DD251970A1 - Verfahren zur herstellung eines duengestoffes mit hoher depotwirkung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Duengestoffes mit hoher Depotwirkung, der in der Land- und Forstwirtschaft Anwendung findet. Ziel der Erfindung ist es, einen Duengestoff mit hoher und gezielt variierbarer Depotwirkung unter Verwendung eines billigen und in ausreichenden Mengen zur Verfuegung stehenden Zumischproduktes technisch und oekonomisch vorteilhaft herzustellen. Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, ein Gemischbrikettierverfahren zur Herstellung eines Duengestoffes mit hoher Depotwirkung zu entwickeln, bei dem auf teure organische hydrophobierende Stoffe verzichtet werden kann. Die erzeugten Presslinge sollen in ein Duengemittelgranulat mit hoher Depotwirkung ueberfuehrbar sein. Erfindungsgemaess wird die technische Aufgabe dadurch geloest, dass feinkoernigen Duengemitteln 10 bis 50 Ma.-% einer Weichbraunkohle mit einem Teergehalt von mindestens 8% (d), einem Xylitgehalt von kleiner 5% (d) und einem Na2O-Gehalt von kleiner 0,2%, die dominierend aus den Lithotypen "Gelbe Kohle" und "Braune Kohle" mit einem Gesamtmasseanteil von groesser 70% besteht, und die einen Feuchtegehalt von kleiner als 22% und eine Korngroesse von kleiner 0,4 mm aufweist, zugesetzt wird, das homogene Gemisch bei Pressdruecken groesser 100 MPa zu Formlingen verpresst und die Formlinge gegebenenfalls zerkleinert werden.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Düngestoffes mit hoher Depotwirkung, der in der Land- und Forstwirtschaft Anwendung findet, insbesondere zur Düngung verschiedenster Gehölze.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es hat nicht an Versuchen gefehlt, den geformten Düngern bzw. Düngemischungen Depotwirkung zu verleihen, daß heißt₍sie über lange Zeit wirken zu lassen, um dadurch den Pflegeaufwand von land- und forstwirtschaftlichen Kulturen zu senken und die Wachstumsbedingungen zu begünstigen. Eine langsame Nährstoffabgabe ist erforderlich, um Auswaschungsprozesse im Boden oder Vergiftungserscheinungen durch lokale Überdüngung zu verhindern.

Es ist bekannt, daß Düngemittelgranulate mit einer äußeren Schutzschicht umhüllt werden, die das Verklumpen während der Lagerung verhindern und die Auflösegeschwindigkeit im Boden senken soll. Als Schutzschicht finden beispielsweise organische Polymere (DE-OS 3247918) Anwendung. Diese Verfahren haben den Nachteil,daß nach derZerstörung deräußeren Schutzhülle die Antibackwirkung und die verzögerte Auflösegeschwindigkeit vollständig aufgehoben sind.

Weitere Verfahren zur Herstellung von Düngestoffen mit Depotwirkung beruhen auf der verzögerten Auflösegeschwindigkeit der Düngemittel, die durch Vermischen der Düngemittel mit organischen und/oder anorganischen Substanzen vor der · Granulierung bzw. Formgebung erreicht wird. Beim DD-WP 141 519 werden die Düngemittel mit einem Sand-Zement-Gemisch zu einer plastischen Masse angemacht und diese Masse zu Düngestäbchen weiterverarbeitet. Hierbei werden jedoch überwiegend schwer lösliche Düngemittel eingesetzt, da leicht lösliche Verbindungen zu schnell ausgewaschen werden. Nach DD-WP 126061 werden Düngestofformlinge derart hergestellt, daß Düngemittel der verschiedensten Art mit plastifizierenden Stoffen, z.B. Melasse oder Sulfitablauge, unter Zusatz festigkeitssteigernder Mittel, z.B. Zement oder Formaldehydharze, in einer Strangpresse geformt werden. Die Formlinge verfestigen sich durch die ablaufenden chemischen Reaktionen selbständig. Nach DD-AP 216445 werden Düngemittel mit Polymerträgern, wie Zellulose, Braunkohle und Torf, vermischt und in diesem Gemisch ein organisches Kontrollpolymer aufgebaut, das hydrophobierende Eigenschaften besitzt. Die DE-OS 2850200 beinhaltet einen Düngestoffpreßling mit Depotwirkung, der aus bekannten Düngemitteln, organischen feinteiligen Materialien, beispielsweise Papierabfälle oder Zellulose, und einem polymeren Material zusammengesetzt ist, wobei das polymere Material die organischen feinteiligen Materialien umhüllt. Diese Düngestoffpreßlinge haben den Nachteil, daß es in Gegenwart von Wasser in partiellen Strukturbereichen zu Quellprozessen kommt, die zur Zerstörung der Preßlinge führen. Dadurch gehen die Düngemittel relativ schnell in Lösung. All diese Verfahren erfordern einen hohen Herstellungsaufwand, insbesondere durch die eingesetzten teuren organischen hydrophobierenden Verbindungen und die Vielzahl notwendiger Mischprozesse.

Es ist bekannt, daß aus Mineraldüngern durch Gemischbrikettierung mit einem bei der Fein- und Spezialpapierherstellung bei der Abwasserfiltration anfallenden Prozeßnebenprodukt Düngemittelpreßlinge mit hoher Depotwirkung erzeugt werden können. Dieses Prozeßnebenprodukt steht jedoch nur in begrenztem Umfang zur Verfügung. Nachteilig ist weiterhin, daß aus diesen Preßlingen durch Zerkleinerung kein wasserbeständiges Düngemittelgranulät herstellbar ist, da die Faserstruktur des Prozeßnebenproduktes bei der Zerkleinerung zur Auflockerung der Granulatstruktur führt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, einen Düngestoff mit hoher und gezielt variierbarer Depotwirkung unter Verwendung eines billigen und in ausreichenden Mengen zur Verfugung stehenden Zumischproduktes technisch und ökonomisch vorteilhaft herzustellen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, ein Gemischbrikettierverfahren zur Herstellung eines Düngestoffes aus leicht löslichen Düngemitteln bzw. Düngemittelgemischen mit hoher und gezielt variierbarer Depotwirkung zu entwickeln, wobei auf teure organische hydrophobierende Stoffe verzichtet werden soll. Die erzeugten Preßlinge sollen durch Zerkleinerung in ein Düngemittelgranulat mit hoher Depotwirkung überführbar sein.

Erfindungsgemäß wird die technische Aufgabe dadurch gelöst, daß die feinkörnigen Mineraldünger mit einer Weichbraunkohle mit einem Teergehalt von mindestens 8% (d), einem Xylitgehaltvon kleiner 5% und einem Na₂O-Gehalt von kleiner 0,2% (d) (bezogen auf Trockenkohle) vermischt werden und das Gemisch brikettiert wird. Die Weichbraunkohle besteht dominierend aus den Lithotypen „Gelbe Kohle" und „Braune Kohle" mit einem Gesamtmasseanteil von mindestens 70%. Die Weichbraunkohle wird mit einem Feuchtegehalt von kleiner als 22%, vorzugsweise mit einem Feuchtegehalt von 12 bis 17% und mit einer technischen Körnung von kleiner 0,4mm, vorzugsweise kleiner 0,2mm, den Mineraldüngern in Anteilen von 10 bis 5QMa.-% zugesetzt und die homogene Mischung mit Preßdrücken von größer als 100MPa, vorzugsweise 140MPa, zu Formungen verdichtet. Die optimalen Preßtemperaturen liegen im Bereich von 20 bis 120°C und sind vom Zersetzungsverhalten der Mineraldünger abhängig. Der hohe Preßdruck gewährleistet, daß die hydrophile Trockenkohle durch mechanochemische Reaktionen während des Verdichtungsprozesses in eine wasserbeständige Brikettsubstanz umgewandelt wird, in die der Mineraldünger fest eingeschlossen wird. Das Format des erfindungsgemäß hergestellten Düngestoffes kann durch die verwendeten Preßwerkzeuge bestimmt werden. Es ist jedoch auch möglich, große Formlinge durch Zerkleinerung in ein anwendungsfreundliches Granulat zu überführen, ohne daß die Struktur des Düngestoffes verändert wird. Die Lösegeschwindigkeit verringert sich mit zunehmendem Masseanteil an Weichbraunkohle, mit steigendem Preßdruck und mit größer werdendem Preßlingsformat bzw. Granulatdurchmesser. Die Nährstoffzusammensetzung ist optimal auf die jeweilige Anwendungs1<ultur durch Einsatz einer entsprechenden Mineraldüngermischung abstimmbar. Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann auf hydrophobierende organische Stoffe verzichtet werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand von 3 Beispielen näher erläutert werden:

Beispiel 1

70% feinkörniges Ammoniumsulfafmit einem Feuchtegehalt von 0,2% und 30% Trockenbraunkohle mit einem Teergehalt von 8,2% (d), einem Na₂O-Gehalt von kleiner 0,05%, einem Gesamtanteil der Lithotypen „Gelbe Kohle" und „Braune Kohle" von 70% sowie einem Feuchtegehalt von 15% und einer Körnung von 0 bis 0,2 mm werden intensiv vermischt. Das Mischgut wird mit einer Temperatur von etwa 20⁰C und einem Preßdruck von 120MPa mit einer Stempelpresse zu Preßlingen mit einem Durchmesser von 50 mm und einer Höhe von 20 mm verdichtet. Die Preßlinge zeichnen sich durch, eine höhe mechanische Festigkeit und eine stark verringerte Lösegeschwindigkeit aus. Die Zeit für das Auflösen der Preßlinge im Wasserbad verlängert sich im Vergleich zu den unter analogen Bedingungen hergestellten Preßlingen aus 100% Ammoniumsulfat auf das 20fache.

Beispiel 2

75% feinkörniges Kaliumchlorid mit einem Feuchtegehalt von 0,1 % und 25% Trockenbraunkohle mit einem Teergehalt von 10,2% (d), einem NajO-Gehalt von kleiner 0,05%, einem Gesamtanteil der Lithotypen „Gelbe Kohle" und „Braune Kohle" von 75% sowie einem Feuchtegehalt von 15% und einer Körnung von 0—0,2 mm werden intensiv vermischt und mit einer Temperatur von 9O⁰C und einem Preßdruck von 150 MPa mit einer Hochdruckwalzenpresse verdichtet. Der grepreßte Düngestoff wird durch Zerkleinerung in ein Granulat mit der Körnung 1-4mm überführt. Das erzeugte Granulat hat im Vergleich zum Granulat aus 100% Kaliumchlorid eine 1Ofach geringere Auflösegeschwindigkeit. Das Granulat zeichnet sich durch eine hohe Düngewirkung und geringe Düngestoffverluste im Boden aus. Es neigt nicht zur Verklumpung.

Beispiel 3

65% eines Düngemittelgemisches, bestehend aus 50% Kaliumsulfat, 34% Harnstoff und 16% Ammoniumphosphat, mit einem Feuchtegehalt von 0,1% und 35% Trockenbraunkohle mit einem Teergehalt von 18% (d), einem Na₂O-Gehalt von kleiner 0,05%, einem Gesamtanteil der Lithotypen „Gelbe Kohle" und „Braune Kohle" von 80% sowie einem Feuchtegehalt von 14,5% und einer Körnung von 0 bis 0,2 mm werden intensiv vermischt und mit einer Temperatur von etwa 20⁰C und einem Preßdruck von 120MPa mit einer Formmuldenwalzenpresse zu Preßlingen mit den Abmaßen 30 χ 25 x 15 mm verpreßt. Die Preßlinge zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit und eine stark reduzierte Lösegeschwindigkeit aus. Die Zeit für das Auflösen der Preßlinge im Wasserbad verlängert sich im Vergleich zu den unter gleichen Bedingungen nur aus der Düngemittelmischung erzeugten Preßlingen auf das 15fache.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung eines Düngestoffes mit hoher Depotwirkung durch Verpressen eines Gemisches, bestehend aus feinkörnigen Düngemitteln und wasserunlöslichen Materialien, gekennzeichnet dadurch, daß feinkörnigen Düngemitteln 10 bis 50 Ma.-% einer Weichbraunkohle mit einem Teergehalt von mindestens 8% (d), einem Xylitgehaltvon kleiner 5% (d) und einem Na₂0-Gehaltvon kleinerO,2%, die dominierend aus den Lithotypen „Gelbe Kohle" und.„Braune Kohle" mit einem Gesamtmasseanteil von größer 70% besteht, und die einen Feuchtegehalt von kleiner als 22% und eine Korngröße von kleiner 0,4mm aufweist, zugesetzt wird, das homogene Gemisch bei Preßdrücken von größer 100MPa zu Formungen verpreßt und die Formlinge

• gegebenenfalls zu einem Granulat zerkleinert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß Weichbraunkohle mit einem Feuchtegehalt von 12-17% und mit einer Korngröße von kleiner 0,2 mm eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das homogene Gemisch bei Temperaturen von 20-12O⁰C verpreßt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das homogene Gemisch mit einem Preßdruck von 100-140MPa zu Formungen verpreßt wird.