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Verfahren zur Verminderung der Backtendenz von Natriumchlorid oder
Natriumchlorid enthaltenden Stoffgemischen Für ein frei rieselndes, nichtstaubendes
und nichtbackendes Natriumchlorid besteht ein erheblicher Bedarf, ebenso wie für
solche Kalidüngemittel, die gleichzeitig noch Natriumchlorid enthalten.
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Aus diesem Grund sind bereits verschiedene Vorschläge zur Lösung dieser
Aufgabe gemacht worden. Es ist bereits bekannt, Natriumchlorid mit Stearaten oder
Stearinsäure zu behandeln, jedoch sind die so behandelten Produkte nach wie vor
staubend, da die Behandlungsmittel ebenfalls feinpulverig sind. Magnesiumstearat,
welches für Düngemittel als Antibackmittel bekannt ist, besitzt gegenüber den beanspruchten
Stoffen den Nachteil, daß es als unspezifisches Präpariermittel stark staubt und
nur für getrocknetes NaCl oder solches enthaltende Gemische anwendbar ist, die keine
Hygroskopizität aufweisen.
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Weiter ist es bekannt, Ferro- bzw. Ferricyanide für diesen Zweck zu
verwenden, die jedoch den Nachteil haben, daß sie zu unerwünschten Verfärbungen
führen können.
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Die dem Natriumchlorid ferner bereits zugesetzten komplexen Cyanide
von Schwermetallen haben den Nachteil, daß diese bei Anwesenheit auch geringer Mengen
von Magnesium- oder Calciumsalzen ihre backinhibierende Wirkung verlieren. Das durch
die deutsche Auslegeschrift 1052 966 als Antibackmittel bekannte Natriumhexametaphosphat
ist nicht NaClkristallflächenselektiv und als wasserlösliches Salz abwaschbar und
deshalb nur vorübergehend wirksam. Die in dieser Auslegeschrift angegebene »prozentuale
Zunahme der Teilchengröße« als Ausdruck für das Nichtverbacken zeigt selbst bei
der milden Behandlung in ruhender Atmosphäre mit nur 700/, relativer Luftfeuchtigkeit
auch für kurze Behandlungszeit nur eine geringe Wirkung.
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Auch andere bekannte Stoffe, die zur Präparierung von Natriumchlorid
vorgeschlagen wurden, wie Dextrin, Sorbitol, Glycerin, Öl, haben sich nicht in die
Praxis einführen können, weil sie nicht NaCl-kristallflächenselektiv und daher durch
Feuchtigkeit und Niederschläge mehr oder weniger abwaschbar sind, so daß sie nur
einen vorübergehenden Effekt zur Verminderung der Verbackung ergeben können.
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Es wurde gefunden, daß die vorstehend beschriebenen Nachteile vermieden
werden, wenn Natriumchlorid oder dieses enthaltende Produkte, wie Kalidüngesalze,
mit solchen organischen Stoffen mit oberflächenaktiven und hydrophobierenden Eigenschaften
behandelt werden, die durch Umsetzung von 1 Mol Fettsäure mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen
mit 1 Mol Ammoniak und mit Harnstoff entstehen. Diese Reaktionsprodukte zeichnen
sich durch einen oder mehrere Kohlenwasserstoffreste mit den Gruppen
aus. Die Umsetzung erfolgt durch gemeinsames mehrstündiges Erhitzen bei 100 bis
200°C, vorzugsweise 150 bis 180°C, gegebenenfalls in Anwesenheit katalytisch wirkender
Mengen basischer Stoffe.
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Als Monocarbonsäuren kommen sowohl die reinen Fettsäuren wie auch
die natürlichen Fettsäuregemische in Frage, wie sie durch Spaltung tierischer oder
pflanzlicher Öle und Fette erhalten werden können. Beispiel 1 Die besondere Überlegenheit
der neuen Stoffe zur Herstellung von frei rieselndem, nicht staubendem und nichtbackendem
NaCI, deren genaue Konstitution noch nicht aufgeklärt worden ist, geht aus dem nachstehenden
Vergleichsversuch mit Magnesiumstearat hervor.
Es wurde Sichtersalz
mit einer Lösung eines Umsetzungsproduktes zwischen Harnstoff, 1 Mol Ammoniak und
1 Mol Stearinsäure durch Aufsprühen in einer Menge von 25 g/t behandelt, wobei die
Backtendenz gegenüber einem unbehandelten Produkt, gemessen als Zertrümmerungsdruck
in kg/cm2, auf den halben Wert, d. h. auf 0,11 kg/cm2, gegenüber 0,21 kg/cm2 der
unbehandelten Probe herabgesetzt wurde.
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Bei einer Behandlung mit 50 g/t ging der Zertrümmerungsdruck als Ausdruck
für die Herabsetzung der Backtendenz auf 0,02 kg/cm2 zurück, woraus die sehr gute
backinhibierende Wirkung hervorgeht, da mit einem Zusatz von 50 g/t Magnesiumstearat,
das jedoch die oben geschilderten Nachteile aufweist, vergleichsweise ein Wert von
0,03 kg/cm' erreicht wurde. Die erfindungsgemäß behandelten Produkte blieben gleichzeitig
freirieselnd und praktisch nichtstaubend.
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Die zu untersuchenden Preßkörper bestehen aus Zylindern mit 6 cm Durchmesser
und 20 cm2 Oberfläche. Diese werden 41/2 Stunden mit Luft mit 85 %
relativer
Feuchtigkeit und danach 21/2 Stunden mit getrockneter Luft mit einer Strömungsgeschwindigkeit
von 301/h unter einer Belastung von 1 kg/cm2 behandelt. Danach erfolgt die Messung
des Zertrümmerungsdruckes, welcher den Druck darstellt, bei dem der Körper mit einer
Einwaage von etwa 100 g zertrümmert wird, wobei die angegebenen Werte in kg/cm2
Durchschnittswerte von zwei bis drei Messungen darstellen.
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Beispiel 2 Zur weiteren Erläuterung des durch die Erfindung erzielbaren
Fortschrittes seien noch folgende Vergleichsversuche genannt: Ein NaCl-haltiges
Stoffgemisch, welches mit 30 g/t Kaliumferrocyanid, gelöst in 21 Wasser je Tonne
Steinsalz, behandelt wurde, wies nach 6 bis 8 Stunden Lagerzeit bei -20°C steinharte
Verklumpung auf und konnte auch nach dem Wiedererwärmen auf Raumtemperatur nicht
mehr nieselfähig gemacht werden.
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Vermahlenes Steinsalz, welches mit 100 g eines Umsetzungsproduktes
von 1 Mol eines Fettsäuregemisches mit dem mittleren Molekulargewicht von 214, Harnstoff
und 1 Mol Ammoniak gewonnen wurde und das etwa der allgemeinen Formel
entspricht, behandelt wurde, zeigte bei nicht abgedeckter, mehrtägiger Lagerung
bei -20°C nur eine geringe Verbackung an der Oberfläche, die bereits bei der geringsten
Berührung wieder zerfiel. Das so präparierte Steinsalz weist also den erheblichen
technischen Fortschritt auf, daß es auch bei tiefen Temperaturen nichtbackend ist
und lagerfähig bleibt.
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Für NaCl-haltige Kalidüngesalze bestand bisher nur die Möglichkeit,
den KCl-Anteil durch Behandlung mit oberflächenselektiven Stoffen, wie z. B. mit
Fettsäureaminen, zu inhibieren, weil kein spezifisches oberflächenaktives Mittel
für den NaCl-Antell bekannt war. Durch Anwendung der neuen Stoffe gemäß der Erfindung
ist es nunmehr auch möglich, den NaCl-Anteil von Kalidüngesalzen oder NaCl-Restmengen
enthaltende Misch- und Volldünger gegen Verbacken zu inhibieren. Es ist möglich,
die neuen Mittel als solche oder in wäßriger Lösung oder in organischen Lösungsmitteln
gelöst oder emulgiert nach bekannten Verfahren für die Vermischung kleiner Stoffmengen
zu verwenden.
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Die NaCl-kristallflächenselektiven Mittel nach dem Verfahren der Erfindung
können auch bei feuchtem NaCl oder solches enthaltenden Gemischen angewendet werden,
ohne daß ihre Wirkung nachteilig beeinflußt wird. Die Mittel sind auch neben anderen'
bekannten Behandlungsmitteln, wie Fettsäureaminen, die ihrerseits für KCl kristallflächenselektiv
sind, anwendbar. Sie wirken auch dadurch besonders nachhaltig, daß sie gerade bei
Anwesenheit von hygroskopischen Stoffen durch ihre spezifische Selektivität weitgehend
verhindern, daß die Feuchtigkeit tiefer in die Salzhaufen eindringt und diese im
Innern verbackt. Dieser Vorteil besteht für die bisher bekannten Behandlungsmittel
nicht, so daß die Mittel nach dem Verfahren gemäß der Erfindung einen technischen
Fortschritt gegenüber den bekannten NaCl-unspezifischen Mitteln ergeben.