DD145367A1 - Verfahren zur herstellung von granuliertem harnstoff - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von granuliertem Harnstoff mit verbesserten Qualitätsparametern, besonders.mit erhöhter mechanischer Stabilität der Harnstoffgranalien. Dies wird erreicht durch Zusatz von Ammonium- oder Alkalidihydrogenphosphat im binären oder ternären Gemisch mit Magnesium-, Aluminium-, Eisenhydroxid, Rotschlamm, Metakaolin, Polyvinylalkohol, technischen Kondensationsprodukten aus Dicyandiamid, Formaldehyd, Ammoniak und Ammonsulfat. Malamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukten und/oder technischen Fettamingemischen zur Harnstofflösung oder -schmelze vor dem Verprillen. Die Wirkung der erfindungsgemäßen Maßnahme beruht auf einer Änderung der die Festigkeit beeinflussenden inneren Struktur der Harnstoffprills.

Description

1 Ά 7Ct "*-

Verfahren zur Herstellung von granuliertem Harnstoff

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Herstellung von granuliertem, lagerfähigem und freifließendem Harnstoff mit verbesserten Gefüge- und Stabilitätseigenschaften, der in der Landwirtschaft oder als chemischer Rohstoff Verwendung findet.

Charakteristik 5er bekannten technischen Lösungen Die Erhöhung der Granalienfestigkeit von Harnstoff ist notwendig, um während des Transportes und der Lagerung besonders von losem, granuliertem Harnstoff entstehende Bruchstücke und ^briebsanteile möglichst gering zu halten oder völlig zu vermeiden. Granalienbruchstücke und Staub begünstigen bekanntermaßen die Verhärtung des lose unter wechselnden atmosphärischen Bedingungen gelagerten Harnstoffs, wodurch seine Anwendbarkeit, besonders als hochwertiges Stickstoffdüngemittel, nachteilig beeinträchtigt wird.

Es ist bekannt, daß die Ursache für diese Verhärtungserscheinungen Kristallbrücken sind, die sich bei Schwankungen der atmosphärischen Bedingungen besonders häufig in Harnstoff-Granulaten mit hohen Feinanteilen herausbilden. ^zux Verhinderung dieser K_ri_stallbrückenbildung wurden verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen, die dem Granulationsprozeß zumeist nachgeordnet sind.

.1 >J

- Aufbringen einer pulverförmigen Schicht eines inerten anorganischen Materials (z.B. Kieselgur, Kaolin) auf die Düngemi t te lgranali en , " ' (Brit. Pat. 1 168 106;

Fr. ?„ 1 580 619; TJS - Pat. 3 192 031)

- Besprühen der Granalien mit wäßrigen Dispersionen verschiedener Tone

(SB-AS 1 115 747)

- Modifizierung der Granalienoberflache durch geeignete adsorbierbare organische Verbindungen, z.B« Alkylamine,

(SE-AS 1 075 642;

Brit. Pat. 876 675)

Es ist weiter bekannt, daß die Iransport- und Lagereigenschaften sowie die Erhöhung der Stabilität von Harnstoffprills auch durch Modifizierung der Aus gangs schmelze verbessert werden können, so z.B. durch Zugabe von aktivierten anorganischen Verbindungen, wie Tonminerale oder Tonmineralgemische (DD-Y/P 123944) oder durch Zugabe von organischen Stoffen, wie Polyvinylalkohole, Polyvinylamine oder Polyacrylamid (DD-WP 131062) zur Harns t offschmelze·

Nachteile der bisher vorgeschlagenen Maßnahmen zur Qualitätsverbesserung der Harnstoffgranalien liegen entweder im Preis des ^odifizierjingsmittels oder im z.T. beträchtlichen technischen Aufwand, der z.B. im Zusammenhang mit dem Aufbringen eimer Puderschicht, mit dem oberflächlichen Anschmelzen der Granulatteilchen oder mit dem Aktivieren von Tonmineralen oder Tonmineralgemischen erforderlich ist·

Bei anderen bekannten Zusätzen, wie z.B. Ammoniumsulfat und verschiedenen anorganischen Phosphaten sind die q.ualitätsverbessernden Effekte nicht ausreichend.

Ziel der Brfind im g

Ziel der Erfindung ist die Herstellung eines Harnstoffs nach dem Prillverfahren, der sich durch erhöhte Stabilität der Einzelgranalien bei gutem Transport- und Lagerverhalten auszeichnet. Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert keine aufwendigen technologischen Maßnahmen.

Darlegung des Y/esens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, Harnstoffgranalien mit verbessertem-Kristallgefüge und daraus resultierend mit erhöhter mechanischer Stabilität dadurch herzustellen, daß der Harnstofflösung vor dem Eindampfen oder direkt der Harnstoffschmelze vor dem Versprühen v/irksamere Zu_Satzraittel zugegeben werden. Es wurde gefunden, daß Harnstoffgranalien mit verbesserter mechanischer Stabilität und damit verbessertem Umschlags- und Lagerverhalten entstehen, wenn der Harnstofflösung vor dem Eindampfen oder der Harnstoffschmelze vor dem Versprühen Ammonium- oder Alkalidihydrogenphosphat im binären oder ternären Gemisch mit verschiedenen anorganischen und/oder organischen Verbindungen zugesetzt wird.

Als anorganische und organische Verbindungen, die zusammen mit Ammonium- oder Alkalidihydrogenphosphat einzeln oder in Gemischen als Zusatzstoffe zur Harnstofflösung oder -schmelze erfindungsgemäß Verwendung finden, eignen sich Magnesium-, Aluminium- oder Eisenhydroxid, Rotschlamm als technisches Produkt verschiedener Oxide, Metakaolin, Polyvinylalkohol, Melamin-Formaldehyd~^Kondensationsprodukte, technische .Kondensat!onsprodukte aus Dicyandiamid, Formaldehyd, Ammoniak und Ammonsulfat sowie technische Fettamingemische.

Die Hydroxide des Magnesiums, Aluminiums und Eisens können auch durch Reaktion ihrer wasserlöslichen Salze mit dem freien Ammoniak in der Harnstofflösung oder -schmelze erzeugt werden. Der Gehalt an diesen ²usatzstoffen im Harnstoff soll 0,01 bis 0,6 Gew.-^, vorzugsweise 0,1 bis °,2 Gew.-$, betragen. ^unter diesen Bedingungen entstehen beim Verprillen Harnstoffgranalien, deren einzelne Kristallbereiche unregelmäßig angeordnet und miteinander weitgehend verzahnt sind.

Die er find ungs gemäßen Zusatzstoffe werden zur Erzielung der gewünschten Wirkung zusammen oder nacheinander dem Harnstoff zugegeben und eine homogene "Verteilung in der Schmelze vor dem Verprillen gesichert. " .

Ausführungsbeispiele

Beispiel 1 '

Einer Harnst off schmelze (14O°C) werden je 0,1 Gew.-fa Ammoniumdihyär ogenphosphat und Magnesiumhydroxid zugemischt· Die Schmelze Λΐιίϊα zu einem Granulat mit Durchmessern zwischen 0,5 und 2,5 mm verprillt. Die Prills zeigen im Dünnschliffbild unter dem Mikroskop eine weitgehende Verzahnung der unregelmäßig angeordneten Kristallbereiche

Statische Prillfestigkeit (kp/Prill):

Zur Bestimmung wurde an einem Konsistometer aus 15 Einzelmessungen pro Probe die Bruchlast der 2,0 mm-Prills ermittelt. Gefundener -Wert: 0,89 kp Vergleichswert einer Harnstoffprobe ohne Zusätze:

0,80 kp

Dynamische Prillfestigkeit (Shattertest (#)): Es wird der prozentuale Anteil des Rückstandes der Prillfraktion 1,6 bis 2,0 mm nach einem Prallversuch (bei 2 at-Trägergasstrom) ermittelt

Gefundener Wert: 81 #

Vergleichswert einer Harnstoffprobe ohne Zusätze:

72 *.

Beispiel 2 · .

Einer 75 ^igen Harnstofflösung werden bei 80⁰C konzentrierte wäßrige Lösungen von Ammoniumdihyärogenphosphat und Magnesiumsulfat .unter Rühren zugesetzt. Der Gehalt an (NH₄)H₂PO^ und Magnesium wird dabei auf je 0,1 bis' 0,2 Gew.-^, bezogen auf. die Harnstoff menge, eingestellt. Nach Eindampfen der Lösung im Vakuum wird der Kristallbrei aufgeschmolzen und verprillt. Die Untersuchungen der resultierenden Prills erfolgen analog •Beispiel 1.

Statische frillfestigkeit: 0,92 kp Snattertest-Rückstand: 90 #

Beispiel 5

Analog Beispiel 1 werden einer Harns toff schmelze 0,1 Kaliumdihydrogenphosphat und 0,01 Gew. -$ Alurainiumhydroxid pulver zugesetzt. Nach guter Vermischung wird die Schmelze verprillt.

Statische Prillfestigkeit: 1,10 kp

Shattertest-Rückstand: 89 i>

0,1 Gew. -4> Kaliumdihydr ogenphos phat, 0,05 Gew.-^o Polyvinylalkohol und °,1 Gew.-# Magnesiumhydroxid wird homogen in der Harnstoffschmelze vor deren "Verprillung verteilt. Statische Prillfestigkeit: 1,21 kp Shattertest-Rückstand: 92 #

Beispiel 5

Zu Harnstoffschmelze werden je QfI Gevj.-i& Ammoniumdihydrogenphosphat und Aluminiumhydroxidpulver gegeben und nach homogener Vermischung die Schmelze verprillt. Statische ?rillfestigkelt: 1,15 kp Shattertest-Rüokstand: 89 Ί» -

Beispiel 6

In eine Harnstoffschmelze werden 0,1 Gew.-^ Ammoniumdihydrogen phosphat und 0,1 Gew.-# Metakaolin eingemischt und danach die Schmelze verprillt.

Statische ^prillfestigkeiti 1,*23kp

Shattertest-RUckstand: 92 $

Beispiel 7

Eine mit G,1 Gew_e-^> Ammoniumdihydr ogenphos phat, 0,1 Gew.-Piafol (Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukt) und 0,1 Metalcaolin versetzte Harnstoffschmelze wird nach homogener Ver mischung der Zusatzstoffe verprillt

Statische Prillfestigkeit: 1,24 kp Shattertest-Rückstand: 91 fo - 6

Claims (1)

1. ' .. - 6 - i

   Exfindungsanspr u c h

   Verfahren zur Herstellung τοπ granuliertem, lagerfähigem und freif lie ßendem Harnstoff mit verbesserten Gefüge- und Stabilität sei genschaften der Einzelprills, gekennzeichnet da.durch, daß der Harnst off lösung vor dem Eindampfen oder der Harnstoffschmelze vor dem Versprühen Ammonium- oder Alkalidihydrogenphosphat im "binären oder ternären Gemisch mit verschiedenen anorganischen und/oder organischen Verbindungen wie Magnesium-, Aluminium-, Eisenhydroxid, Rotschlamm als technisches Produkt verschiedener Oxide, Metakaolin, Polyvinylalkohol, technische Condensationsprodukte aus Dicyandiamid, Formaldehyd, Ammoniak und Ammonsulfat, Melamin-IOrmaldehyd-^-ondensat ions produkte und/oder technische Fettamingemische, wobei die Hydroxide des Magnesiums, Aluminiums und Eisens auch durch Reaktion ihrer wasserlöslichen Salze mit dem freien Ammoniak in der Harnstofflösung oder -schmelze erzeugt werden können, in einer auf den Harnstoff bezogenen Aufwandsmenge von 0,01 "bis 0,6 Gew.-$, vorzugsweise 0,1 bis 0,2 Gew.-#, zugesetzt werden. -