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Verfahren zur Herstellung von lagerbeständigen, ammoniumnitrathaltigen
Misch- oder Volldüngemitteln Bekanntlich können Einzel- oder Mehmährstoffdüngemittel
durch Verspritzen oder Granulieren der entsprechenden Salzmaischen erhalten werden,
wenn man der Salzmaische geringe Mengen Calciumnitrat, vorzugsweise Kalksalpetertetrahydrat,
und wasserlösliche Sulfate, vorzugsweise Kaliumsulfat oder Ammoniumsulfat, in für
die Umsetzung des Calciumnitrates zu Caleiumsulfat ausreichenden Mengen, sofern
die Maische nicht bereits hierfür genügende Mengen wasserlöslicher Sulfate enthält,
zusetzt. Das Calciumnitrat kann beispielsweise in Form von festem oder geschmolzenem
Oddakalksalpeter in die zu granulierende Salzmaische eingetragen werden.
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In den Fällen, in denen die Anlage für die Erzeugung von Düngemitteln
und die Anlage, in der der Kalksalpeter anfällt, räumlich voneinander getrennt sind,
erfordert die geschilderte Arbeitsweise einen Transport des Kalksalpeters, der insofern
aufwendig ist, als er wegen der von der Waschung mit Salpetersäure herrührenden
sauren Reaktion des Kalksalpeters säurefeste Materialien für die Wagen sowie für
die Beladungs- und Entladungseinrichtungen oder, sofern der Kalksalpeter in geschmolzener
Form transportiert werden soll, für die Pumpen, Rohrleitungen u. dgl. erfordert.
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Die Verwendung von Kalksalpeterschmelze, die mit Ammoniakgas neutralisiert
oder schwach ammonisiert ist und dadurch weniger Kosten für die mit ihr in Berührung
kommenden Apparateteile bedingt, hat das Vorhandensein von zwei getrennten Apparaturen
für die Aufnahme und die Dosierung von Ammoniumnitratlauge und Kalksalpeterschmelze
zur Voraussetzung.
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Störend kann sich bei der geschilderten Arbeitsweise unter Umständen
auch auswirken, daß durch das mit der Kalksalpeterschmelze eingebrachte Wasser eine
zu starke Verringerung der Konzentration der Ammoniumnitratlauge eintritt, obwohl
durch die Gipsbildung ein erheblicher Teil des Wassers gebunden wird. So verbleibt
beispielsweise bei der Herstellung eines aus Kaliammonsalpetex mit 18 %
N bestehenden Düngemittels durch Verspritzen der Salzmaische diese bei einem
Wassergehalt von 211/o bei 125 bis 127' C nur etwa 1 Minute
in spritzbarem Zustand, während sie bei einem Wassergehalt von nur 1 % bei
131 bis 134' C schon 3 Minuten und bei 142 bis 147'
C 41./.- Minuten spritzbar bleibt.
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Es ist ferner bekannt, bei der Herstellung von Kalkammonsalpeter vor
dem Versetzen einer hochkonzentrierten wässerigen Ammoniumnitratlösung mit Kalksteinmehl
dieser eine konzentrierte Lösung von Calciumnitrat zuzusetzen. So wird beispielsweise
eine 97%ige Ammoniumnitratlösung mit einer 87%igen Calciumnitratlösung vermischt.
Lösungen der genannten Konzentration kann aber selbst durch längeres Eindampfen
im Vakuum kein Wasser mehr entzogen werden, wobei insbesondere bei einer Calciumnitratlösung
ihre hohe Viskosität bei der genannten Konzentration einem weiteren Eindampfen hindernd
entgegensteht. Bei einer solchen Arbeitsweise resultiert eine Salzlauge mit einem
Wassergehalt von mindestens etwa 5019. Wie oben ausgeführt, bleibt eine Maische
mit einem so hohen Wassergehalt nur sehr kurze Zeit in einem spritzbaren Zustand.
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Es wurde nun gefunden, daß die genannten Mängel bei der Herstellung
von ammoniumnitrathaltigen Misch- oder Volldüngenütteln mit einem Gehalt an C-alciumsulfat
durch Behandeln einer Ammoniumnitratlösung mit Calciumnitrat und wasserlöslichen
Sulfaten in für die Umsetzung des Caleiumnitrates zu Caleiumsulfat ausreichenden
Mengen, gegebenenfalls unter Zusatz der jeweils gewünschten anderen Düngemittelkomponenten
und anschließendes Verspritzen oder Granulieren, vermieden werden können, wenn man
eine verdünnte, etwa 55 %ige Ammoniumnitratlösung nach Versetzen mit der erforderlichen
Menge Calciumnitrat in Form einer wässerigen Lösung oder einer Schmelze von Kalksalpetertetrahydrat
so weit einengt, daß ihr Wassergehalt nicht mehr zur Lösung der für eine vollständige
Umsetzung des in der Lauge enthaltenen Calciumnitrates zu Caleiumsulfat notwendigen
Mengen
an in diesem Stadium zuzusetzenden wasserlöslichen Sulfaten ausreicht, worauf die
Masse in den streufähigen Zustand übergeführt wird.
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Im Hinblick auf den obengenannten Stand der Technik, wonach durch
Vermischen von vorher konzentrierter Ammoniumnitratlösungen mit ebenfalls vorher
konzentrierten Calciumnitratlösungen eine Lauge erhalten wird, die mindestens 5%
Wasser enthält, mußte es überraschen, daß bei der erfindungsgemäßen Konzentrierung
der genannten Lösungen nach deren Vermischen eine Salzlauge erhalten wird, die einen
Wassergehalt von weniger als 3% aufweist und in der die Umsetzung der zugesetzten
wasserlösliehen Sulfate mit dem Calciumnitrat zu Calciumsulfat trotz der zur Lösung
der Sulfate nicht ausreichenden Wassermengen praktisch vollständig verläuft.
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Beispielsweise wird geschmolzenes neutralisiertes oder schwach ammonisiertes
Kalksalpetertetrahydrat in etwa 5511/oige Ammoniumnitratlösung, wie sie durch Neutralisation
der bei der Absorption von nitrosen Gasen mit Wasser entstehenden Salpetersäure
mit Ammoniak erhalten wird, eingerührt und die entstandene Lösung bis zu einer für
die Herstellung des betreffenden Düngemittels geeigneten Konzentration eingedampft.
Man kann das Calciumnitrat vorteilhaft auch in Form einer filtrierten wüsserigen
Kalksalpeterlösung zuführen.
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Die erfindungsgemäße Arbeitsweise hat den Vorteil, daß sie keine Rücksichtnahme
auf den zulässigen Wassergehalt der Salzmaische erfordert und daß eine einzige Apparatur
für die Aufnahme, Aufbewahrung, den Transport und die Dosierung der Mischlösung
aus Ammoniumnitrat und Kalksalpeter genügt. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt
die Verarbeitung von wüsserigen Calciumnitratlösungen, da das damit zugeführte Wasser
zusammen mit dem Wasser der dünnen Ammoniumnitratlösung, soweit notwendig, verdampft
wird. Diese Maßnahme kann von Bedeutung sein, wenn die Caleiumnitratlösung über
große Entfernungen gefördert werden muß. Dabei ist es vorteilhaft, die Grenzpumptemperatur
solcher wässerigen Calciumnitratlösungen, die beispielsweise 40' C
bei der
reinen Schmelze von Kalksalpetertetrahydrat beträgt, auf eine Temperatur von etwa
131' C herabzusetzen, der eine etwa 50%ige Kalksalpetertetrahydratlösung
entspricht. Beispiel 1
24t 55%ige Ammoniumnitratlösung werden mit
1900 kg Kalksalpetertetrahydrat in Form einer schwach ammonisierten Salzmaische
vermischt und anschließend bis auf 126'C unter Vakuum eingedampft. Die so konzentrierte
Ammoniumnitratlauge enthält 32,451/o Gesamtstickstoff bei einem Gehalt von 5,6%
Calciumnitrat, entsprechend einem Gesamtgehalt von 96,7% an Ammoniumnitrat und Caleiumnitrat.
72,7kg dieser Ammoniumnitratlauge werden mit 3,5 kg Ammoniumsulfat und
55 kg Kaliumählorid vermischt. Die Salzmaische wird bei etwa 1301 C
verspritzt. Das kugelige Spritzprodukt wird getrocknet und gekühlt. Es enthält dann
18,5 1/o N und 24,0 1/o K2 0; Kalksalpeter ist in ihm nicht
enthalten. Das Produkt ist sehr gut lagerbeständig. Beispiel 2 In 1620kg 551)/oige
Ammonnitratlösung werden 128 ke, Kalksalpetertetrahydrat in Form einer neutralisierten
Schmelze eingetragen. Die so erhaltene Lösung, die 50,7 % Ammonnitrat und
5,1 "fo Calciumnitrat enthält, wird unter Vakuum bis zur Erreichung der Temperatur
von 136' C eingedampft, wobei eine Lauge mit einem Gehalt von 32,50% Gesamt-N
bei einem Gehalt von 919/o Calciumnitrat, entsprechend einer Gesamtkonzentration
von Ammonnitrat und Calciumnitrat von etwa 97,5 1/o entsteht. Zwecks Gewinnung
von Kalkammonsalpeter werden 59,2 kg dieser Kalksalpeter enthaltenden Lauge
mit 4,27 kg
Ammonsulfat und 36,53 kg Kalksteinmehl in einem Rühraggregat
innig vermischt. Die Salzmaische wird mit Hilfe von Zentrifugen bei 1401
C in Körner übergeführt; die erhaltenen kugelförmigen Granalien werden nachgetrocknet
und gekühlt. Das Produkt enthält 20,201/o N, 0,711/o H,0 und 0,-iO0/a Calciumnitrat
und zeichnet sich durch gute Lagerbeständigkeit aus. Beispiel 3
53,4kg der
nach Beispiell gewonnenen Lauge werden mit 3,9 kg Ammonsulfat und 42,7
kg Kaliumchlorid (5711/a K.0) vermischt. Die Salzmaische wird bei 140 bis
1451 C verspritzt; das kugelige Produkt wird nachgetrocknet und gekühlt;
es enthält 18,2% N und 24,3% KI,0; Calciumnitrat ist in ihm praktisch nicht enthalten;
das Produkt hat sehr gute Lagerbeständigkeit.