DD145370A1 - Verfahren zur herstellung von granuliertem harnstoff - Google Patents
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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 geringer Mengen kationenaktiver Polymerelektrolyte oder Gemische derselben mit
verschiedenen anorganischen und/oder organischen Stoffen. Als Polymerelektrolyte eignen sich technische
Kondensationsprodukte aus Dicyandiamid, Formaldehyd, Ammoniak und Ammonsulfat oder MelaminForrhaldehyd-Kondensationsprodukte.
Geeignete anorganische und organische Stoffe, die im Gemisch mit
dem Polymerelektrolyten eingesetzt werden, sind Magnesium-, Aluminium- oder Eisenhydroxid,
Rotschlamm, Metakaolin, Polyvinylalkohol sowie technische Produkte verschiedener Fettamine. Die
genannten Zusätze werden zur Harnstofflösung vor dem Eindampfen bzw». zur Harnstoffschmelze vordem
Versprühen zugefügt. Die Wirkung der erfindungsgemäßen Maßnahme beruht auf einer Änderung der die
Festigkeit beeinflussenden inneren Struktur der Hamstoffprills.
Description
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von granuliertem, lägerfähigem und freifließendem Harnstoff mit verbesserten Gefüge- und Stabilitätseigenschaften, in der Landwirtschaft oder als chemischer Rohstoff Verwendung findet.
Charakteristik der 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 Abriebsanteile möglichst gering su halten oder völlig su 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· 2ur Verhinderung dieser Kristallbxückenbildung wurden verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen, die dem Granulationsprozeß zumeist na ölige ordnet sind.
- Aufbringen einer pulverförmiger. Schicht eines inerten anorganischen Materials (z.B. Kieselgur, Kaolin) auf die
Düngemittelgranalien .'
(Brit. Pat. 1 168 106; .
Fr. Pat. 1 580 619;
US-Pat. 3 192 031)
- Besprühen äer Granalien mit wäßrigen Dispersioen verschiedener Tone
(DE-AS 1 115 747)
- Modifizierung der Granalienoberfläche durch geeignete adsorbier bare organische Verbindungen, z.Be Alkylamine, (DE-AS 1 075 642; Brit. Pat. 876 675)
Es ist weiter bekannt, daß die transport- und Lagereigenschaften sowie die Erhöhung der Stabilität von Harnstoffprills auch duroh Modifizierung der Ausgangsschmelze 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 Harnstoffsohmelze.
Nachteile der bisher vorgeschlagenen Maßnahmen zur Qualitätsverbesserung der Harnstoffgranalien liegen entweder im Preis des Modifizierungsmittels oder im z.T0 beträchtlichen technischen Aufwand, der z.B. im Zusammenhang mit dem Aufbringen einer Pudexschicht, mit dem oberflächlichen Anschmelzen der Granulatteilchen oder mit dem Aktivieren von Tonmineralen oder Tonmineralgeraischen erforderlich ist·
Bei anderen bekannten Zusätzen, wie z.B«, Ammoniumsulfat und verschiedenen anorganischen Phosphaten sind die qualitätsverbessernden Effekte nicht ausreichend.
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.
— 3 —
Darlegung des Wesens 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 Harnst off schmelze vor deren Versprühung wirksamere 2usatzmittel zugegeben werden·
Es wurde gefunden, daß Harnstoffgranalien mit verbesserter mechanischer Stabilität und damit verbessertem Umschlags- und Lagervexhalten entstehen, wenn der Harnst off lösung vor dem Eindampfen oder der Harnstoffschmelze vor dem Versprühen kationenaktive Polymerelektrolyse oder Gemische derselben mit verschiedenen anorganischen und/oder organischen Stoffen zugesetzt werden und anschließend in bekannter Yieise das Verprilleu der solcherart modifizierten Schmelze durchgeführt viird.
Als Polymerelektrolyte, die der Harnst off lösung oder -schmelze zugesetzt werden, eignen sich Kondensationsprodukte aus Dicyandiamid, Ammoniak, Ammonsulfat und Formaldehyd oder Melamin-Forisaldehyd-Kondensa ti ons produkte.
Als anorganische und organische Verbindungen, die zusammen mit diesen Condensationsprodukten der Harnstofflösung oder -schmelze einsein oder in Gemischen zugesetzt werden, eignen sich Magnesium-, Aluminium- oder Eisenhydroxid, Rotschlamm als technisches Produkt verschiedener Oxide, Metakaolin, Polyvinylalkohol sowie technische Produkte verschiedener Fettamine. Besonders vorteilhaft ist die 2ugabe von konzentrierten wäßrigen Magnesium-, Aluminium- oder Eisensalzlösungen zur Harnstofflösung bzw. zur Harnstoffschmelze, weil mit dem dort vorhandenen freien Ammoniak die jeweiligen Hydroxide in sehr feindisperser Form gebildet werden. Dadurch viirkt sich die Modifizierung besser auf das bei der Erstarrung aus dem schmelzflüssigen Zustand sich bildende Gefüge in den Harnstoffgranalien aus, aber auch die technologische Gestaltung der erfinderischen Lösung vereinfacht sich.
Der Gehalt an diesen Zusatzstoffen im Harnstoff soll 0,01 "bis 0,6 Gew.-#, vorzugsweise 0,1 "bis 0,2 Gew.-4> "betragen. Unter diesen bedingungen entstehen beim Yerprillen Harnstoffgranalien, deren einzelne Kristairbereiche unregelmäßig angeordnet und miteinander verzahnt sind.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Kondensationsprodukte werden zur Erzielung der gewünschten Wirkung allein oder zusammen mit einem "bzw. zwei der angegebenen Zusatzstoffe dem Harnstoff zugesetzt und homogen in der Harnstoffschmelze vor dem Verprillen verteilt.
Ausführungsbeispiele:
In eine Haxnstoffschmelze (1400C) werden unter Rühren 0,1 Gew.-Ί> kupferfreies Wofafix S-Pulver (Kondensat!onsprodukt aus Dicyandiamid, Formaldehyd, Ammoniak und Ammonsulfat) eingetragen und homogen vermischt« Diese Schmelze wird zu einem Granulat mit Prilldurchmesaern zwischen 0,5 und 2,5 mm verdüst. Dieses Produkt bleibt nach sechsmaligem Klimawechsel bei abwechselnd feucht-kalten (90 Io relative Luftfeuchtigkeit und 150C) und trocken-warmen (30 °h relative Luftfeuchtigkeit und 500C) Bedingungen auch in höheren Schüttungen (4 bis 6 m) frei fließend, zeigt über Monate keinerlei Verbackungserscheinungen und weist bessere Gefügeeigenschaften sowie erhöhte Festigkeiten in den Einzelprills auf.
Die Prills zeigen im Dünnschliffbild unter-dem· Mikroskop eine weitgehende Verzahnung der unregelmäßig angeordneten Kristallbereiche,
Die mittlere statische Prillfestigkeit (Bruchlast in kp/Prill) betrug für 2,0 mra-Prills 0,845 kp (Vergleichswert für Prills ohne Zusätze 0,800 kp). Die Bestimmung der mittleren dynamischen Prillfestigkeit (Shattertest) ergab einen Wert von 82 #. Dabei wurde der prozentuale Anteil des Rückstandes der Prillfraktion 1,6 bis 2,0 mm nach einem Prallversuch bei 2 at-Trägergasstrom ermittelt (Yergleichswert für Prills ohne Zusätze 72 #). ·
14 ?4f
Einer 75 ^igen Harnstofflösung werden bei 800C 0,1 Gew. kupferfreies Wofafix-S-Pulver (Kondensationsprodukt aus Dicyandiamid, Formaldehyd, Ammoniak und Ammonsulfat) (bezogen auf den Harnstoffgehalt in der Lösung) zugesetzt und homogen in der E Lösung verteilt. Diese Lösung wird im Vakuum bis zur Trockne eingeengt, das Kristallisat aufgeschmolzen und verprillt. Die Untersuchungen der resultierenden Prills erfolgten analog Beispiel 1 :
Statische Prillfestigkeit: 0,890 kp Shattertest-Rückstand: 83 #
Analog Beispiel 1 wird einer Harnstoffschmelze (14O°C) eine auf 600C erhitzte ca. 50 #ige wäßrige Wofafix-Lösung (Kondensationprodukt aus Dicyandiamid, Formaldehyd, Ammoniak und Ammonsulfat) zugesetzt, wobei die Menge an Y/ofafix S so bemessen ist, daß, bezogen auf Harnstoff, sich ein Wofafix-Gehalt von ca» 0,1 Gevneinstellt.
Die Untersuchung der Harnstoffprills zeigte ein Stabilitätsverhalten analog Beispiel 1.
Analog Beispiel 1 werden einer Harnstoffschmelze 0,05 Gew.-# Wofafix-S-^ulver (Condensationsprodukt aus Dicyandiamid, Formaldehyd, Ammoniak und Ammonsulfat) und 0,1 Gew«-$ fein gepulvertes Magnesiumhydroxid zugegeben und nach guter Vermischung die Schmelze verprillt.
Die Prills zeigen im Dünnschliffbild unter dem Mikroskop gemäß Beispiel 1 eine Verzahnung der stark ungeordneten Kristallbereiche mit einzelnen Mg(OH) „-Eins chilis sen. Statische Prillfestigkeit: 0,92 kp Shattertest-Hückstand: 88 #.
Die mit 0sO5 Gbyu-^o Piafol (Melamin-Formaldehyd-Kondensa ti onsprodukt) und 0,1 Gew.-4> fein gepulvertes Rotschlammpulver versetzte Harnst off schmelze wird verprillt. Die schwach gefärbten
Harnstoffprills zeigen folgende Festigkeitswerte: Statische Prillfestigkeit: 1,12 kp Shatter test-Rüclgstand: 87 ^.
Mit 0,05 Gew„-$ Piafol (Melamin-Formaldehyd-Kondensationspz-odukt) und 0,2 Gew.-$> Polyvinylalkohol versetzte Harnstoffschraelze wird verprillt.
Die Prilldünnschliffe zeigen eine günstige Verzahnung der Kristalle, Statische Prillfestigkeit: 1,175 kp
Shattertest-Hückstand: 79 #.
Harnstoffschmelze wird mit 0,05 Gew.-"ftWofa fix-S-Pulver (kondensat ions produkt aus Dicyandiamid, Formaldehyd, Ammoniak und Ammon sulfat) und einer wäßrigen konzentrierten Aluminiumsulfat-Lösung hei 600C versetzt, wobei der Aluminiumgehalt, bezogen auf die Harnstoffmenge,zwischen 0,1 bis 0,2 Gewe-$ eingestellt ist» Die 'Schmelze wird verprillt
Statische Prillfestigkeit: 1,05 kp Shattertest-Rückstand: 83 ^.
*n einer Harnst offschmelze werden 0,05 Gen. -& Piafol (Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukt), 0,2 Gew.-^ Polyvinylalkohol und 0,1 Gew»-$> gepulvertes Magnesiumhydroxid verteilt und anschließend verprillt
Statische Prillfestigkeit: 1,22 kp Shattertest-Rückstand: 91 %.
Einer 70 bis 75 #igen Harnstofflösung werden bei 800C 0,05
V/ofafix-S-Pulver (Kondensatiönsprodukt aus Dicyandiamid, Formaldehyd, Ammoniak und Ammonsulfat) und 0,1 Gew.S wäßrige konzentrierte Aluminiumsulfat-Lösung (jeweils bezogen auf den Harnstoffgehalt in der Lösung) zugesetzt und nach homogener Verteilung die Lösung bis zur Trockne im Vakuum eingeengt,
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Das verbleibende Kristallisat wird aufgeschmolzen und verprillt· Statische Prillfestigkeit: 0,98 kp Shattertest-Rückstand: 82 <$>.
Analog Beispiel 9 werden der 70 "bis 75 #igen Harnstofflösung 0,05 Gev)·-^ Wofafix-S-Pulver (Kondensationsprodukt aus Dicyandiamid, Formaldehyd, Ammoniak und Ammonsulfat) und 0,1 Gew.-^ wäßrige konzentrierte Magnesiumsulfatlösung vor dem Eindampfen und anschließendem Verprillen zugesetzt. Statische Prillfestigkeit: 1,14 kp Shattertest-Rückstand.: 89 #.
Earnstoffschmelze wird mit einem Gemisch aus O,05 Gevn~$ Wofafix-S-Pulver (Kondensationsprodukt aus Dicyandiamid, Formaldehyd, Ammoniak und Ammonsulfat) und 0,1 Gew.-^ Metakaolin versetzt und anschließend verprillt. Statische Prillfestigkeit: 1,16 kp Shattertest~Rüokstand: 91 ^.
Analog Beispiel 11 wird der Harnstoffschmelze vor dem Terprillen ein Gemisch aus 0,1 Gew,-# Piafol (Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukt), 0,1 Gev/o-^ Polyvinylalkohol und 0,1 Gew.-^ Rotschlamm zugesetzt.
Statische Prillfestigkeit: 1,19 kp
Shattertest-Rückstand: 90 ^.
Claims (2)
- _ 8 - ' *
E r f i η. i u η g s a η s ρ r ü c h e1. Verfahren zur Herstellung von granuliertem, lagerfähigem, und freifließendem Harnstoff mit verbesserten Gefüge- und Stabilitätseigenschaften der Einzelprills, gekennzeichnet dadurch, daß der Harnstofflösung vor dem Eindampfen oder der Harnst of fs ciijnelze vor dem Versprühen Kondensationsprodukte aus Dicyandiamid, Formaldehyd, Ammoniak und Ammoniumsulfat und/ oder Melamin-Formaldehyd-^ondensationsprodukte als kationenaktive Polymerelektrolyte in einer auf Harnstoff bezogenen Zusatzmenge zwischen 0,01 bis 0,6 Gew.-^, vorzugsweise 0,1 bis 0s2 Gew.-$, allein oder im Gemisoh mit Magnesium-, Aluminium·-, Eisenhydroxid, -wobei die Hydroxide auch durch Zugabe τοη Magnesium-, Aluminium- oder Eisensalz infolge Reaktion mit dem freien Ammoniak in der Lösung bzw. Schmelze erzeugt werden können,, getrocknetem Rotschlamm, Metakaoliu, Polyvinylalkohol und/oder technische Fettamingemische, in Aufwand mengen von 0,01 bis 0,2 Gew.-#, bezogen auf den Harnstoff, angesetzt werden. - 2. Verfahren nach Punkt 1.,gekennzeichnet dadurch, daß binäre Gemische, bestehend aus 0y01 bis 0,2 Gew.-^ eines kationischen Polymerelektrolyten nach Punkt 1 und 0,01 bis 0,2 Gew.S Magnesium-, Aluminium-, Eisenhyäroxid, bzw. Magnesium-, Aluminium- oder Eisensalz, Rotschlamm, Metakaolin, Polyvinylalkohol oder technische Fettamingemische zugesetzt werden.3· Verfahren nach Punkt 1«, ·gekennzeichnet dadurch, daß ternäre Gemische, bestehend aus 0,01 bis 0,2 Gew.-^ eines kationischen Polymer elektrolyt en nach Punkt 1., 0,01 bis 0,2 Polyvinylalkohol oder Metakaiin und 0,01 bis 0,2 Gew.— 9 —Magnesium-, Aluminium- oder Eisenhydroxid "bzw. Magnesium-, Aluminium- oder Eisensalz bzw. Rotschlamm oder technische Fettamingemisehe eingesetzt werden.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD21474979A DD145370A1 (de) | 1979-08-02 | 1979-08-02 | Verfahren zur herstellung von granuliertem harnstoff |
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| DD21474979A DD145370A1 (de) | 1979-08-02 | 1979-08-02 | Verfahren zur herstellung von granuliertem harnstoff |
Publications (1)
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|---|---|
| DD145370A1 true DD145370A1 (de) | 1980-12-10 |
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| DD21474979A DD145370A1 (de) | 1979-08-02 | 1979-08-02 | Verfahren zur herstellung von granuliertem harnstoff |
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| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD145370A1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0081039A1 (de) * | 1981-12-03 | 1983-06-15 | SKW Trostberg Aktiengesellschaft | Stabilisierte Düngerlösungen |
| DE4211508A1 (de) * | 1992-04-06 | 1993-10-07 | Chemie Linz Deutschland | Mit einer Melaminpulverschicht versehenes Harnstoffgranulat |
| AT397503B (de) * | 1992-03-18 | 1994-04-25 | Chemie Linz Gmbh | Mit einer melaminpulverschicht versehenes harnstoffgranulat |
-
1979
- 1979-08-02 DD DD21474979A patent/DD145370A1/de not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0081039A1 (de) * | 1981-12-03 | 1983-06-15 | SKW Trostberg Aktiengesellschaft | Stabilisierte Düngerlösungen |
| AT397503B (de) * | 1992-03-18 | 1994-04-25 | Chemie Linz Gmbh | Mit einer melaminpulverschicht versehenes harnstoffgranulat |
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