)的分离出的原材料分散体，必要时与其它成分一同供应至盘式制粒机或者说制粒机盘，其中可以在盘式制粒机或者说制粒机盘之前和/或之上，将其它成分添加到原材料分散体中。在本发明的意义上，优选的是，将液态成分(优选地与位于其中的或者单独供应的粘接剂组合)喷射到制粒机盘上的原材料分散体上。在本发明的一种优选方案中，液态成分是水。通过添加液态成分并且通过盘式制粒机或者说制粒机盘的回转运动，有利地形成颗粒生胚，可以在造粒过程中和/或造粒之后，干燥这些颗粒生胚，以形成肥料颗粒。本发明的该实施方案的优点在于，造粒和必要的技术是特别成本低廉的。另外，这种简单的造粒技术不太容易出现问题。

在本发明的又一同样优选的实施方案中，设定工艺步骤c)中的原材料分散体，使得液相的份额高于25％，优选地高于35％。

在本发明的一种特别优选的实施方案中，在流化床反应器或喷床反应器中实现制粒，特别优选地通过喷雾造粒或者喷雾结块进行。这种设施对于本领域技术人员而言是已知的，并且例如由Glatt公司以AGT或者GF系列供货。为此目的，将已在工艺步骤b)中分离出来的、包括可能的额外成分的原材料分散体供应至流化床反应器。额外成分可以是例如含营养物质的成分、分散和消泡剂、pH值调节剂和/或水，可以单独地或者组合地供应这些成分。在本发明的一种特别优选的实施方案中，通过喷入，例如通过经由喷嘴喷入，实现供应。为此目的，在本发明的意义上，优选的是，原材料分散体是可泵送和可喷雾的。这可以优选地以如下方式实现，通过例如液相的份额足够高，例如通过供应对应必要量的水(优选)。大量的液相优选地促进原材料分散体的稳定性和可泵送性，并且由此简化了技术操作。这些积极效果可以特别地归因于较低的沉淀、结晶和/或凝胶化的倾向，但不局限于此。然而，因为要生成的肥料颗粒应具有低液相份额或者说优选地小于5％，特别优选地小于2％的湿度，所以在本发明的意义上，优选的是，在该实施方案中，例如在造粒时除去液相。因此，特别优选地，将原材料分散体中的液相设定至一定高度，使得由原材料分散体形成40％-70％的肥料颗粒，格外优选地形成45％-60％的肥料颗粒。在当前发明的上下文中，由原材料分散体形成40％-70％的肥料颗粒对应于40％到70％的范围内或者说40％到70％之间的固体物质份额。在这种液相份额下，可以有利地将原材料分散体设定为足够稳定的且可泵送的，其中特别是相较于根据现有技术已知的传统方法，用于分离液相的能量花费可以被认为是可接受的。可以在搅拌容器或者混合器中，实现原材料分散体的制造。用于造粒的该优选实施方案的优点在于，可特别好地设定颗粒尺寸，颗粒特别均匀，并且获得了特别圆且紧密的颗粒形状。可以特别好地处理获得的颗粒，并且例如通过播撒装置，特别容易地将其施用到田地中。由于颗粒主体的紧密性，几乎不产生粉尘和磨损，这同样对于通过例如播撒装置实现的施用是有利的。

在本发明的意义上，优选的是，肥料颗粒具有低湿气，即物理结合水。特别地，优选的是，湿气处于小于5％的范围内，特别优选地处于小于2％的范围内。根据造粒的类型，可以在造粒过程中，特别是在喷雾结块或者说造粒的过程中，就已经达到这种湿气范围，其中在此过程中，尽可能同时进行造粒和/或干燥。

在本发明的意义上，可以优选的是，在造粒和/或挤出后干燥所生成的颗粒，或者至少额外地对其进行后干燥。为此可以使用不同的干燥技术，例如接触式干燥器，其中优选地通过与加热面接触来供应干燥必需的热能；对流式干燥器，其中优选地通过与热气体接触来供应干燥必需的热能；或者辐射干燥器，其中优选地通过具有定义频率的辐射来供应干燥必需的热能。通过干燥，以所需的程度分离现有的液相，例如水。优选地，通过干燥，还实现了颗粒的强度升高，例如通过由干燥形成结合相，或者例如通过粘接剂由此形成其粘接效果。

在本发明的一种有利的实施方案中，通过所生成的颗粒的固有热量实现干燥，或者由此至少支持干燥。颗粒优选地通过加热获得固有热量。举例而言，根据工艺，可以通过造粒和/或挤出过程或者通过化学反应，实现颗粒的加热。如果通过造粒和/或挤出过程实现颗粒的加热，那么在本发明的意义上，优选的是，通过输入机械能实现加热，其中机械能优选地转化成热能。例如，CaO与酸和/或水之间的反应或者硫酸与水之间的反应(特别地在稀释时)提供放热能，其优选地可以被用于加热原材料分散体和/或所形成的颗粒。

如果来自除磷的结晶产物(诸如鸟粪石、钙磷石和/或类似于羟磷灰石的钙磷相)被供应至原材料混合物并且由此包含在所生成的颗粒或者说颗粒生胚中，那么在本发明的意义上，优选的是，在本发明的一种优选实施方案中，基于干燥过程中的物料温度，在100℃以上进行干燥。这些结晶产物优选地含有大份额的化学结合水，其中此处优选地指的不是本发明的意义上的“湿度”，而是以束缚在结晶结构中存在的水。在高于100℃的范围内，优选地排出该化学结合水。通过将水从颗粒中分离出来，有利地提高了剩余成分的百分比份额。由此，可以例如提高颗粒中的营养物质浓度，而在此之前，该浓度以在一定程度上被化学结合水稀释的状态存在。在本发明的一种特别优选的实施方案中，在含有来自除磷的结晶产物时，基于干燥过程中的物料温度，在100℃-140℃的范围内进行干燥。因此，在本发明的意义上，格外优选的是，在100℃到140℃之间的温度范围内进行干燥。高于140℃的话，存在不断排出氮的风险。与此相关的是，不希望的来自颗粒的氮损失。此外，必须对应地花费更多地清洁废气。通过在本发明的该优选实施方案中，限制至最高140℃的温度，可以尽可能地避免这些缺点。在本发明的一种尤其特别的实施方案中，在120℃到140℃之间的温度范围内进行干燥。

在本发明的意义上，优选的是，可以尽可能形状精确地制造肥料颗粒。颗粒主体的尽可能均匀的大小有利地保证了定义的、均匀的裂解特性，这对于有针对性的营养物质供应是必要的。另外，因为超大颗粒和超小颗粒的存在会损害化肥的机械施用，所以在本发明的意义上，优选的是，可以将超大颗粒和超小颗粒与良好颗粒分离，并且必要时使其回流至必要时包括事先的制备和/或研磨的生产过程，特别是混合和/或制粒过程。在本发明的意义上，术语“良好颗粒”优选地描述了处于期望的颗粒主体尺寸范围内的颗粒。在本发明的意义上，术语“超大颗粒”和“超小颗粒”优选地描述了直径比良好颗粒优选地明显更大或者说更小的那些颗粒主体。

此外，在本发明的意义上，优选的是，颗粒在颗粒内部具有良好的结合力，从而即便在长期存储后，也避免施用化肥时的粉尘损失。可以例如通过过程控制来设定颗粒的强度。因此，例如干燥速度对孔隙度和紧密度有影响，并且因此对颗粒的强度有影响，并且会受此影响。强度还会受到例如原材料成分的类型和细度的影响，或者通过添加粘接剂得以提高。

根据本发明生成的肥料颗粒可以获得一个或多个涂层，用于功能化(例如降低凝结倾向、提高强度)、用于保护(例如以防湿气)和/或用于受控地释放营养物质(通过外层影响可溶性)。本领域技术人员已知了很多用于涂覆的方法和技术，其中在此，所有生成具有期望的功能性的期望的涂层的方法和技术都是适合的。

在所提出的方法的工艺步骤d)中，使在工艺步骤b)中至少部分地分离的液相回流至用于制造原材料分散体的工艺步骤a)中或者回流至用于造粒的c)中，其中可选地，可以实现至少部分的重金属分离。是否必须沉积重金属以及以何种程度沉积重金属在此都取决于例如所使用的原材料的重金属污染、法律规定以及所生成的产物的可持续性要求。

在可能的重金属分离之前，可以调整工艺步骤a)或者说b)中的原材料分散体，和/或调整分离出的液相。这种调整在此可以特别地包括允许、改善和/或促进工艺步骤d)中的重金属分离的那些措施，例如：有针对性地设定pH值，沉淀或者分离干扰的伴生元素和/或营养物质元素，或者设定定义的浓度、黏度和/或温度。

为了从部分分离的液相中可能地分离出将重金属离子，有不同的方法可用，例如借助于离子交换剂，液液分离，活性炭，细菌，真菌，藻类，由细菌、真菌或者藻类构成的生物量，沉淀剂，通过纳米过滤器和/或电解的分离。根据液相的组成和调整，用于重金属分离的方法不同程度地合适，并且优选地对应地进行选择。还根据应分离的重金属的浓度和种类，来选择所使用的方法。例如可以通过如下方式对此进行计量，即在无机二代磷酸盐中存在哪些不期望的重金属种类以及应从中分离出多少重金属。所选的重金属也不必完全分离出来，必要时，部分分离已足以在所生成的肥料颗粒中获得期望的重金属浓度，例如低于有效化肥规定的极限值。

还根据除了重金属外，液相是否含有其它已溶解的成分，并且如果是，则根据含有哪些其它已溶解的成分，来选择可能的重金属沉积的类型。因此，除了已溶解的重金属外，来自工艺步骤b)的、分离出的液相可以包含其它已溶解的物质，例如相当大份额的磷酸盐，其例如同样由反应剂从无机二代磷酸盐中溶解出。在这种情况下，在本发明的意义上，优选的是，优选地选择性地进行重金属沉积。这就是说，在本发明的意义上，优选地，特别是选择性地通过所应用的分离方法，离析出待分离的重金属。也含在其中的已溶解的成分(例如所含的诸如磷酸盐的营养物质)应基本上完全保留在液相中，直至重金属分离之后。因此，有利的是，这种情况下的pH值在工艺步骤b)中并且在重金属分离的过程中小于1.8，因为以此方式保证了已溶解的重金属和/或营养物质保留在溶液中。替代地，可以在重金属分离之前，掺入络合剂，使得尽可能地禁止磷酸盐在大于1.8的pH值范围内沉淀下来。

在本发明的一种优选实施方案中，可以借助于离子置换剂，优选地选择性地、至少部分地将重金属从含营养物质的强酸性的溶液中分离出来。在本发明的意义上，离子置换剂或者离子交换剂优选是可以通过其用相同类型的其它离子代替已溶解的离子的那些材料。为此目的，在工艺步骤b)中分离出来的液相优选地一次或多次地流经离子置换剂，例如以装满离子交换物料的柱的形式或者作为隔膜。待交换的离子优选地结合在离子交换物料上，该离子交换物料就其本身而言将先前结合的离子的等量物质数量输出到溶液中。在离子交换剂已耗尽并且基本上完全饱和时，可以例如使其再生。在本发明的意义上，优选的是，选择适合酸性工作范围的离子置换剂。另外，优选地，离子交换剂被设置为，尽可能选择性地吸取出干扰的重金属，但不吸取磷酸盐。而且，离子置换剂应尽可能地不分离任何其它阳离子，诸如碱金属或者碱土金属，因为否则会大大降低耐用度。通过有针对性地选择离子置换剂的类型和数量、过程控制和分离出的溶液的设定或者说调整，可以特别有效地除去重金属。

在又一对于尽可能选择性的重金属分离而言优选的实施方案中，向分离出的液相中添加牺牲金属。在本发明的意义上，优选地将比待分离的重金属更不贵的金属标记为牺牲金属，其例如选自由铝、铁和锌或其混合物构成的组。如果牺牲金属与已溶解的重金属接触，则有利地减少不太贵的牺牲金属的表面上的以溶解状态存在的更贵的金属，其在此过程中被氧化。可以通过添加合适的还原剂，加强所进行的还原条件。优选地，以较贵的待分离的重金属的1倍到5倍的物质数量的化学计量过量，添加牺牲金属，并且与牺牲金属的反应优选地持续10至60分钟。特别地，向分离出的液相中添加牺牲金属，并且随后可以例如通过过滤，分离由例如镉、铜和/或铅构成的金属沉积的重金属混合物。

在本发明的又一优选实施方案中，通过由于pH值提升造成的氢氧化物沉淀，进行选择性的重金属分离。在该实施方案中，优选的是，通过络合剂，防止磷酸盐掉落至所设定的pH值范围内。在本发明的又一优选实施方案中，通过由于供应例如H2S、CH4N2S、Na2S造成的硫化物沉淀，进行选择性的重金属分离。在本发明的意义上，优选的是，如果通过络合剂禁止了磷酸盐的沉淀，则为此将pH值范围提升到1.8以上。

如果来自工艺步骤b)的、分离出的液相不再含有任何相关的营养物质成分，特别是不再含有任何相关量的已溶解的磷酸盐，那么也可以使用其它用于重金属分离的方法。根据反应剂的类型，例如通过将pH值提高到1.5至3.5的范围内，优选地提高到1.5至3的范围内，特别优选地提高到1.5至2.5的范围内，可以使绝大部分被反应剂溶解的磷酸盐例如作为磷酸铝沉淀下来，其中在这些优选的pH值范围内，诸如铅、镉、镍、铬或者铜等相关重金属仍尽可能地继续以溶解状态存在。特别优选1.5至3.5之间，特别是1.5至3之间，并且格外优选1.5与2.5之间的pH值范围。举例而言，盐酸和/或硝酸可以用作反应剂。在此，可以在工艺步骤a)或b)中，在部分地分离液相之前，将pH值提高到该范围内，例如通过添加碱液或者氢氧化物。由此，在工艺步骤b)中部分分离的液相有利地含有明显更少的已溶解的磷酸盐。剩余的残留物可以与重金属一同分离出来，而不会造成任何值得一提的经济损失。这明显简化了重金属分离。在这种情况下，例如通过例如在5至7的范围内提高pH值，沉淀并且接下来分离重金属。换句话说，优选地，在这种情况下，在5到7之间的范围内实现pH值提高。

原则上，已部分清除或者未清除重金属的液相可以被全部或者部分地处置掉，或者被供应至其它回收应用。在本发明的意义上，优选的是，在工艺步骤b)中分离的液相被至少部分地供应至工艺步骤a)和/或工艺步骤c)。在工艺步骤a)中，液相特别地有利于设定固液比。在工艺步骤c)中，液相可用于造粒或者用于设定用于造粒的原材料分散体。

在本发明的一种优选实施方案中，在工艺步骤b)中分离且部分清除或者未清除重金属的液相至少按份额地回流至工艺步骤a)。在此，早在回流至工艺步骤a)之前或者过程中，所需的一种或多种反应剂就被至少部分地供应至液相，并且液相由此与至少按份额的反应剂一同被传递至工艺步骤a)中。如果一种或多种反应剂例如是酸，则可以通过供应反应剂，有利地降低pH值，从而减少从液相中沉淀或者析出已溶解的组成部分，直至回流至工艺步骤a)中。

根据下文中的实施例，详细地描述本发明。示例1和示例2在此并未示出根据本发明的示例，其旨在呈现现有技术的缺陷和缺点。实施例3至6示出了根据当前发明的实施例。本发明的其它优点、特征和细节可以从随后的说明中得出。在此提及的特征可以分别本身单独地或者以任意组合地对于发明而言至关重要。因此，始终可以相互参考本发明的各个方面的公开内容。

示例1(并非根据本发明，为了阐明现有技术)：

在包括刀具组的犁铧混合器中，掺混100kg污水污泥灰(P₂O₅含量为21.0％，其中38％是中性柠檬酸铵可溶的，<1％是水溶性的；重金属含量为178mg/kg的Pb，75mg/kg的Ni和18.3mg/kg的Cd)和110kg磷酸(84％)，其中灰分与酸反应，并且混合物应被制备成定义的颗粒范围为2.5-4mm的颗粒。

但是，这必须克服巨大的困难才能成功。在此，问题在于，灰分与酸之间的剧烈进行的反应会导致结壳、沉积和堵塞。由灰分和酸生成的团块非常坚硬并且有粘性，导致很难处理。另外，酸混合物会腐蚀性地作用于所使用的混合器。

所生成的颗粒的粒径分布并不均匀，其呈凝结状并且强度相对较低。P₂O₅总含量为46％，其中82％是柠檬酸铵可溶的，而61％是水溶性的。在该示例中，不利地，并未分离由污水污泥灰输入的重金属。

示例2(并非根据本发明，为了阐明现有技术)：

在混合容器中，放置并且掺混140kg的水和110kg的磷酸(85％)，向其中添加100kg污水污泥灰(P₂O₅含量为21.0％，其中38％是中性柠檬酸铵可溶的，<1％是水溶性的；重金属含量为178mg/kg的Pb，75mg/kg的Ni和18.3mg/kg的Cd)，并且混合这样生成的原材料分散体。这样生成的原材料分散体的固体物质含量为约55％。在技术操作中，几乎不可能实现明显更高的固体物质份额，因为黏度会因此明显升高，有时会在酸与灰分之间反应的过程中才升高。高黏度使得难以进行搅拌、输送和泵送，或者妨碍搅拌、输送和泵送，并且隐藏了堵塞和结壳的风险。

在各成分合流后，维持25分钟的培养时间，其中在此期间继续进行搅拌。在本发明的意义上，表述“维持培养时间”优选地是指，在开始新的方法步骤前或者说在向混合物供应新的反应物前，各成分可以相互反应。通过酸和污水污泥灰之间开始的反应，原材料分散体被加热到约40℃。通过酸作用在污水污泥灰上和出现的约0.5的pH值，在培养时间后，继续溶解部分磷酸盐、部分重金属和其它物质。

随后，将这样生成的原材料分散体完全制成颗粒。为了将固体物质含量为55％的原材料分散体完全粒化，只有少数造粒方法可用。由于高液相份额，不可能执行成本低廉的方法，诸如在制粒机盘上或者强力混合器中造粒。例如喷雾造粒是可能的。为此，在该示例中，为了喷雾造粒，向连续的流化床设备供应所生成的原材料分散体。在此，控制喷雾造粒，从而获得3.5mm的平均颗粒大小。在喷雾造粒后，通过筛分，分离颗粒粒度直径小于2mm的颗粒和颗粒粒度直径大于5mm的颗粒，并作为芯材，将其供应至喷雾造粒过程，其中事先研磨大于5mm的颗粒。所生成的颗粒具有处于2-5mm之间的范围内的、圆形且紧密的颗粒形状，其P₂O₅总含量为46％，其中92％是柠檬酸铵可溶的，而72％为水溶性的。

与示例1相比，该实施方案的优点在于，灰分与酸之间的反应在所生成的原材料分散体中进行并且由此是可控的。最大程度上消散的原材料分散体几乎不含有游离酸，从而在进一步加工时出现的腐蚀问题明显变少。

在该示例中借助于喷雾造粒进行造粒的优点在于，可以将液相份额高的原材料分散体制成颗粒，并且形成非常紧密、耐磨且球形的颗粒。

然而，主要缺点在于，由于干燥高液相份额，由于生成流化床并且由于必需的雾化能量造成的能量消耗非常高。

该制造方法的另一缺点是，未分离例如污水污泥灰中所含的重金属，而是完全将其转移到肥料颗粒中。在示例2中，含有所使用的污水污泥灰的约52％的成分，因此，由于随着污水污泥灰一同输入，在所生成的肥料颗粒中得出如下重金属浓度：92mg/kg的铅浓度，39mg/kg的镍浓度和10mg/kg的镉浓度。

实施例3(根据本发明)：

与示例2类似，由140kg水、110kg磷酸(85％)和100kg污水污泥灰(P₂O₅含量为21.0％，其中38％是中性柠檬酸铵可溶的，<1％是水溶性的；重金属含量为178mg/kg的Pb，75mg/kg的Ni和18.3mg/kg的Cd)生成原材料分散体，并且维持25分钟的培养时间。

在培养时间后，这样生成的原材料分散体被供应至固液分离。借助于压滤机，将大部分液相与未溶解的固体物质分离，使得优选地，形成湿度小于20％的、地湿的固体物质混合物。

仍含有营养物质的分离出的溶液回流至用于下一批次的制造原材料分散体的过程，并且优选地，以等量的量代替上文中列出的原材料分散体的配方中的水份额。在持续进行的过程控制中，在该子循环中建立了已溶解的物质的平衡循环。对应地，在建立了该平衡后，通过污水污泥灰添加的量的磷酸盐被转移至造粒，并且由此如所期望地转移到颗粒中。

得自固液分离的、地湿的固体物质混合物被转移到强力混合器(爱立许公司，R16W)中并且在此被强力混合。优选地，在强力混合器中，通过添加水或粉末(诸如污水污泥灰)设定固体物质相对于液相的比例，使得在强力混合过程中，形成期望大小的颗粒生胚。随后，在110℃下干燥所形成的颗粒生胚，并且将其分馏成直径处于2到5mm之间的范围内的颗粒主体。直径小于2mm的颗粒主体的馏出物和直径大于5mm的颗粒主体的馏出物在预先研磨后回流至造粒。

在建立了上文中描述的平衡循环后，所生成的颗粒有利地具有处于2-5mm的范围内的圆形且紧密的颗粒形状，其P₂O₅总含量为46％，其中93％是柠檬酸铵可溶的，而61％为水溶性的。在所生成的肥料颗粒中，含有所使用的污水污泥灰的约52％的成分，因此，由于随着污水污泥灰一同输入，在所生成的肥料颗粒中得出如下重金属浓度：92mg/kg的铅浓度，39mg/kg的镍浓度和10mg/kg的镉浓度。

与示例1相比，该实施方案的优点在于，灰分与酸之间的反应在所生成的原材料分散体中进行，由此是可控的，并且由于少量的游离酸，几乎不会出现腐蚀问题。

与示例2相比的主要优点在于，一部分液相机械地从原材料分散体中分离出来。因此，只需蒸发极少量的水，这节省了大量的能源成本并且由此使得该过程更加经济。

实施例4(根据本发明)：

该实施例基本上对应于实施例3，但有以下变化：

从固液分离中分离出的液相不直接供应至原材料分散体的重新制造，而是被供应至部分的重金属沉积。在本发明的该实施方案中，在约0.5的溶液pH值下，借助于离子交换剂，实现重金属的部分分离。为此目的，分离的液相被供应至蒸馏塔，其例如包含离子交换树脂Lewatit MonoPlus TP220。分离的液体在30分钟内流经包括离子交换树脂的容器，其中离子交换树脂选择性地从溶液中吸收离子。由此，特别地，沉积分别超过所含量的70％的Cd、Cu、Pb和Zn，其中有利地，仅以很小的范围分离已溶解的磷酸盐。如果装载了离子交换剂，则可以有利地使其再生，并且制备或者处置在此过程中产生的含重金属的再生溶液。

如此净化的、贫重金属的但仍含有营养物质的溶液才随后回流至用于下一批次的制造原材料分散体的过程，并且优选地，类似于实施例3，以等量的量代替上文中列出的原材料分散体的配方中的水份额。

通过工艺流程中的这一可能的变化，在建立了上文中描述的平衡循环后，所生成的颗粒同样具有颗粒主体的直径处于2-5mm的范围内的圆形且紧密的颗粒形状，其P₂O₅总含量为46％，其中93％是柠檬酸铵可溶的，而61％为水溶性的，但是有利地，部分地分离了重金属。对应地，在所生成的肥料颗粒中，探测到更少量的重金属(50mg/kg的铅，24mg/kg的镍，以及6mg/kg的镉)。

实施例4具有与实施例3相同的优点。额外的优点是，在此分离了一部分重金属，从而可以有利地降低所生成的化肥中的重金属含量。

实施例5(根据本发明)：

在混合容器中，放置并且掺混200kg的水和40kg作为反应剂的硝酸(65％)，向其中添加100kg作为无机二代磷酸盐的污水污泥灰(P₂O₅含量为21.0％，其中38％是中性柠檬酸铵可溶的，<1％是水溶性的；重金属含量为178mg/kg的Pb，75mg/kg的Ni和18.3mg/kg的Cd)，并且混合这样生成的原材料分散体。在各成分合流后，维持25分钟的培养时间，其中在此期间继续进行搅拌。通过反应剂和二代磷酸盐之间开始的反应，原材料分散体被加热到约40℃。通过反应剂作用在污水污泥灰上和出现的约0.5的pH值，在培养时间后，继续溶解部分磷酸盐、部分重金属和其它物质。

在培养时间后，向原材料分散体供应500kg来自重金属分离的工艺步骤的液相，该液相至少部分地清除了重金属，但仍含有营养物质。因为在工艺开始时并不存在液相，所以优选地，可以首先使用由水和硝酸构成的pH值为约0.5的溶液。通过供应液相，稀释了已溶解的重金属，但是其中重金属优选地尽可能保持为以溶解状态存在。如此稀释的这一原材料分散体被供应至过滤器，并且在此从原材料分散体中分离出500kg的液相。在排空的混合容器中，可以类似于上文中的说明，为继续的过程，开始新的混合。

分离出的液相被供应至部分的重金属沉积。通过添加牺牲金属，实现重金属的部分分离。为此，向混合容器中的500kg分离出的液相添加5kg细铝粉并且进行强力的混合。在持续搅拌下的30分钟作用时间后，从液相中滤出固体颗粒。在本发明的意义上，优选地，同义地使用术语“作用时间”和“培养时间”。

如此净化的、贫重金属的但仍含有营养物质的溶液被供应至培养时间后的原材料分散体。在此，例如通过水，补偿可能的液体损失。这不仅有利于稀释已溶解的重金属，还有利于已溶解的营养物质的回流。在持续进行的过程控制中，在该重金属分离的子循环中建立了已溶解的营养物质的平衡循环。

来自上文中描述的液相分离的、包括减少的液相的剩余原材料分散体被泵送到接收容器中并且在此首先继续进行搅拌。为此，在搅拌的条件下，添加120kg磷酸一铵(59％的P₂O₅，11.5％的N)。原材料分散体被供应至连续的流化床设备，以进行喷雾造粒。在此，控制喷雾造粒，从而获得3.5mm的平均颗粒大小。在喷雾造粒后，通过筛分，分离颗粒粒度直径小于2mm的颗粒和颗粒粒度直径大于5mm的颗粒，并作为芯材，将其供应至喷雾造粒过程，其中事先研磨颗粒粒度直径大于5mm的颗粒。为了喷雾造粒，需要流化床形式的芯材，而原材料分散体被喷射到其上。为此，在启动阶段，优选地放置类别特异性的芯材，在连续的过程中，从分离出的颗粒馏出物的回流中得到芯材。

为了持续进行的过程，对应地在重金属分离和造粒的工艺步骤中安装缓冲容器，以便保证并行进行的连续和断续工艺步骤的时间次序。

在建立了上文中描述的平衡循环后，所生成的颗粒具有颗粒粒度直径处于2-5mm的范围内的圆形且紧密的颗粒形状，其P₂O₅总含量为38％，其中92％是柠檬酸铵可溶的，而61％为水溶性的。在所生成的肥料颗粒中，含有所使用的污水污泥灰的约41％的成分。因此，在没有重金属分离的情况下，由于随着污水污泥灰一同输入，会由此得出73mg/kg的铅浓度，31mg/kg的镍浓度和7mg/kg的镉浓度。与此相反，测得了21mg/kg的铅浓度，6mg/kg的镍浓度和2mg/kg的镉浓度。因此，通过重金属分离，有利地分别分离出了超过50％的随着灰分一同输入的重金属Ni、Pb和Cd。

实施例6(根据本发明)：

在混合容器中，放置并且掺混50kg的水和40kg作为反应剂的硝酸(65％)，向其中添加100kg作为无机二代磷酸盐的污水污泥灰(P₂O₅含量为21.0％，其中38％是中性柠檬酸铵可溶的，<1％是水溶性的；重金属含量为178mg/kg的Pb，75mg/kg的Ni和18.3mg/kg的Cd)，并且混合这样生成的原材料分散体。在各成分合流后，维持25分钟的培养时间，其中在此期间继续进行搅拌。通过反应剂作用在污水污泥灰上和出现的约0.5的pH值，在培养时间后，继续溶解部分磷酸盐、部分重金属和其它物质。在培养时间后，类似于实施例5，向原材料分散体供应500kg来自重金属分离的工艺步骤的液相，该液相至少部分地清除了重金属，但仍含有营养物质。

不同于实施例5中，随后在搅拌的条件下，通过氢氧化钠溶液，将该原材料分散体的pH值设定至2。绝大部分之前溶解的磷酸盐由此沉淀下来，而诸如铅、镍和镉等已溶解的重金属尽可能保持为溶解状态。如此调整的这一原材料分散体被供应至过滤器，并且在此从原材料分散体中分离出500kg的液相。在排空的混合容器中，可以类似于上文中的说明，为继续的过程，开始新的混合。与实施例5的本质区别在于，分离出的相虽然含有溶解的重金属，但尽可能不含任何溶解的磷酸盐。

不同于实施例5中，在实施例6中，优选地不借助于牺牲金属实现部分的重金属沉积，而是通过由于pH值提升造成的重金属的选择性沉淀来实现。为此目的，pH值被设定为2的分离出的液相被供应至器皿，并且在此将pH值设定为5并且搅拌约30分钟。在此过程中，绝大部分的溶解的重金属沉淀下来，并且在沉淀后被对应地滤出。滤出液现在是贫重金属的，并且类似于实施例5，其在循环中部分地分离液相之前，回流至原材料分散体中。

相较于实施例5，来自液相分离的、包括减少的液相的剩余原材料分散体具有明显更少的未分离液相的份额，固体物质份额也明显更高并且被转移到爱立许公司的强力混合器中。额外地添加20kg作为细粉末的元素硫、40kg尿素和240kg事先优选地被研磨至粉末细度的鸟粪石，并且在强力混合器(爱立许公司，R16W)中强力地混合所有物质。在此形成颗粒生胚，随后在110℃下干燥这些颗粒生胚并且将其分馏成直径处于2-5mm的范围内的颗粒主体。颗粒粒度直径小于2mm的馏出物和颗粒粒度直径大于5mm的馏出物在预先研磨后回流至造粒。

继续重复整个过程，为此在重金属分离和造粒的工艺步骤中整合对应的缓冲容器，以便保证并行进行的连续和断续工艺步骤的时间次序。

在建立了上文中描述的平衡循环后，所生成的颗粒具有27％的P₂O₅总含量，其中97％是柠檬酸铵可溶的，而18％为水溶性的，并且具有12％的N含量和6.5％的S含量。在所生成的肥料颗粒中，含有所使用的污水污泥灰的约32％的成分。因此，在没有重金属分离的情况下，会由此得出57mg/kg的铅浓度，24mg/kg的镍浓度和6mg/kg的镉浓度。与此相反，测得了16mg/kg的铅浓度，5mg/kg的镍浓度和2mg/kg的镉浓度。因此，通过重金属分离，分别分离出了超过50％的随着灰分一同输入的重金属。

根据下文中的附图，详细地描述本发明。图1和图2以两种实施方案，分别示出了所提出的方法的优选实施方案的示意图。

图1描述了所提出的方法的一种优选实施方案，该方法不包括可选地可能的重金属分离。图1中显示的所提出的方法的优选实施方案优选地被称为该方法的“基本实施方案”。该基本实施方案基本上充分利用了通过生成根据本发明的具有高液相份额的原材料分散体实现的程序优势。不同于根据现有技术的方法，首先生成具有高液相份额的原材料分散体，其中高液相份额有利地充当用于进行的反应的缓冲剂。由此，可以控制并且操控在将含磷酸盐的次生原材料与矿物酸混合时经常自发进行且有时剧烈放热的反应，并且该混合物未示出任何干扰的粘性。只有在最大程度地实现了无机二代磷酸盐(1)与反应剂(2)之间的反应后，才实现直至颗粒的进一步加工。因此，磷酸盐转化的反应有利地与造粒过程分隔。

在具有高液相份额的原材料分散体中进行无机二代磷酸盐(1)与反应剂(2)之间的反应的所提出的流程特别地具有所描述的程序优势。如果应直接将原材料分散体制成颗粒，则必须通过例如干燥分离非常高的水份额，然而这是成本高昂的。对应地，在所提出的方法中，一部分液相被运送到循环中并且对应地在造粒之前机械地分离，并且再次供应至原材料分散体的制造。

在方法步骤a)中，至少由无机二代磷酸盐(1)和至少一种反应剂(2)生成原材料分散体。为了使至少一种反应剂(2)与至少一种无机二代磷酸盐(1)之间充分地反应，等待培养时间过去，其中可以进一步混合原材料分散体。预设了，反应剂(2)至少与由无机二代磷酸盐(1)引入的部分磷酸盐反应，以便由此提高该磷酸盐的可溶性和植物可用性。在工艺步骤a)中，可以额外地向原材料分散体添加其它成分(3)，诸如含营养物质的成分、分散和消泡剂、结构物质、pH值调节剂、脲酶抑制剂、铵稳定剂和/或水。也可以供应在工艺步骤d)中至少部分地清除了重金属的液相(4)，并且例如将其用于设定固液比。

在工艺步骤b)中，将一部分液相从在工艺步骤a)中生成的原材料分散体中分离出来，并且供应至工艺步骤d)。来自原材料悬浮液的固体或者说未溶解的份额的剩余残余物连同优选地未分离的液相的剩余份额一同被供应至工艺步骤c)。

在工艺步骤c)中，完成来自工艺步骤b)的、包括减少的液相的剩余原材料分散体的制粒和/或挤出。根据所设定的液固比，可以应用不同的造粒或者说挤出方法。在制粒之前和/或过程中，可以供应其它成分(3)和/或来自工艺步骤d)的贫重金属的液相。该工艺步骤c)产生土壤特异性和植物特异性的肥料颗粒(6)，其具有设定的且始终不变的营养物质组合，其中诸如污水污泥灰的无机二代磷酸盐至少可以被用作营养物质源，其中通过反应剂的作用，含在其中的磷酸盐变得特别容易被植物利用，并且至少部分地分离含在无机二代磷酸盐中的重金属。

在工艺步骤d)中实现液相(4)的回流，以便以类似于工艺步骤a)的方式制造原材料分散体。

任意多次地重复工艺步骤a)至d)，这优选地被称为工艺步骤e)。

图2示出了所提出的方法的一种优选实施方案，包括至少部分地分离重金属。区别于图1显示的方法的优选实施方案，在工艺步骤a)中，反应剂(2)不仅与由无机二代磷酸盐(1)引入的部分磷酸盐反应，反应剂(2)还应从无机二代磷酸盐(1)中溶解出尽可能高份额的重金属。

工艺步骤b)和c)基本上与图1中显示的本发明的实施方案相当。然而，在工艺步骤d)中，至少部分地从在工艺步骤b)中分离的液相中离析出重金属(7)，并且从工艺中提取出这些重金属(7)，其中贫重金属的液相(4)随后回流，以便以类似于工艺步骤a)的方式制造原材料分散体和/或使其回流至工艺步骤c)。根据待分离的重金属的类型和浓度或者说根据从工艺步骤b)中分离出的液相的调整，可以利用不同的方法来分离重金属。根据分离方法的类型，使用用于重金属分离(5)的添加剂，诸如沉淀剂和絮凝剂、pH值调节剂、牺牲金属和/或萃取剂。可以任意多次地重复工艺步骤a)至d)。

附图标记列表：

1 无机二代磷酸盐

2 反应剂

3 其它成分

4 液相

5 重金属分离

6 肥料颗粒

7 重金属

Claims (20)

1.一种改良土壤圈的颗粒(6)，所述颗粒(6)能够由来自污水污泥、动物粪便、骨粉、粪肥和/或发酵残留作为单独物质或者说其混合物单独燃烧或者共燃的灰分和/或残渣制造，所述颗粒能通过包括下列步骤的方法制得：

a)生成原材料分散体，所述原材料分散体包含至少一种无机二代磷酸盐(1)和至少一种反应剂(1)，其中所述原材料分散体中的液相(4)的份额大于30％，无机二代磷酸盐(1)与反应剂(2)之间的培养时间处于1至100分钟之间；

b)分离所述原材料分散体的部分液相(4)，其中形成具有减少的液相(4)且水分含量处于10％到40％之间的原材料分散体；

c)将包括减少的液相(4)的剩余的所述原材料分散体制成颗粒和/或使其挤压成型；

d)在无需至少部分的重金属分离(5)的情况下，使在工艺步骤

b)中分离的所述液相(4)完全回流至用于制造原材料分散体的所述工艺步骤a)中，

或者至少部分地从在工艺步骤b)中分离的所述液相(4)中离析出重金属(7)，并且从所述工艺中提取出所述重金属(7)，随后使分离出的、贫重金属的所述液相(4)回流，以便以类似于工艺步骤a)的方式制造原材料分散体和/或使其回流至所述工艺步骤c)；并且

e)重复所述工艺步骤a)至d)，

其中，在改良土壤圈的颗粒中来自无机二代磷酸盐的P₂O₅份额具有大于60％的中性柠檬酸铵可溶性和小于40％的水溶性。

2.一种用于制造改良土壤圈的颗粒(6)的方法，所述颗粒(6)能够由来自污水污泥、动物粪便、骨粉、粪肥和/或发酵残留作为单独物质或者说其混合物单独燃烧或者共燃的灰分和/或残渣制造，

所述方法包括下列步骤：

a)生成原材料分散体，所述原材料分散体包含至少一种无机二代磷酸盐(1)和至少一种反应剂(2)，其中所述原材料分散体中的液相(4)的份额大于30％，无机二代磷酸盐(1)与反应剂(2)之间的培养时间处于1至100分钟之间；

b)分离所述原材料分散体的部分液相(4)，其中形成具有减少的液相(4)且水分含量处于10％到40％之间的原材料分散体；

c)将包括减少的液相(4)的剩余的所述原材料分散体制成颗粒和/或使其挤压成型；

d)在无需至少部分的重金属分离(5)的情况下，使在工艺步骤

b)中分离的所述液相(4)完全回流至用于制造原材料分散体的所述工艺步骤a)中，

或者至少部分地从在工艺步骤b)中分离的所述液相(4)中离析出重金属(7)，并且从所述工艺中提取出所述重金属(7)，随后使分离出的、贫重金属的所述液相(4)回流，以便以类似于工艺步骤a)的方式制造原材料分散体和/或使其回流至所述工艺步骤c)；并且

e)重复所述工艺步骤a)至d)。

3.根据权利要求1所述的颗粒(6)，或者根据权利要求2所述的方法，

其特征在于，

在部分地分离所述液相(4)之前，设定所述原材料分散体，使得固体物质份额小于50％。

4.根据权利要求1或3所述的颗粒(6)，或者根据权利要求2或3所述的方法，

其特征在于，

在部分地分离所述液相(4)之前，生成的所述原材料分散体的pH值处于1.5到3.5之间的范围内。

5.根据权利要求1或3所述的颗粒(6)，或者根据权利要求2或3所述的方法，

其特征在于，

通过一次或多次沉淀反应并且随后分离沉淀产物，实现至少部分地从在工艺步骤b)中分离的所述液相(4)中离析出重金属(7)。

6.根据权利要求1或3所述的颗粒(6)，或者根据权利要求2或3所述的方法，

其特征在于，

在部分地分离所述液相(4)之前并且在此过程中，生成的所述原材料分散体的pH值小于2。

7.根据权利要求1或3所述的颗粒(6)，或者根据权利要求2或3所述的方法，

其特征在于，

通过一种或多种选择性的分离方法，实现至少部分地从在工艺步骤b)中分离的所述液相中离析出重金属(7)。

8.根据权利要求1或3所述的颗粒(6)，或者根据权利要求2或3所述的方法，

其特征在于，

来自工艺步骤b)的、包括减少的液相(4)的所述原材料分散体的水分含量处于10％到40％之间。

9.根据权利要求1或3所述的颗粒(6)，或者根据权利要求2或3所述的方法，

其特征在于，

包括减少的液相(4)的所述原材料分散体的pH值处于4至8的范围内。

10.根据权利要求1或3所述的颗粒(6)，或者根据权利要求2或3所述的方法，

其特征在于，

在工艺步骤b)中分离的所述液相(4)被供应至至少部分的重金属分离(5)，

分离的所述液相(4)被至少部分地清除了所述重金属(7)并且随后被供应至用于制造原材料悬浮液的工艺步骤a)，其中在回流至工艺步骤a)之前或者过程中，所述反应剂(2)能至少部分地供应至所述液相(4)，

经过工艺步骤b)的、包括减少的液相(4)的所述原材料分散体的固体物质含量为40％-70％，并且

包括减少的液相(4)的所述原材料分散体被供应至制粒。

11.根据权利要求1或3所述的颗粒(6)，或者根据权利要求2或3所述的方法，

其特征在于，

在制粒后，紧接着对生成的营养物质颗粒(6)进行分馏，其中磨碎粗分馏物和/或细分馏物，并且能将其至少部分地供应至步骤a)、b)和/或c)。

12.根据权利要求1或3所述的颗粒，或者根据权利要求2或3所述的方法，

其特征在于，

总计1％至70％的除磷的结晶产物能被供应至步骤a)、b)和/或c)。

13.根据权利要求1或3所述的颗粒，或者根据权利要求2或3所述的方法，

其特征在于，

基于干燥过程中的物料温度，在100℃以上进行干燥。

14.一种用于制造根据前述权利要求1所述的颗粒的装置，所述装置包括：

至少一个第一混合容器，用于供应和/或混合至少一种所述无机二代磷酸盐(1)和所述反应剂(2)，由此获得原材料分散体，其中对于培养时间，或者使用所述第一混合容器，并且/或者存在其它容器，在培养时间中将所述原材料分散体转移至所述其它容器中并且进行混合；

至少一个分离单元，用于分离至少一部分所述液相(4)，其中所述分离单元被集成在所述第一混合容器中或者独立于所述第一混合容器；

至少一个制粒和/或挤出单元，用于对来自工艺步骤b)的、包括减少的液相(4)的剩余的所述原材料分散体进行制粒和/或挤压成型，其中，制粒和/或挤出单元是强力混合器、制粒机盘或者流化床反应器或喷床反应器，其中在所述制粒和/或挤出单元中，能供应其它成分(3)，和/或能混合所述原材料分散体，其中存在源自所述分离单元的至少一个供应单元，所述供应单元用于将所述原材料分散体转移至所述制粒和/或挤出单元；

至少一个回流单元，适合于未经重金属沉积(5)或者在部分地离析所述重金属(7)后的分离出的所述液相(4)，所述回流单元通向所述混合容器，以便以类似于工艺步骤a)的方式制造原材料分散体和/或通向所述制粒和/或挤出单元，

其中所述装置设计为执行根据权利要求2所述的方法。

15.根据权利要求14所述的装置，

其特征在于，

所述装置包括用于离析所述重金属(7)的单元，在所述单元中，能将至少一部分所述重金属从在工艺步骤b)中分离的所述液相(4)中分离出来并且能将其从工艺中提取出来，其中存在源自所述分离单元的至少一个供应单元，所述供应单元用于将部分地分离的所述液相(4)转移到用于离析所述重金属(7)的所述单元中。

16.一种有涂层或者无涂层的肥料颗粒(6)，

其特征在于，

所述肥料颗粒(6)包含至少一种无机二代磷酸盐(1)，以及基于所述肥料颗粒(6)中的总磷酸盐含量的大于60％的中性柠檬酸铵可溶的P₂O₅份额，

其中所述肥料颗粒通过根据权利要求2所述的方法制造。

17.根据权利要求16所述的有涂层或者无涂层的肥料颗粒(6)，

其特征在于，

所述肥料颗粒(6)包含至少一种无机二代磷酸盐(1)，以及基于所述肥料颗粒(6)中的总磷酸盐含量的大于60％的中性柠檬酸铵可溶的P₂O₅份额，其中在所述P₂O₅份额中，来自所述无机二代磷酸盐(1)的磷酸盐份额的水溶性小于40％。

18.根据权利要求16或17所述的有涂层或者无涂层的肥料颗粒(6)，

其特征在于，

所述肥料颗粒(6)含有总计0.1％至25％的腐殖酸、富里酸及其盐，和/或总计0.1％至30％的有机酸，和/或总计0.1％至50％的结构物质。

19.根据权利要求16或17所述的有涂层或者无涂层的肥料颗粒(6)，

其特征在于，

所述肥料颗粒(6)含有一种或多种从除磷中析出的结晶产物，其浓度范围为1％-70％。

20.根据权利要求16或17所述的肥料颗粒(6)用于在农业、林业和/或园艺领域中供应营养物质的用途，

其特征在于，

所述肥料颗粒(6)包含至少一种无机二代磷酸盐(1)以及大于60％的中性柠檬酸铵可溶的P₂O₅份额。

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