DE1149731B - Verfahren zum Herstellen von Mikronaehrstoffduengemitteln - Google Patents

Description

• Verfahren zum Herstellen von Mikronährstoffdüngemitteln Es ist bekannt, zur Förderung des Pflanzenwachstums feingemahlene, bei der Verhüttung kupferhaltiger Erze als Nebenprodukt anfallende Schlacken in vorzugsweise durch schnelle Abkühlung der heißen Schlacke erzielter Form zu verwenden. In Abänderung dieses Vorschlages ist auch schon bekanntgeworden, die bei der Verhüttung kupferhaltiger Zwischenprodukte, wie Kupferabfälle, Kupferschlämme, Altkupfer, Schwarzkupfer usw., als Nebenprodukte anfallenden Schlacken zur Förderung des Pflanzenwachstums zu verwenden, wobei die bei einer solchen Verhüttung anfallenden Schlacken vorzugsweise noch durch Säuren, insbesondere Schwefelsäure, aufgeschlossen werden. Es handelt sich bei den vorerwähnten, als Ausgangsmaterialien für die daraus zu gewinnenden Schlacken dienenden Zwischenprodukten um Abfallmaterialien, die in Kupfererze verarbeitenden Hüttenbetrieben anfallen. Obwohl die daraus gewonnenen Zwischenproduktschlacken bereits einen höheren Kupfergehalt als die ersterwähnten Erzschlacken besitzen, sind sie für die Verwendung als Mikronährstoffdüngemittel dennoch nur bedingt brauchbar. Das ist hauptsächlich deswegen der Fall, weil diese Zwischenproduktschlacken einen erheblichen Blei- und Eisengehalt, nämlich bis zu 1,5 % bzw. bis zu 45 % besitzen. So üben gerade diese Metalle, sofern sie in erhöhten Konzentrationen vorliegen, schädliche Einflüsse auf Boden und Pflanze aus. Das ist besonders bei Blei der Fall, zumal letzteres sich im Boden nicht abbaut, vielmehr durch die bei Kupfermangelböden turnusmäßig etwa alle 2 Jahre erfolgende Mikronährstoffdüngung ständig im Boden angereichert wird. Ein weiterer wesentlicher Nachteil der bekannten kupferhaltigen Zwischenproduktschlacken besteht darin, daß bei ihnen das Kupfer, bedingt durch das hüttentechnische Verfahren in Kupfererzhütten, nur in verschlackter Form, also als Silikat, vorliegt. Diese Verbindungsform des Kupfers ist im Boden schwer löslich, so daß die Pflanze nur ein unzureichendes Angebot an Kupfer in der für sie allein aufnehmbaren Ionenform erhält.
• Demgegenüber ist Gegenstand der Hauptpatentanmeldung J 16436 IVa/ 16 ein Verfahren zum Herstellen von Mikronährstoffdüngemitteln aus bei ausschließlich metallhaltige Fabrikationsrückstände verarbeitenden Hüttenbetrieben anfallenden Schlacken, die dabei als Vormaterialien für die Herstellung der Mikronährstoffdüngemittel verwendet und in ihrem Kupfergehalt auf etwa 3 % und mehr angereichert werden. Dies geschieht durch Beimischung von kupferhaltigen Zwischenprodukten der gleichen Kupferhütten oder von ähnlichen Materialien. Auf -diese Weise wird ein Mikronährstoffdüngemittel erzeugt, das frei von den vorerwähnten Mängeln der bekannten Zwischenproduktschlackendüngemittel ist, eine wirksame Kupferdüngung erzielt und zugleich eine wirtschaftliche Nutzung von bisher für wertlos gehaltenen Abfallstoffen ermöglicht. Die nach der Hauptpatentanmeldung zu verwendenden, bei ausschließlich metallhaltige Fabrikationsrückstände verarbeitenden Hüttenbetrieben anfallenden Schlacken unterscheiden sich von den obenerwähnten Zwischenproduktschlacken der Kupfererzhütten in mehrfacher wesentlicher Hinsicht, nämlich sowohl bezüglich ihrer Ausgangsmaterialien und ihrer analytischen Zusammensetzung als auch in bezug auf die Verbindungsformen der in ihnen befindlichen Mikronährstoffmetalle, insbesondere des Kupfers, die insgesamt eine verbesserte Mikronährstoffdüngung sicherstellen. So ist es für die Fabrikationsrückstandsschlacken nach der Hauptpatentanmeldung wesentlich, daß sie neben den für die Mikronährstoffdüngung beachtlichen Gehalten an Kupfer und Zink einen außerordentlich geringen Bleigehalt, nämlich nur 0,040/0, besitzen, der lediglich ein Zehntel bis ein Zwanzigstel des Bleigehaltes der bekannten Zwischenproduktschlacken ausmacht. Daher kann es hier auch nach mehrmaliger Ausstreuung des daraus gewonnenen Mikronährstoffdüngemittels nicht zu schädlichen Wirkungen auf Boden und Pflanze kommen. Auch liegen bei dem nach der Hauptpatentanmeldung hergestellten Mikronährstoffdüngemittel die Mikronährstoffe nicht ausschließlich nur in verschlackter, sondern auch in anderen Verbindungsformen vor, wodurch die Mikronährstoffe in zeitlich unterschiedlicher Weise im Boden abgebaut und infolgedessen zumindest Teile von ihnen den Pflanzen schneller zugeführt werden.
• Zur Kupferanreicherung der als Vormaterialien für die Mikronährstoffdüngemittelherstellung zu verwendenden Fahrikationsrückstandsschlacken werden nach der Hauptpatentanmeldung Zwischenprodukte wiederum solcher Kupferhütten benutzt, die nur metallhaltige Rückstände bzw. Fabrikationsrückstände verarbeiten. Demgegenüber sieht nun die vorliegende Erfindung in weiterer Ausgestaltung und Verbesserung des Verfahrens nach der Hauptpatentanmeldung vor, zur Kupferanreicherung der aus Fabrikationsrückstandsschlacken bestehenden Vormaterialien Kupferlegierungsrückstände, insbesondere Messingmehle, zu verwenden. Auf diese Weise kann, wie auch die Praxis bereits erwiesen hat, die Wirksamkeit von aus Fabrikationsrückstandsschlacken gewonnenen Mikronährstoffdüngemitteln noch beträchtlich gesteigert werden. Das liegt im wesentlichen daran, daß die erfindungsgemäß durchgeführte Anreicherung mit Kupferlegierungsrückständen, insbesondere Messingmehlen, zu einem noch erheblich schnelleren Abbau der Spurenelementmetalle im Boden führt, weil die Legierungspartner des Kupfers, wie insbesondere das Zink, einen aktivierenden Ein-Ruß auf die Umwandlung des Kupfers in die für die Pflanzen aufnehmbare Ionenform ausüben. Dieser aktivierende Einfluß der Kupferlegierungspartner ist im vorliegenden Fall deswegen von besonderer Wichtigkeit, weil die Mikronährstoffmetalle in den als Vormaterialien verwendeten Fabrikationsrückstandsschlacken zum Teil in verschlackter Form vorliegen und daher insoweit nur vergleichsweise langsam im Boden abgebaut werden. Daher ist gerade hier die Kupferanreicherung mit Legierungsrückständen, insbesondere Messingmehlen, von ausschlaggebender Bedeutung für eine wirkungsvolle Mikronährstoffdüngung.
• Von den ausschließlich metallhaltige Fabrikationsrückstände verarbeitenden Hüttenbetrieben werden im Gegensatz zu Kupfererzhütten alle jene Rückstände erfaßt bzw. aufgearbeitet, wie sie in Gießereien, Drehereien, Schleifereien und dergleichen metallverarbeitenden Industrien anfallen. Solche Kupferhütten verarbeiten demzufolge eine Vielheit von Kupferlegierungen, also Fabrikationsrückstände, die Rotguß, Neusilber, Bronze, Messing od. dgl. enthalten. Die wesentlich besseren Düngewirkungen, die sich bereits aus den so gewonnenen, vermahlenen Fabrikationsrückstandsschlacken gegenüber dem herkömmlich verwendeten Kupfersulfat ergeben, läßt der nachstehend wiedergegebene Vergleichsversuch erkennen, der beim Institut für nichtparasitäre Pflanzenerkrankungen in Berlin-Dahlem mit einem Boden aus Niebüll im Jahre 1959 angestellt wurde. Es wurden dabei neben der üblichen NPK-Gabe jeweils 300 und 900 mg Kupfer pro Gefäß gegeben:

  Kornerträge je Gefäß

  g °io

  Ohne NPK ................................ 11,8 100

  NPK + 300 mg Cu als Schlackenmehl ........... 57,5 487

  NPK + 300 mg Cu als Kupfersulfat ........... 55,7 i 472

  NPK + 900 mg Cu als Schlackenmehl ........... 60,3 I 511

  NPK + 900 mg Cu als Kupfersulfat ............ 50,2 I 425

  Die vorerwähnten Schlackenmehle hatten einen Cu-Gehalt von lediglich 0,90%. Ihre an sich schon günstige Düngewirkung kann nun aber durch die erfindungsgemäße Anreicherung auf 3% und mehr Kupfer noch wesentlich gesteigert werden. Für Kupfermangelböden hat sich vor allem die Anreicherung mit Messinglegierungen als außerordentlich günstig erwiesen. Das ist darauf zurückzuführen, daß hier vorwiegend Kupfer und Zink zur Anwendung gelangen, zwei Metalle also, die von Natur aus grundverschiedene Eigenarten besitzen. Das Kupfer ist Witterungs- und sonstigen Einflüssen gegenüber verhältnismäßig beständig, da es sich mit einer Patinaschicht überzieht und dann gegen weitere Korrosionseinflüsse geschützt ist. Demgegenüber ist das Zink außerordentlich korrosionsfreudig. Das Zinkatom besitzt auch ein größeres Volumen als das Kupferatom. Die Länge der Würfelkante seiner Elementarzelle ist größer als die des Kupfers. Dadurch kommt es zwischen diesen Metallen, sofern sie ineinander legiert sind, zu gewissen Verspannungen. Auch der Gitterparameter ist bei diesen Metallen verschieden. Daher ist das Zinkatom in der Lage, das zu Inaktivität neigende Kupfer im Sinne seiner Umwandlung in die für die Pflanze aufnehmbare Ionenform wieder zu mobilisieren, was im Verwendungssinne als Mikronährstoffdüngemittel außerordentlich erwünscht ist. Schließlich werden durch die erfindungsgemäße Anreicherung der Fabrikationsrückstandsschlacken mit Kupferlegierungsrückständen aber auch noch unnötige Transport-, Lohn-, Lager-und sonstige mit der herkömmlichen Verwendung von Schlackendüngemitteln verbundene Kosten eingespart. Das Verfahren der Erfindung stellt somit eine wesentliche Verbesserung bzw. weitere Entwickelung des Verfahrens der Hauptpatentanmeldung dar. Die in der Hauptpatentanmeldung dargelegten fortschrittlichen Wirkungen der Fabrikationsrückstandsschlacken treffen auch für das erfindungsgemäß hergestellte Mikronährstoffdüngemittel zu.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Herstellen von Mikronährstoffdüngemitteln aus bei ausschließlich metallhaltige Fabrikationsrückstände verarbeitenden Hüttenbetrieben anfallenden Schlacken als Vormaterialien, die in ihrem Kupfergehalt auf etwa 3 % und mehr angereichert werden, nach Patentanmeldung J 16436 IVa/ 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kupferanreicherung der aus Fabrikationsrückstandsschlacken bestehendenVormaterialien Kupferlegierungsrückstände, insbesondere Messingmehle, verwendet werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 749 475, 961628; deutsche Auslegeschrift Nr. 1084 282; französische Patentschrift Nr. 1101520.