DE1242644C2 - Verfahren zur Herstellung von gekoernten Mischduengemitteln aus Thomasmehl und Kalisalzen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von gekoernten Mischduengemitteln aus Thomasmehl und KalisalzenInfo
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05B—PHOSPHATIC FERTILISERS
- C05B5/00—Thomas phosphate; Other slag phosphates
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Description
Thomasmehl und Kalisalze werden in der Landwirtschaft seit langer Zeit und im großen Ausmaß,
teils einzeln, teils in Mischung miteinander, für Düngezwecke verwendet. Dabei ist die Düngewirksamkeit
des Thomasmehls in starkem Maße abhängig von seinem Vermahlungsgrad. Nur bei sehr feiner
Vermahlung sind die in der Thomasschlacke vorhandenen Phosphate für die Pflanze verfügbar.
Diese staubende Beschaffenheit des Thomasmehls ist für seine praktische Anwendung außerordentlich
hinderlich, insbesondere, da sich die Landwirtschaftstechnik in letzter Zeit immer mehr auf eine Düngemittelkorngröße
von 1 bis 4 mm Korndurchmesser eingestellt hat. Es .beisteht also ein akuter Bedarf an
einem granulierten, nicht staubenden, Thomasmehl enthaltenden Düngemittel mit Korngrößen von etwa
bis 4 mm Durchmesser, wobei natürlich gewährleistet sein muß, daß auch der Phosphatanteil seine
volle pflanzenphysiologische Wirksamkeit behält.
Ein Verfahren zur Herstellung voa granulierten Mischdüngemitteln aus Thomasmehl und Kalisalzen
ist in der deutschen Patentschrift 973 396 beschrieben. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß
lediglich aus der Flotation stammendes feuchtes Chlorkalium als Mischungskomponente verwendet
werden kann. Außerdem zeigen neuere Untersuchungen des gleichen Erfinders, daß die nach diesem
Verfahren hergestellten Produkte nur in der Körnung kleiner als 1 mm ausreichende Wirksamkeit zeigen.
Diese Erkenntnis geht aus der deutschen Patentschrift 969 208 (s. insbesondere S. 2, Zeile 4 bis 24,
und Anspruch 1) hervor. Das Vorhandensein von Körnern über 1 mm muß durch einen entsprechend
höheren Staubanteil kompensiert werden (s. Anspruch 2, ebendort).
In der deutschen Auslegeschrift 1100 657 wird
ein Verfahren zur Herstellung granulierter Düngemittel beschrieben, nach dem Thomasmehl, allein
oder in Mischung mit Kalisalzen, bis zu einem Wassergehalt von 9 bis 12% befeuchtet und dann
ίο in einer Wirbelschicht bei Gastemperaturen von 600
bis 900° C granuliert wird. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt einmal darin, daß mit dem Gemisch
eine relativ große Feuchtigskeitsmenge in die Wirbelschichtapparatur eingebracht wird, so daß zum Verdampfen
dieser Feuchtigkeit eine entsprechend große Wärmemenge erforderlich ist. Zudem erreichen die
Granulate infolge einer Arbeitsweise, die jedes Verdichten vermeidet, eine nur ungenügende Abriebfestigkeit.
zo Mit dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren ist es nun überraschend möglich, granulierte
abriebfeste Thomasmehl-Kalisalz-Mischdüngemittel herzustellen, die Korngrößen bis zu 3 mm aufweisen
und volle pflanzenphysiologische Wirksamkeit haben.
as Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur
Herstellung von gekörnten Mischdüngemitteln aus Thomasmehl und Kalisalz sowie gegebenenfalls weiteren
Phosphatkomponenten, wie Superphosphat und Triplesuperphosphat, durch Vermischen der Ausgangsstoffe
unter Hinzufügung von Wasser und einer gesättigten Kalisalzlösung, Zerteilen der erhaltenen
Mischung in Körner, Trocknen der Körner unter Bewegung, insbesondere unter Einwirkung heißer
Verbrennungsgase, und Rückführung des abgesiebten Feinkorns. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch
gekennzeichnet, daß die Phosphatkomponenten mit einer solchen Menge gesättigter Kalisalzlösung
benetzt werden, daß sich beim Vermischen mit dem gegebenenfalls feuchten Kalisalz ein Feuchtigkeitsgehalt
von' 2 bis 4 % einstellt, die gegebenenfalls zwischengelagerte Mischung mit schnelldrehenden
Walzenpressen bei mäßigem Druck zu Körnern verpreßt wird und die erhaltenen Körner durch
schnelle und intensive Erhitzung in einer Trockentrommel getrocknet werden. Das Vermischen der
Ausgangsstoffe und/oder das Pressen der Mischung kann bei erhöhter Temperatur erfolgen. Das Pressen
soll vorzugsweise mit Walzenpressen mit Durchmessern ab 75 cm durchgeführt werden. Thomasmehl
und Kalisalz sowie gegebenenfalls weitere Phosphatkomponenten werden zweckmäßig in möglichst feinkörniger
Form eingesetzt.
Zur Durchführung des Verfahrens werden Thomasmehl und Kalisalz unter Zusatz von konzentrierter,
gesättigter Kalisalzlösung sehr gleichmäßig miteinander vermischt. Hierfür ist es zweckmäßig, die
Sättigung der Kalisalzlösung zu erhöhen, z. B. durch Einblasen von Dampf während des Mischvorganges
oder eine auf andere Art bewirkte Temperatursteigerung. Auch die vorübergehende Suspension des
Thomasmehls in einer konzentrierten Kalisalzlösung oder der Zusatz von Netzmitteln können das Verfahren
günstig beeinflussen. Zweck all dieser Maßnahmen ist es, die einzelnen Thomasmehlteilchen
daran zu hindern, beim Granulier- und Trockenvorgang miteinander in direkten Kontakt zu treten, wodurch
der Zerfall des granulierten Düngerkorns im Boden verhindert würde. Beim erfindungsgemäßen
Verfahren kristallisiert aus der den Thomasmehlteilchen anhaftenden Lösung beim Trocknen das
Kalisalz aus und bildet so eine wasserlösliche Brücke zwischen den einzelnen Thomasmehlpartikeln.
Im Anschluß an diesen Mischvorgang kann die feuchte Mischung einige Stunden, vorzugsweise 3 bis
9 Stunden, zwischengelagert werden. Wenn diese Zwischenlagerung auch nicht unbedingt erforderlich
ist, so muß doch der Benetzungs- und Misch Vorgang getrennt für sich vor dem eigentlichen Körnungs- und
Trocknungsvorgang stattfinden, um die besten Ergebnisse sicherzustellen.
Die Körnung der Mischung aus Thomasmehl und Kalisalz sowie gegebenenfalls weiteren Phosphatkomponenten
wird mittels schnelldrehender Walzenpressen durchgeführt. Diese Pressen gestatten, die zu
körnende Mischung sicher einzuziehen und gewährleisten somit einen hohen Durchsatz bei kurzer Preßzeit
und mäßigem Preßdruck, wodurch eine erfindungsgemäß unerwünschte, zu starke Verdichtung
der Körner vermieden wird.
Für eine hinreichend feste und doch leicht zerfallende Struktur des Kornes ist dann eine schnelle
Erhitzung des Kornes bei gleichzeitiger Bewegung notwendig. Derartige Bedingungen sind beispielsweise
bei der bekannten Trocknung von in Walzenpressen vorgeformten Düngemitteln im Gleichstrom
in Trockentrommeln, wie sie in der deutschen Patentschrift 886 751 beschrieben sind, gegeben. Sie können
aber auch in anderen Apparaturen, bei denen die Feuergase unmittelbar und intensiv auf das vorgeformte
Produkt einwirken, erreicht werden, sofern sichergestellt ist, daß eine Verdichtung und Glättung
der Oberfläche der gebildeten Einzelkörner durch Fallen oder stärkere Rollbewegungen vermieden
wird. Das wird dadurch erreicht, daß die Trocknung in Drehtrommeln mit sehr geringer Umdrehungszahl
durchgeführt wird. Während bei Drehtrommeln mit höherer Umdrehungszahl das eingefüllte körnige Gut
durch Zentrifugalkräfte an die Trommelwand gedruckt, durch die Drehbewegung mitgeführt wird und
dann aus mehr oder weniger großer Höhe wieder herabfällt, wird für das erfmdungsgemäße Verfahren
die Umdrehungszahl der Trommel so weit verringert, daß Zentrifugalkräfte nicht wirksam werden. Das
Trockengut führt infolgedessen nur eine geringe Schaukelbewegung aus, bei der die einzelnen Körner
leicht aneinanderreihen und nicht festsitzende Teilchen abstoßen, ohne daß aber ein Verdichten des
Kornes oder ein Verschmieren der porösen Oberfläche eintritt.
Nach der Trocknung wird in einem anschließenden Siebvorgang die gewünschte Korngröße bis 3 mm
herausgesiebt. Das dabei anfallende Unterkorn unter 0,1 mm wird in die Mischstufe zurückgeführt.
Da das Thomasmehl in seinem PgO5-Gehalt bekanntlich
nicht unerheblich schwankt, kann es zweckmäßig sein, einen gewissen Prozentsatz anderer Phosphorsäureträger,
beispielsweise Triple- oder Superphosphat, der zu körnenden Mischung zuzusetzen.
Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich von allen Verfahren oder Verfahrenssschritten,
die darauf abzielen, ein Korn zu erhalten, das möglichst homogen und dicht ist und von runder, glatter
Oberfläche, wie beispielsweise nach der deutschen Patentschrift 663 410 (vgl. insbesondere S. 2, Zeilen
52 bis 56) und der zugehörigen Zusatzpatentschrift 668 724, dadurch, daß ein möglichst poröses und im
Boden leicht zerfallendes Korn angestrebt wird. Die vorbekannten Verfahren erzielen dagegen ein besonders
dichtes Korn mit glatter Oberfläche, was sowohl vom Standpunkt der Lagerfähigkeit wie auch vom
Standpunkt des leichten und raschen Zerfalls völlig ungeeignet ist. Auch das Verfahren nach der deutschen
Patentschrift 668 296 kommt nach dem Gesagten für den vorliegenden Fall nicht in Frage, da
bei den dort angewandten hohen Drücken die beim
ίο Gegenstand der Erfindung zwingend erforderliche
hohe Porosität des Endproduktes in keinem Fall erreicht werden kann.
Erst durch die vorliegende Erfindung kann das Problem der Granulierung einer Mischung von KaIidüngesalz
und Thomasmehl unter Erhaltung der Düngewirkung des Thomasmehls allgemein und befriedigend gelöst werden.
Das folgende Beispiel dient zur Erläuterung des Verfahrens.
In einem stofflich im Gleichgewicht arbeitenden Kreisprozeß wurden in einem Mischer stündlich 12 t
Thomasmehl, 81 feuchtes Kalidüngesalz mit 8 % Wasser, das nach dem Löse-Kristallier-Verfahren aus
bergmännisch gewonnenem Kalirohsalz hergestellt ist, 2,3 t Wasser in Form einer bei der Arbeitstemperatur
gesättigten Chlorkaliumlösung und 48 t heißes Rückgut, bestehend aus trockenem Grieß und Staub
der Mischung von Thomasmehl und Chlorkalium, gemischt, wobei sich unter teilweiser Verdampfung
von Wasser eine Temperatur von 87° C und eine Endfeuchte von etwa 2,5 °/o Wasser einstellte.
Diese Mischung wurde mit einem Walzenpaar von 1 m Durchmesser bei 60 Umdrehungen pro Minute
und einer Anpressung von 1000 kg pro Zentimeter Walzenlänge mit einer Ausbeute von 701Vo zu anfänglich
noch weichen Plättchen verpreßt.
Diese Mischung wurde mit einem Walzenpaar von 1 m Durchmesser bei 60 Umdrehungen pro Minute
und einer Anpressung von 1000 kg pro Zentimeter Walzenlänge mit einer Ausbeute von 7O°/o zu anfänglich
noch weichen Plättchen verpreßt.
Das Preßgut wurde dann in einer niedrigtourigen Trockentrommel mit direkten Feuergasen im Gleichstrom
hart getrocknet und anschließend in einer Sieb- und Mahlanlage auf Fertigkorn gewünschter
Größe verarbeitet. Der als Nebenprodukt in einer Menge von 48 t anfallende Grieß und Staub wurde
zurückgeführt. Das Fertigkorn in einer Menge von 20,3 t wurde gewonnen. Die Siebanalyse des Produktes
lautet:
+ 3 mm 3,2°/o 3,2°/o
+ 2,5mm 4,7°/o 7,9%>
+ 2,0mm 21,9% 29,8%
+1,5 mm 19,1% 48,9%
+ 1,0 mm 21,4% 70,3%
+ 0,5 mm 14,7% 85,0%
-0,5mm 15,0% 100,0%
Chemische Analyse:
9,51%Ges.-P2O,
8,83 o/ocitrsl. P2O5
23,15% K2O
8,83 o/ocitrsl. P2O5
23,15% K2O
In einem Feldversuch wurde dieses Granulat im Vergleich mit Einzeldüngung = 60%iges Chlorkalium
und NK-Düngung (Null-Versuch) zu Liho-Raps geprüft.
5 6
Die Ernteergebnisse nach einer Gesamtversuchsdauer von 54 Tagen lauteten:
Düngung rnscnsuDsianz irocKensuosmnz rnospnaiauinanme Ausnutzung
Thomaskaligranulat
Thomasmehl+Kali einzeln .. NK (ohne P2O5)
| Frischsubstanz | °/o | Trockensubstanz | Vo | Phosphataufnahme | gP2O5 |
| kg | 132 | kg | 126 | % P2O5 | 83 |
| 96,5 | 139 | 8,47 | 130 | 0,98 | 83 |
| 101,5 | 100 | 8,79 | 100 | 0,94 | 45 |
| 73,0 | 6,74 | 0,67 |
6,33 6,33
Das Granulat ist in Ertragsbildung und P2Os-Wirkung der Einzeldüngung gleichzusetzen.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von gekörnten Mischdüngemitteln aus Thomasmehl und Kalisalz
sowie gegebenenfalls weiteren Phosphatkomponenten, wie Superphosphat und Triplesuperphosphat,
durch Vermischen der Ausgangsstoffe unter Hinzufügung von Wasser und einer gesättigten
Kalisalzlösung, Zerteilen der erhaltenen Mischung in Körner, Trocknen der Körner unter
Bewegung, insbesondere unter Einwirkung heißer Verbrennungsgase, und Rückführung des abgesiebten
Feinkorns, dadurch gekennzeichnet,
daß die Phosphatkomponenten mit einer solchen Menge gesättigter Kalisalzlösung benetzt
werden, daß sich beim Vermischen mit dem gegebenenfalls feuchten Kalisalz ein Feuchtigkeitsgehalt
von 2 bis 4 % einstellt, die gegebenenfalls zwischengeiagerte Mischung mit schnelldrehenden
Walzenpressen bei mäßigem Druck zu Körnern verpreßt wird und die erhaltenen Körner
durch schnelle und intensive Erhitzung in einer Trockentrommel getrocknet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vermischen der Ausgangsstoffe
und/oder das Pressen der Mischung bei erhöhter Temperatur erfolgt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pressen mit
Walzenpressen mit Durchmessern ab 75 cm durchgeführt wird.
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| C2 | Grant after previous publication (2nd publication) |