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Verfahren zur Herstellung von granulierten Phosphatdüngemitteln Gegenstand
der Patentan.mel,dung C 14309 IV a/ 16 ist ein Verfahren zur Herstellung von granulierten
Phosp!ha@tdiingemitttel@n, Glas dadurch gekennzeichnet ist, daß Thomasmehl, gegebenemfaIls
in Mischung mit feinstgemählenen Rohphosphaten und bzw. oder anderem Pflanzennnä.hrstoffkomponenten,
beispielsweise Kalkstickstoff und/oder Kaliumchlorüd, in bekannten Granulierapparaturen,
vorzugsweise in einem Tellergranulator, unter Zusatz geringer Wassermengen granuliert
wird und die entstandenen Granalien anschließ.end - zweckmäßig in. der gleichen
Apparatur - mit geringen Mengen konzentrierter Schwefelsäure und/oder P'hosp'horsäure
und/oder Salpetersäure, vorzugsweise in Mengen. von etwa 1,5 bis 51/o, bezogen auf
die Menge der eingesetzten Ausgangskomponenten, behandelt werden.
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Nach einer weiteren Ausfüthrungsform dieses Verfahrens ist es möglich,
an Stelle vom Thomasmehl Kalkstickstoff oder GliihjYhosphate oder Aluminiumphosphate
allein oder in Mischung mit anderen Pflanzeniiährstoffkompoiientien als Ausgangsstoffe
zu verwenden.
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Es wurde nun gefunden, daß der in der Patentanmeldung C 14309 IV a/
16 genannte Zusatz von Wasser zur Granulieruing mit besonderen Vorteilen durch verdünnte
Schwefelsäure allein oder durch verdünnte Schwefelsäure und wäßriges Ammoniak als
Granulierflüssigkeit ersetzt wird, wobei die verdünnte Schwefelsäure und das wäßrige
Ammoniak vorzugsweise gemeinsam, gegebenenfalls aber auch nacheinander, dem Thomasmehl
zugesetzt werden können.
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Die Granulierung des Thomasmehls wird durch das in der verdünnten
Schwefelsäure bzw. das in wäßrigem Ammoniak enthaltene Wasser ausgelöst. Beim Zusatz
von verdünnter Schwefelsäure wird: die Struktur des zu behandelnden Thomasmehls
nicht verändert, d. h., es bleibt in seiner Mahlfeinheit bestehen. Durch die Bdiandlung
mit verdünnter Schwefelsäure und wäßrigem Ammoniak tritt eine geringe Reaktion zwisdlien
einem Teil des Kall-,gehaltes des Thomasmehls sowie gleichzeitig eine Reaktion zwischen
Ammoniak und Sehwefelsäure ein. Durch die frei werdencle Reaktionswärme verdampft
Wasser, wodurch d.°r Feuichtigkeitsgehalt der erhaltenen Granalien herabgesetzt
und eine oberflächliche Erhärtung der Gra,nalien bewirkt wird. Der Vorteil der erfindungsgemäßen
Arbeitsweise liegt darin, daß bei Verwendung von verdünnter Schwefelsäure bzw. von
verdünnter Sdhwefel.säure und wäßrigem Ammoniak bereits .eine gewisse Verfestigung
der Thomasinehlgramnlate eintritt, die finit Wasser allein als Granulierflüssigkeit
nicht zu erreichen ist, da die Granulate wieder zerfallen, sofern sie nicht anschließend
in bekannter Weise mit konzentrierten Säuren behandelt werden.
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Wie nach der Arbeitsweise der Ha:up,tpatentanmelclung kann Thomasmehl
auch in Mischung mit feinstg-emahil-enen Rohphosphaten. und bzw. oder anderen Pflanzennährsto-ffkomponenten,
beispielsweise Kalkstickstoff und/oder Kaliumc.hlorid, eingesetzt werden..
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ALs verdünnte Schwefelsäure wird vorzugsweise eine solche von. 5 bis
10° Be verwendet, während als wäßriges Ammoniak beispielsweise solches von 21 bis
28° Be eingesetzt wird. An Stelle von wäßrigem Ammoniak kann selbstverständlich
auch eine entsprechende Menge an konzentriertem flüssigem Ammoniak verwendet werden.
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Die erfind:ungsgeinäß erhaltenen T!homasmehlgramalien lösen sich schon
bei.geringem Feuchtigkeitseinfl-uß im Boden sehr schnell wieder auf, obwohl sie
vorher genügend hart sind, um allen mechanischen Beanspruchungen gewachsen zu sein.
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Zweckmäßig ist es, das granulierte Thomasmehl nach seiner Granu.l,atioin
mit verdünnter Schwefelsäure und, wäßrigem Ammoniak in bekannter Weise mit feingemahlenem
Ausgangsmaterial zu umhüllen.
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Die erfindungsgemäß hergestellten Granalien könn2n geäeben Wenfalls
mit einer geringen Menge, vorzugsweise etwa 1,5 bis 5%, bezogen auf die eingesetzten
Mengen der zu granulierenden Stoffe, an konzentrierten Säuren, vorzugsweise Schwefelsäure
und/oder Salpetersäure und/oder Phosphorsäure, behandelt werden., wodurch in geringem
Maß ein Aufschilul3 der im Thomasmehl neben der citronensäurelöslicihen Form vorliegenden
völlig unlöslichen Phosphorsäure ,-rreidht wird. Hierbei kann man - gegebenenfalls
gemeinsam mit der konzentrierten
Schwefelsäure - verdünntes und/oder
konzentriertes Ammoniak oder wäßri:ge Ammon.iumnitratlösungen ei.nd:üsen. Des. weiterem
bewirkt das Bedüsen mit geringen Meinigen konzentrierter Säure eine weitere Erhärtung
der Oberfläche der Granadien.
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Es ist ein älteres Verfahren bekannt, bei dem feingemahlenes Rohphosphat,
gegebenenfalls im Gemisch mit anderen Nährstoffkomponenten, mittels Wasser granuliert
wird und die entstandenen Granalien anschließend, zweckmäßig im; der gleichen Apparatur,
mit konzentrierter Schwefelsäure und bzw. oder P'hospihorsäure bedüst und aufgeschlossen
werden. In der Stufe der Granulierun.g werden bei diesem Verfahren, das von Rohphosphatmehl
als Ausgangsstoff ausgeht, Gran,alien erhalten, die gegenüber den erfindungsgemäß
mit Schwefelsäure und Ammoniak als Granu-lieru.ngsmittel erhaltenen Thomasmehlgranulaten
nur geringere Festigkeit besitzen. Die ausreichende Festigkeit der Granalien wird
dort erst durch die nachfolgende Bedüsung mit konzentrierter Schwefelsäure und bzw.
oder Phosphorsäure, bei der gleichzeitig ein Aufschluß des in dien Granalien enthaltenen
Rohphosphates eintritt, erreicht.
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Beispiel l Eine Mischung aus 60 Teilen Thomaslnehll und 32 Teilen
eines auf eine Feinheit von 90% durch Sieb DIN 100 vermahlenen Gafsaphosphates mit
29% P205 wird in einem Te11.ergranu@latoar unter Eind.üsung von 15% einer Schwefelsäure
von nur 5° Be granuliert und im Anächluß daran mit 8% Thomasmehl umhüllt.
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Man erhält ein Mischgranulat mit 16,1% Gesamt-P.O., wovon 731/o citronensäurelöslich
sind, bei einem Feuchtigkeitsgehalt der abgestumpften Granulate von 12,50/0.
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Beispiel 2 Eine Misrih.u@ng aus 47 Teilen Thomasrnehl mit 14% citro@nensäurelöslioher
Phosphorsäure und 50 Teilen eines auf 90% Feinmehl durch Sieb DIN 100 vermaflenen
Gafsapho;spih.ats mit 29 %- Gesamt- und. 110/0 citronensäurelöslidher Phosphorsäure
sowie 1,80/0: Wasser wird in kontinuierlichem Strom unter gleichzeitiger Eindüsung
auo zwei getrennten Düsen von 14,9 Teilen. verdünnter Schwefelsäure von 10° Be und
2 Teilen wäßriger Ammo:niaklösung mit 15% N, wobei das Ammoniak durch eine in das
umlaufende Material eintauchende Düse zugegeben wird, in gleichmäßige Granalien
übergeführt, und diese werden anschließend in einem um dun Innenraum des Tellergranulators
angebrachten ersten Rinbgkanal mit 2 Tei-1.en einer im Verhältnis 1 :1 hergesteIlten
Mischsäure aus 98%i-ger Schwefelsäure und 63%iger H N 03 behandelt. Die durch die
Einwirkung des konzentrierten Säuregemisches auf die stark wasserhaltigen Granulate
entstehende relativ hohe Wärmetönung und damit Abtrocknung derselben auf
der Oberfläche wird dadurch noch weiter verbessert, daß man in einem zweiten, um
den ersten angebrachten Ringkanal die erhaltenen Granalien anschließend mit 3% des
Ausgangs-Thomasmehls umhüllt.
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Man erhält auf diese Weise gut geh-ärt°te, jedoch bei Feuchtigkeitseinwirkung
im Boden leichtlösliche und dadurch auch relativ schnell zerfallende Granulate,
die 0,5'% Stickstoff, davon 0,3 % N H3 N und 0,2 %. N 03-N, 21,6 % Gesamt-P2 O5,
11,9 % citronensäurelösliche P205 und 9% Wasser enthalten. Beispiel 3 18 Teile eines
Thomasmehls mit 15%. citronensäurelöslicher und: 19% Gesamt-P205 werden innig mit
36 Teilen eines auf 90%. Feinmehl durch ein Sieb mit 10000 Masche,n/cm2 ausgemahlenen
Gafsaphosphates mit 290/a Gesamt- und 12% citronenl.öslidher P2 0,5, 2 Teilen Ammonsulfat
mit 21% N und 31 Teilen Chlorkalium mit 58% K20 vermischt, und das Gemisch wird
unter gleichzeitigem Eindüsen von 10 Teilen 200%igem Ammoniak und. 8 Teilen 78%iger
Schwefelsäure in gleichmäßige runde Körner übergeführt. Diese werden anschließend
dann nochmals mit 3 Teilen einer arnmonnitrafhaltigen Amm-oniaklösung mit 41% N
nachbehandelt und danach mit 2 Teilen Thomasmehl umhüllt.
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Es entstehen auf diese Weise Mehrnäihrstoffdüngemibtelgranulate mit
3 0% Stickstoff, 15 % Gesamt- und 81/o citronensä urelösliaher Phosphorsäure, 9%
Kali und 8,8% Wasser.
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Beiispiel4 Ein mit 10% Rückstand auf Sieb DIN 100 vermahlenes Gafs@aphosp'hat
mit 29,51/o Gesamt- und 11,2% citronensäurelöslicher P205 sowie 1,800 H20 wird unter
gleichzeitiger Eindüsung von 14 Teilen einer stark verdünnten Schwefelsäure von
5° Be und 2,7 Teilen Ammoniakwasser mit 19% N in 1 bis 4 mm große Granalien übergeführt,
die anschließend im ersten Ringkanal des um dien Tellergranulator angebrachten zylindrischen
Innenteils mit 1,5% S.dhwefelsä.ure von 96,5% H? S O4 bedüst und im zweiten Ringkanal
mit 3% des Ausgangs-Rohphosphatmehls umhüllt werden.
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Man erhält auf diese Weise an der Oberfläche gut erhärtete, im Innern
jedoch in der Ausgangsfeinheit vorliegende, in Wasser leichtlösliche Rohphosphatgranalien
mit 26,8% Gesamt- und 12,5% citronensäurelöslicher P20, sowie 0150/0 N und. 9,5%
H20. Beispiel s Feinpulverisiertes Rhenaniaphosphat mit 28% Gesamt- und 27,3% am.moncitratlöslicher
Phosphorsäure wird unter Eindüsung von 10 Teilen einer 10% H2 S 04 '°nthaltenden.
Schwefelsäure und 8 Teilen eines 10,5%- NH3 enthaltenden Ammoniakwassers granuliert,
und die erhaltenen Granalien werden mit 3 Teilen 98%iger H2 S 04 bedüst sowie anschließend
mit 2% Rhenaniaphos:phat umhüllt. Es entstehen auf diese Weise gegenüber mechanischen
Einflüssen widerstandsfähige Rhenarriapho:sp(hatgranalien, die jedoch nur so weit
verfestigt sind, als zu ihrer ausreithenden Haltbarkeit beim Verladen, Transpoxt
und Ausstreuen auf den Acker erforderlich ist. Das Lösungsv errnögen und die Feinheit
des Ausgangsproduktes bleiben dabei in vollem Umfang erhailten. Lediglich an der
Oberfläche der Granalien entsteht .ein-- dünne, verfestigte Hülle, die jedoch dem
der Granalien nicht hinderlich im Wege steht.
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Die so ;hergestellten Granulate enthalten 251/o ammoncitratlösliche
Phosphorsäure und 0,6% Stickstoff bei einer gleichzeitigen Anwesenheit von 8% Wasser.