DE1177177B

DE1177177B - Verfahren zur Herstellung abriebfester Granalien aus Thomasphosphatschlackenmehl. weicherdigen Phosphaten oder solche enthaltenden Mischduengemitteln

Info

Publication number: DE1177177B
Application number: DEW29198A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Henne
Original assignee: Wintershall AG
Current assignee: Wintershall AG
Priority date: 1960-12-31
Filing date: 1960-12-31
Publication date: 1964-09-03

Description

Verfahren zur Herstellung abriebfester Granalien aus Thomasphosphatschlackenmehl. weicherdigen Phosphaten oder solche enthaltenden Mischdüngemitteln Für Düngemittel, insbesondere Voll- und Mischdüngemittel, wird nach dem Stand der Technik die Granulation zur Vermeidung der Entmischung und Staubbildung und zur Erreichung einer guten Streufähigkeit angestrebt. Sofern Düngemittel wasserlösliche Komponenten enthalten, ist eine Granulation allein durch Zugabe von Wasser mit ausreichender Ausbeute in dem verkaufsfähigen Kornbereich möglich.
Sofern Düngemittel mit wasserunlöslichen Komponenten unter Zusatz von Wasser granuliert werden, geht die Ausbeute an Körnern handelsüblicher Korngröße zurück, und es entstehen keine ausreichend abriebfesten Granalien. Diese Abriebfestigkeit ist aber zur Vermeidung der Bildung von Feingut und Staub bei der Handhabung des Düngemittels, wie bei Ein-und Entspeicherung, Absackung, Verladung, Transport und Ausstreuen, besonders mit Düngerstreumaschinen, erforderlich.
Es hat sich beispielsweise gezeigt, daß Thomasphosphat bei der Granulation mittels Granuliertellern durch Zugabe von Wasser in Mengen von 8 bis 18 0/( Granalien ergibt, die nach dem Trocknen nicht abriebfest sind und bei der Handhabung zerfallen.
Wenn bei der Granulation zur Verfestigung bekannte Bindemittel, wie wasserlösliche Silikate, Säuren oder Kunstharze, zugesetzt werden, so entstehen zwar abriebfeste, aber zu harte Granalien, die im Boden zu langsam zerfallen und deren P-O,-Wirksamkeit herabgesetzt ist.
Es wurde nun gefunden, daß sich praktisch ausreichend abriebfeste, aber nicht zu harte Granalien aus Thomasphosphatschlackenmehl oder weicherdigen Rohphosphaten oder solche enthaltenden Mischdüngemitteln durch Granulation in bekannten Granuliervorrichtungen, insbesondere Granuliertellern, Granuliertrommeln, Wirbelschichtgranulatoren, unter Zusatz von Magnesiumsalzlösungen, und zwar von MgSO4- und/oder MgCl2-Lösungen, insbesondere von kaltgesättigten Lösungen, vorzugsweise in Mengen von etwa 1 bis 4 O/o MgSO4 und/oder Mg1,, auf die Düngemittel bezogen, mit hoher Ausbeute an verkaufsfähiger Korngröße herstellen lassen, die durch Einwirkung der Bodenfeuchtigkeit rasch zerfallen.
Bei der Granulation von einer Tonne Thomasphosphat mittels bekannter Granulierteller unter Zusatz kaltgesättigter MgSO4-Lösung in Mengen von 1, 2 und 40/0 MgSO4, auf das Düngemittel bezogen, wurde beispielsweise ein Verkaufskorn von etwa 0,2 bis 1 mm Korngröße mit einer Ausbeute von etwa 40, 50 und 300/o erhalten. Nach schonender Zerkleinerung des erhaltenen überkorn in Mengen von 14, 20 und 42 0/o mit bekannten Mahlvorrichtungen entsteht eine weitere Menge Verkaufskorn von mindestens 50°/o des Uberkorns. Es liegt somit eine Verkaufskornausbeute von 47, 60 und 51 0/o vor.
Diese Granalien sind überraschend arbriebsfest bei der Handhabung bis zum Ausstreuen, aber sie zerfallen rasch durch die Einwirkung der Bodenfeuchtigkeit.
Es ist auch möglich, solche Granalien durch Zusatz einer entsprechenden Menge und Konzentration einer MgCl2-Lösung herzustellen.
Zur Feststellung der Abriebfestigkeit wurde die Verkaufskornmenge der Granalien eine bestimmte Zeit, insbesondere 5 Minuten, auf einer Siebmaschine, z. B. dem Handelstyp Lavib (Firma Siebtechnik) mit zehn Stahlkugeln von 10 mm Durchmesser geschüttelt (270 Schwingungen je Minute; Amplitude 30 mm, Siebdurchmesser 20 cm) unter Verwendung eines Siebes von 0,2 mm Maschenweite.
Für die beispielsweise unter Zusatz von 1, 2 und 4 0/o MgSO4-Lösung hergestellten Granalien ergibt sich nach dem Trocknen ein Abrieb von 24 und 15 0/c. der Gesamtmenge der erzeugten Granalien.
Nach einer Lagerzeit von mehreren Wochen tritt durch die Umsetzung des Mg-Ions bzw. die Bindung des SO4-Ions noch eine Erhöhung der Abriebfestigkeit ein.
Durch Zusatz von 2 (4) O/o MgSO4 als kaltgesättigte Lösung, auf das Düngemittel bezogen, ergibt sich für weicherdiges Rohphosphat bei Anwendung eines Granuliertellers eine Verkaufskornausbeute von 75 O/o. Derartige Granalien weisen nach einer Lagerzeit von 1 Monat einen Abrieb nach der für Thomasphosphatschlackenmehl beschriebenen Methode von 15(10)0/0 unter Erhaltung des raschen Zerfalls im Boden bei Einwirkung der Bodenfeuchtigkeit auf.
Bei Verwendung von 2 (4) zur MgCl2, auf das Düngemittel bezogen, ergibt sich für die fast gesättigte kalte Lösung eine Verkaufskornausbeute von 76°/o.
Solche Granalien weisen bei einer Korngröße von ebenfalls etwa 0,2 bis 1 mm nach 4 Wochen Lagerzeit nur einen Abrieb von 13 (10) O/o auf.
Es wurde weiter gefunden, daß eine Beschleunigung der Erreichung einer maximalen Abriebfestigkeit der Granulate durch Zusatz oberflächenaktive! Mittel, insbesondere anionischer, wie Oxystearinsäuresulfat oder -sulfonat, z. B. das Handelsprodukt Praestabitöl, bewirkt wird. Bei der Granulation von Thomasphosphat unter Zusatz von 20/0 MgSO4 und 50 g Praestabitöl je Tonne wurde ein Produkt mit einem Abrieb von nur 7 O/s, bezogen auf die Gesamtmenge, erhalten.
Der Zusatz von MgSO4- und/oder MgCl>-Lösung hat den weiteren technischen Vorteil, daß die für die Granulation benötigte Wassermenge bei gleicher oder höherer Ausbeute an verkaufsfähigem Korn bis auf etwa den halben Betrag gegeniiber der sonst bei der Granulation unter Zusatz von reinem Wasser üblichen Menge vermindert werden kann.
Es ist bereits aus der deutschen Patentschrift 663 410 die Granulation von Düngemitteln unter Zusatz von Wasser, Ton, Tragant oder Chromsäure bekannt. In dieser Patentschrift wird für Kalisalz auch das Übersprühen mit Mutterlauge erwähnt.
Diese Patentschrift beschreibt aber nicht die Verbesserung der Verkaufskornausbeute bei der Herstellung abriebfester Granalien. die Thomasphosphatschlackenmehl oder weicherdige Rohphosphate enthalten unter Verwendung von Magnesiumsulfat-oder Magnesiumchloridlösungen in Mengen von 1 bis 4 °/o MgSO4 oder MgCl,. Es geht also aus dieser Patentschrift. welche zwar Kali-. Stickstoff- und Phosphatdüngemittel, wie Superphosphat, Thomasmehl und Kalisalze, als Beispiele anführt, nicht die Lehre des Verfahrens nach der Erfindung hervor, abriebfeste Granalien unter Verwendung von MgCl2-bzw. MgSO4-Lösungen mit hoher Verkaufskornausbeute herzustellen.
In älteren Patentschriften wird außerdem die Granulation von Thomasmehl unter Verwendung von Calciumnitrat und Zuckerlösung, Zellstofflauge, Carl2. NaOH, Nach, in Verbindung mit Ton, Bentonit oder Bleicherde sowie mit Wasserglas, Klebstoffen in Form von Lösungen vorgeschlagen.
Die Verwendung von MgSO4- oder MgCl2-Lösungen wird in diesen Patentschriften gerade nicht vorgeschlagen. Diese bekannten Bindemittel ergeben bei der Granulation von Thomasphosphatschlackenmehl oder weich erdigen Rohphosphaten teilweise abriebfeste, aber viel zu harte Granalien, die nicht unter Einwirkung der Bodenfeuchtigkeit rasch zerfallen, wodurch die P,O,-Wirksamkeit solcher Düngemittel herabgesetzt wird. Die deutsche Patentschrift 1 028 591 schlägt für die Granulation von Thomasmehl und von weicherdigem Rohphosphat konzentrierte Schwefelsäure oder Phosphorsäure vor, die nicht beansprucht werden und zu harte Granalien ergeben, die nicht dem Produkt nach dem Verfahren der Erfindung entsprechen.
Eine andere Patentschrift empfiehlt zur Granulation hygroskopische Salze, wie CaCl2 und MgCl2, die jedoch mit Wasserglas und Sulfitablauge als gleichwertig hingestellt werden, obwohl gerade diese Stoffe nicht geeignet sind. Diese Patentschrift bezieht sich aber nur auf das Körnen von Stoffen aller Art, insbesondere Kunstdünger und Leunasalpeter, und nicht auf die Herstellung abriebfester Granalien aus Thomasphosphatschlackenmehl oder weicherdigen Rohphosphaten. Diese allgemein gehaltene Patentschrift hat deshalb seit Jahrzehnten nicht angeregt, das beanspruchte Verfahren zur Gewinnung von abriebfesten Granalien aus Thomasmehl und weicherdigen Rohphosphaten durchzuführen, die durch Einwirkung der Bodenfeuchtigkeit rasch zerfallen, und zwar mit einer hohen Ausbeute an verkaufsfähigem Gut.
Sofern der Zusatz oberflächenaktiver Stoffe in Verbindung mit der Granulierung von Superphosphat, Kalisalzen und Magnesiumsulfat bereits vorgeschlagen wurde, bezieht sich der Zusatz nur auf die homogenere Verteilung des Bindemittels und nicht auf die Herstellung abriebfester Granalien und solcher, die unter Einwirkung der Bodenfeuchtigkeit rasch zerfallen.
Aus dem bekannten Stand der Technik geht also nicht die Verwendung von MgSO4 - und/oder MgCI-Lösungen, vorzugsweise in Mengen von etwa 1 bis 4 °/o, auf das Düngemittel bezogen. zur Erhöhung der Kornausbeute an verkaufsfähiger Korngröße, wie z. B. von etwa 0,2 bis 1 mm, bei der Granulierung von Thomasphosphatschlackenmehl oder weicherdigen Rohphosphaten oder solche enthaltenden Mischdüngemitteln nach dem Verfahren der Erfindung hervor.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung abriebfester Granalien durch Granulierung mineralischer Düngemittel in bekannten Granuliervorrichtungen, insbesondere Granuliertellern, Granuliertrommeln oder Wirbelschichtgranulatoren, unter Zusatz von Magnesiumsalzlösung als Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß Thomasphosphatschlackenmehl oder weicherdige Rohphosphate oder solche enthaltende Mischdüngemittel unter Zusatz von wäßrigen insbesondere kaltgesättigten Magnesiumsulfat- und/oder Magnesiumchloridlösungen, vorzugsweise in Mengen von etwa 1 bis 40/0 MgSO4 und/oder MgCl2, auf die Düngemittel bezogen, zu abriebfesten, durch die Einwirkung der Bodenfeuchtigkeit rasch zerfallenden Granalien mit hoher Ausbeute an verkaufsfähiger Korngröße granuliert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberflächenaktive Mittel, insbesondere anionische, wie Oxystearinsäuresulfat bzw. -sulfonat, insbesondere in Mengen von 25 bis 100 Gramm je Tonne, vorzugsweise 50 Gramm je Tonne, der Mg-Salzlösung zugesetzt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 1 028591, 971284, 967 976, 931 047, 707211, 689 602, 663 410, es47651, 634444.