DD287026B5 - Verfahren zur herstellung mikronaehrstoffhaltiger fluessiger stickstoffduenger - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mikronährstoffhaltiger Flüssigdünger aus wäßrigen Harnstoff- oder Ammonnitrat-Harnstoff-Lösungen sowie Calcium-Ligninsulfonaten und Metallsulfaten.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Anwendung flüssiger Stickstoffmittel wie Harnstoff-Lösung oder Ammonnitrat-Harnstoff-Lösung ist in der Landwirtschaft und im Gartenbau weit verbreitet.

Es ist bekannt, weitere Nährstoffe, insbesondere Mikronährstoffe, diesen Lösungen beizumischen. Diese somit aus verschiedenen Düngekomponenten bestehenden Mischungen werden aus Effektivitätsgründen in einem Arbeitsgang als gemeinsame wäßrige Lösung ausgebracht (Nevskaja, V. N.; Chimizacja sel'skogo chozjajstwa - Moskva [1988) 3 S.30-32; Fibian, Borchmann, Wiss. Z. Univ. Rostock 22 [1973] S.351-355).

Mikronährstoffe wie Kupfer, Mangan, Zink, Eisen bzw. auch Magnesium sind wichtige Pflanzennährstoffe, die für ein gesundes Wachstum und hohe Erträge erforderlich sind. Zur Erhöhung ihrer Wirksamkeit werden sie vielfach an sogenannte Chelatbildner wie EDTA, NTA, DTPA und HEEDTA gebunden und als Komplexverbindung zum Einsatz gebracht (US-PS 2929700, DE-PS 2313921, DD-PS 210449, DE-FS 2535985).

Neben synthetischen Komplexbildnern läßt sich auch Ligninsulfonsäure als gut pflarzenverträgliches Naturprodukt verwenden.

Ligninsulfonsäure fällt im Prozeß der Cellulosegewinnung vorwiegend als Calciumsa,'.⁷ an. Es besitzt somit als Abfall im Vergleich zu den synthetischen Verbindungen kostengünstige Voraussetzungen zur Herstellung von Mikronährstoffverbindungen (US-PS 2929700, US-PS 3244505).

So wird z. 8. die gemeinsame Ausbringung von Kupferligninsu'fonatpräparaten mit Ammonnitrat-Harnstoff-Lösung empfohlen (Anwenderrichtünie Combilignat-Cu; VEB CWC Coswig/Anhal·., 1989).

Weiterhin ist bekannt, daß zur Herstellung der Mikronährstoffverbindungen aus Cu, Mn, Zn, Fe und aus Mg als Ligninsulfonate die Umsetzung von Ca-Ligninsulfonat mit den Metallsulfaten in wäßriger Lösung durchgeführt wird.

Das ausgefallene CaSO₄ 2 H₂O wird abgetrennt, und es resultiert eine Lösung der entsprechenden Ligninsulfonate (DD-

Nachteilig ist bei der Herstellung von Metalligninsulfonaten aus schwefelsauren Metallsalzen und Ca-Ligninsulfonat der unumgängliche Arbeitsgang der Gipsabtrennung mittels Filtration, Zentrifugierens oder anderer Methoden. Diese Prozeßstufe wird dadurch erschwert, daß konzentrierte Ligninsulfonatlösung stark viskos ist.

Besonders ungünstig für die Abtrennung des Gipsniederschlages erweist sich die Tatsache, daß die Gipsanteile in der Lösung einen längeren Zeitraum für die Ausfällung benötigen und darüber hinaus nach beendeter Separation Folgeniederschläge auftreten. Insgesamt handelt 66 sich somit um einen ungünstigen zeitaufwendigen Arbeitsgang.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung wäßriger Lösungen aus Ammoniumnitrat und/oder Harnstoff und Calcium-Ligninsulfonaten sowie Metallsulfaten darzustellen, das den Arbeitsschritt „Gipsabtrennung" vermeidet und bei dem die Entstehungsprodukte direkt als Flüssigdünger mit Mikronährstoffen verwertbar sind.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung wäßriger Lösungen aus Calcium-Ligninsulfonat, Metallsulfaten, Ammoniumnitrat und/oder Harnstoff aufzuzeigen, bei dem der unvorteilhafte Arbeitsschritt ,.Gipsabtrennung" vermieden wird und ohne weitere Zwischenstufen direkt verwendungsfähige Harnstoff- bzw. Ammonnitrat-Harnstoff-Lösungen entstehen, die mit Ligninsulfonsäure chelatisierte Mikronährstoffe enthalten.

Die Aufgabe wird orfindungsgemäß so gelöst, daß zu einer wäßrigen Harnstofflcsung bzw. einer wäßrigen Ammonnitrat- Harnstoff-Lösung Calcium-Ligninsulfonat und der Mikronährstoff als Metallsulfat bzw. Metallsulfatlösung im Molverhältnis Mikronährstoff :Calcium von 0,1:1 bis 22:1 zugefügt wird, wobei der Gesamtgehalt des Flüssigdüngers 0,05-8% Mikronährstoff

beträgt.

Überraschender Weise wurde festgestellt, daß eine direkte Umsetzung von Calcium-Ligninsulfonat und Metallsulfat in der Harnstoff- oder Ammonnitrat-Harnstoff-Lösung ohne Gipsausfällung möglich ist, wenn bestimmte Konzentrationsbedingungen

eingehalten werden.

Auf diese Weise kann das LöslichkeitsproHukt von CaSO₁ in einem solchen Maße verändert werden, daß die Gipsausfällung

unterbleibt.

Durch Vermeidung des Arbeitsschrittes „Gi|.si btrennung" wird die Herstellung von Harnstoff- oder Ammonnitrat-Harnstoff- Lösungen, die mit Ligninsulfonsäure chelatisierte Mikronährstoffe enthalten, wesentlich kostengünstiger gestaltet. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Flüssigdünger mit den Mikronährstoffen Cu, Mn, Zn, Fe sowie Mo in Form von Metalligninsulfonaten haben den Vorteil, daß sie Harnstoff oder ein Ammonnitrat-Harnstoff-Gemisch im beliebigen Verhältnis zueinander in wäßriger Lösung mit einer Gesamtkonzentration von 8-32 % Stickstoff enthalten und der Gehalt an Mikronährstoffen 0,05-8% beträgt. Ausführungsbeisplele

Die Erfindung soll nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert werden, ohne die Allgemeingültigkeit einzuschränken.

Beispiel 1 In 100g einer wäßrigen Lösung, bestehend aus 40 Ma.-Teilen Ammonnitrat, 30 Ma,- Teilen Harnstoff und 30 Ma.-Toilen Wasser,

werden 1,12g CuSO₄ -5H₂OgOlOSt.

Danach werden 3,8g einer 50%igen wäßrigen Lösung von Ca-Ligninsulfonat mit einem Gehalt von 2% Ca bei 20°C unter

intensivem Rühren innerhalb von 10min eingetragen.

Es entsteht eine klare braune Lösung mit einem Cu-Gehalt von 0,26%. Nach 72 Stunden ist die Lösung weiterhin klar ohne Niederschlag. Nach Zugabe von NH₃ entsteht kein Kupfertetraminkomplex, die typische Blaufärbung bleibt aus. Beispiel 2

In 100g einer bei 20"C gesättigten Harnstoff-Lösung (24,2% N) werden 2,71 g ZnSO₄ 7 H₂O und 18,9g Ca-Ligninsulfonat mit einem Ca-Gehalt von 2% unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 gelöst. Es entsteht eine dunkelbraune, beständig klare Lösung mit einem Zn-Gehalt von 0,507 %.

Beispiel 3

In 100g einer bei 20°C gesättigten Harnstoff-Lösung (24,2% N) werden 5,78g ZnSO₄ 7 H₂O und 8,84g Ca-Ligninsulfonat mit einem Ca-Gehalt von 2% unter intensivem Rühren gelöst. Es entsteht nach ca. 15 min eine dunkelbraune klare Lösung mit einem Gehalt von 1,14% Zn.

Beispiel 4 In 100g einer wäßrigen, 32% N enthaltenden Ammonnitrat-Harnstoff-Lösung (Verhältnis NH₄NO₃:CO(NH₂)₂ = 4:3) werden

0,440 g ZnSO₄-7 H₂O 0,498 g FeSO₄-7H₂O 0,439g MnSO₄-5H₂O und 1,014g MgSO₄ · 7H₂Osowie 18,550g Ca-Ligninsulfonat mit 2% Ca

gelöst. Es entsteht nach intensivem Rühren eine dunkelbraune beständig klare Lösung mit einem Metallgehalt von 0,331 %, davon 0,083% Zn, 0,083% Fe, 0,083% Mn und 0,083% Mg.

Beisplel5

In 100g einer wäßrigen, 8% N enthaltenden Ammoniumnitrat-Harnstoff-Lösung (Verhältnis NH₄NO₃ICO(NH₂I₂ - 1:4) werden

1,683 MgSO₄ 7 H₂O und 13,65g Ca-Ligninsulfonat gelöst. Es entsteht eine dunkelbraune, beständig klare Lösung mit 0,14% Mg.

Beispiele In 100g einer bei 2O⁰C gesättigten Harnstofflösung (24,2% N) werden 49,55g CuSO₄ · 5H₂O und 18,9g einer wäßrigen 50%igen Ca-Ligninsulfonatlösung mit 2% Ca unter intensivem Rühren gelöst. Es entsteht eine beständig klare, dunkelbraune Lösung mit 14,4% N und 7,49% Cu. Beispiel 7 In 100g einer wäßrigen Lösung, bestehend aus 40 Ma.-Teilen Ammonnitrat, 30Ma.-Teilen Harnstoff und 30Ma.-Teilen Wasser,

worden 1,12g CuSO₄ · 5H₂O gelöst. Danach werden 89,5g einer 50%igen wäßrigen Lösung von Ca-Ligninsulfonet mit einem

Gehalt von 2% Ca bei 20°C unter intensivem Rühren innerhalb von 10min eingetragen. Es entsteht eine dunkelbraune, beständig klare Lösung mit einem Cu-Gehalt von 0,26%.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung mikronährstoffhaltiger Flüssigdünger aus wäßrigen Harnstoff- oder Ammonnitrat-Harnstoff-Lösungen, Metallsulfat und Calciumligninsulfonat, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung der Mikronährstoffverbindungen du^rch Umsetzung von Calci jmligninsulfonat und Metallsulfat in Harnstoff- oder Ammonnitrat-Harnstoff-Lösungen

• vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Harnstoff- oder Ammonnitrat-Harnstoff-Lösungen einen Stickstoffgehalt von 8—32% aufweisen.,

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallsulfat Cu, Mn₁Zn, Fe und Mg einzeln oder im Gemisch in fester oder gelöster Form zum Einsatz kommen und die Metallkonzfintration im Flüssigdünger 0,5-8,0% beträgt.

4. Verfahren i.ach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis Mikronährstoff zu Calcium bei der Umsetzung 0,1:1 bis 22:1 beträgt.