DE1272939B

DE1272939B - Verfahren zur Herstellung abriebfester Granulate aus Duengemitteln

Info

Publication number: DE1272939B
Application number: DEW36329A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Henne; Dipl-Chem Dr Wilhelm Jahn-Held; Dipl-Chem Dr Otto Braun
Original assignee: Wintershall AG
Current assignee: Wintershall AG
Priority date: 1964-03-06
Filing date: 1964-03-06
Publication date: 1968-07-18

Description

Verfahren zur Herstellung abriebfester Granulate aus Düngemitteln Nach dem Vorschlag der Hauptpatentanmeldung zur Herstellung abriebfester Granulate aus Thomasphosphatmehl oder solches enthaltenden Mischdüngemitteln in bekannten Granuliervorrichtungen, insbesondere Granuliertellern, unter Zusatz von Magnesiumsulfat und geringen Mengen Wasser, werden Thomasphosphatschlackenmehl oder solches enthaltende Mischdüngemittel mit festem, feingemahlenem Kieserit (Staubkieserit), vorzugsweise in Mengen von 0,5 bis 4 %, innig vermischt und mit kaltem Wasser, insbesondere von etwa 10 bis 20° C, unter Einstellung eines Feuchtigkeitsgehaltes des zu granulierenden Gemisches von etwa 13 bis 17 %, vorzugsweise von 14 bis 161/o, bei Thomasphosphat und von 12 bis 15 % bei Thomasphosphat enthaltenden Mischdüngemitteln mit Kalidüngesalzen zu abriebfesten, durch die Einwirkung der Bodenfeuchtigkeit rasch zerfallenden Granulaten mit hoher Ausbeute an verkaufsfähiger Korngröße granuliert.
In weiterer Fortentwicklung dieses Verfahrens nach der Hauptpatentanmeldung wurde ein Verfahren gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß Kalidüngesalze, insbesondere praktisch magnesiumsalzfreie Kalidüngesalze mit 40 bis 60% K20-Gehalt, mit festem, feingemahlenem Kieserit (Staubkieserit), vorzugsweise in Mengen von 1 bis 5 %, innig vermischt und die Gemische mit kaltem Wasser, insbesondere von etwa 10 bis 20° C, unter Einstellung eines Feuchtigkeitsgehaltes der Gemische von etwa 11 bis 16 % granuliert werden.
Weiter wurde gefunden, daß der Kieserit besonders vorteilhaft mit einer Mahlfeinheit von etwa 90% unter 0,09 mm Korngröße, die nur bis etwa 101/o Dberkorn von etwa 0,1 mm Korngröße enthält, verwendet wird.
Das Schutzbegehren betrifft also die Kombination des Zusatzes von festem, feingemahlenem Kieserit mit der Verwendung von kaltem Wasser, insbesondere von etwa 10 bis 20° C, unter Einstellung eines Feuchtigkeitsgehaltes von etwa 11 bis 161/o. Nur durch die Vereinigung dieser Maßnahmen werden abriebfeste Granulate erzeugt, die durch Einwirkung der Bodenfeuchtigkeit rasch zerfallen.
Die belgische Patentschrift 627 633 und die französische Patentschrift 1351274 betreffen die Verwendung von Magnesiumsalzen, wie Sulfat, Chlorid und Carbonat, unter Verwendung von 20 bis 50% Wasser bei der Granulierung von Thomasmehl, die nicht zu den nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Düngemitteln führen.
Die belgische Patentschrift 605 642 betrifft die Verwendung von Erdalkalisalzen und Oxyden in Mengen von 12% unter Zusatz von 20% Wasser bei der Granulation von Thomasmehl.
Aus diesen Patentschriften geht die Verwendung von feingemahlenem Kieserit, insbesondere der Mahlfeinheit nach Anspruch 2, nicht hervor. Wenn dieses Zusatzmittel nahegelegen hätte, so hätte dieses in einer dieser Patentschriften genannt sein müssen. Dagegen wird MgS04 nur als äquivalent mit solchen Stoffen genannt, mit denen die Aufgabe der Er-. findung der Herstellung abriebfester Granulate aus Kalidüngesalzen, die durch Einwirkung der Bodenfeuchtigkeit rasch zerfallen, gerade nicht gelöst werden kann, wie mit MgC12, welches zu hygroskopisch ist, und mit MgCO" welches keine ausreichende Bindewirkung aufweist.
Nach diesen Patentschriften mag es auch möglich sein, rein zufällig Kieserit neben allen anderen möglichen Magnesiumverbindungen zu verwenden; es wird jedoch durch einen solchen Zufall noch nicht die Lehre der Erfindung begründet, denn dazu gehört auch noch die Kombination der beanspruchten Teilmaßnahmen. Grobkristalliner Kieserit, der aus der Verwaschung oder aus der Flotation stammt, ist zur Lösung der Aufgabe des Verfahrens der Erfindung nicht geeignet.
Die deutsche Patentschrift 665 693 betrifft die gleichzeitige Anwendung von gebranntem Kalk und MgS04 in stöchiometrischem Verhältnis bei der Granulierung von Kalidüngesalzen, wobei die Bindewirkung durch Gipsbildung erreicht wird. Ein überschuß an MgS04 muß nach diesem Vorschlag vermieden werden (Seite 2, Zeilen 1 bis 3).
Bei der Granulation eines magnesiumsalzfreien Kalidüngesalzes mit 60% K20-Gehalt wird auf einem Granulierteller von etwa 50 cm Durchmesser mit 3 % Staubkieserit unter Einstellung eines Feuchtigkeitsgehaltes der Gemische von 12% mit Wasser von 18° C nach Trocknung in einer Granuliertrommel eine Ausbeute an Gutkorn von etwa 1 bis 4 mm von 75 % mit folgender Kornzusammensetzung erhalten: über 4 min 14,2%; 3 bis 4 mm 13,29/a; 2 bis 3 mm 39,2%; 1 bis 2 mm 22,69/o; 0,5 bis 1 mm 4,80/0; unter 0,5 mm 6,00/0.
Das nach dem Verfahren der Erfindung erzeugte Granulat weist eine überraschend hohe Abriebbeständigkeit von über 160/a auf, die nach folgender Methode bestimmt wird: Die Kornfraktion von 2 bis 3 mm wird 5 Minuten mit zehn Stahlkugeln von 10 mm Durchmesser auf der Siebmaschine (Typ Lavib) unter Einhaltung folgender Bedingungen geschüttelt: 270 Schwingungen je Minute; Amplitude 30 mm; Siebdurchmesser 20 cm. Der Abrieb ergibt sich danach durch Absiebung auf einem Sieb von 0,5 mm Maschenweite in Prozenten.
Diese Kornfraktion weist auch eine hohe Druckfestigkeit von etwa 1000 g je Granulatkorn auf, die nach folgender Methode bestimmt wird: Ein Einzelkorn der Gutkornfraktion von 2 bis 3 mm wird langsam auf einer direkt anzeigenden Waage (Handelswaage) bis zum Bruch des Korns belastet und der Wert in Gramm je Granalie abgelesen. Die Druckfestigkeit ergibt sich aus dem Durchschnitt von 50 Einzelbestimmungen.
Bei der Granulation des beispielsweise genannten Kalidüngesalzes mit 60% K20-Gehalt wird mit Solo. Staubkieserit unter sonst gleicher Durchführung der Granulierung des getrockneten Gutkorns folgende Kornzusammensetzung erhalten: über 4 mm 10,8 %; 3 bis 4 mm 11,50/a; 2 bis 3 mm 38,5%; 1 bis 2 mm 29,4%; 0,5 bis 1 mm 4,9%; unter 0,5 mm 4,9%. Die Ausbeute an Gutkorn von etwa 1 bis 4 mm Korndurchmesser beträgt somit 79,4%. Das Gutkorn weist eine Abriebbeständigkeit von 14,2% und eine Druckfestigkeit von 1190 g je Granulatkorn auf.
Trotz dieser hohen Abriebbeständigkeit und Druckfestigkeit besitzen die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Granulate eine ausreichende Zerfallsgeschwindigkeit. Es zerfallen z. B. die Granulate nach dem vorstehenden Beispiel der Kornfraktion von 2 bis 3 mm Korndurchmesser mit Wasser in 80 Sekunden bei nur langsamer Rührung des Wassers.
Nach dem Verfahren der Erfindung können auch Kalidüngesalze mit niedrigerem K20-Gehalt, z. B. die Handelsmarken mit 40% K20, die aus Sylviniten stammen, oder solche, die magnesiumhaltig sind und deren Mg-Anteil aus Schönit besteht, mit etwa gleichen Ergebnissen nach dem Verfahren der Erfindung granuliert werden.
Sofern das zu granulierende Kalidüngesalz aus Hartsalz erzeugt wird und bereits gewisse Mengen an Kieserit enthält, kann dieser Anteil bei der Granulierung berücksichtigt werden. Es kommt jedoch darauf an, welche Kornfeinheit und damit welche Hydratationsgeschwindigkeit dieser Kieserit aufweist. Für solche Kalidüngesalze ist es erforderlich, zusätzliche Kieseritmengen durch eine Versuchsreihe festzustellen, um das gleiche Ergebnis in bezug auf Abriebbeständigkeit und Druckfestigkeit bei ausreichender Zerfallsgeschwindigkeit zu erhalten.
Die Abhängigkeit von Druckfestigkeit, Abriebbeständigkeit und Zerfallsgeschwindigkeit in Wasser solcher Granulate, die mit kaltem Wasser von etwa 10 bis 20° C oder mit warmem Wasser granuliert wurden, zeigen die folgenden Beispiele: 1. Kalidüngesalz mit 3 % Staubkieserit, granuliert mit kaltem Wasser: Druckfestigkeit (2 bis 2,5 mm) . . . . . . . . . . . 1050 g je Granalie Abrieb (2 bis 2,5 mm) .... 20% Zerfall: nach 45 Sekunden vollständig zerfallen und weitgehend gelöst.
2. Kalidüngesalz mit 3 % Staubkieserit, granuliert mit heißem Wasser: Druckfestigkeit . . . . . . . . . . 1350 g je Granalie Abrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151/o Zerfall: nach 1,5 Minuten vollständig zerfallen und weitgehend gelöst. Diese Beispiele zeigen den Einfluß der Verwendung von kaltem Wasser nach dem Verfahren der Erfindung als Granulierflüssigkeit auf die Zerfallsgeschwindigkeit der Granulate, die also nach der Lehre der Erfindung gesteuert werden kann. Außerdem kann durch das Zusatzmittel nach dem Verfahren der Erfindung eine hohe Ausbeute an verkaufsfähigem Gutkorn der sonst schwierig zu granulierenden Kalidüngesalze auch bei der Aufbaugranulation erreicht werden.
Die agrikulturchemische Wirksamkeit der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Granulate zeigt nachstehender Gefäßversuch (dreifache Wiederholung).
Grunddüngung: 1,2 g N als NH4NOs in zwei Gaben zu je 0,6 g, 1,0 g P205 als Ca (H@p04)2, 1,0 g MgS04 - 7 H20, 0,2 g FeS04 - 7 H20, 0,2 g MnS04 * 4 H20, 0,25 g NaCI, 1,0 g Na2COs. K20-Düngung: 0,5- und 1,0-g-K20-Gefäß.
Versuchspflanze: Lithoraps: Aussaat: 26.7. Ernte: 14.9. (in der Blüte) Versuchsglieder: Nr. 1 ungranuliertes Kalidüngesalz (Handelsprodukt mit 40% K20), 2 nach dem Verfahren der Erfindung granuliertes Kalidüngesalz (Korngröße 0,5 bis 3 mm).

Ernteergebnis: Gramm Trockensubstanz

Nr. I 0,5-g-K20-Gefäß I 1,0-g-K20-Gefäß

1 I 17,3 18,2

2 17,1

17,6

Dieses Ergebnis eines wissenschaftlichen Gefäßversuches bestätigt die Gleichwertigkeit des Handelsproduktes (1) mit dem nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Düngemittel (2) bei ausreichender Kaliwirkung gegenüber der Grunddüngung.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung abriebfester Granulate aus Düngemitteln in bekannten Granuliervorrichtungen, insbesondere Granuliertellern, unter Zusatz von Magnesiumsulfat und geringen Mengen Wasser nach Patentanmeldung W 36313 IV a/16 (deutsche Auslegeschrift 1258 878), d a -durch gekennzeichnet, daß Kalidüngesalze, insbesondere praktisch magnesiumsalzfreie Kalidüngesalze mit 40 bis 60% K20-Gehalt, mit festem, feingemahlenem Kieserit (Staubkieserit), vorzugsweise in Mengen von 1 bis 5 %, innig vermischt und die Gemische mit kaltem Wasser, insbesondere von etwa 10 bis 20° C, unter Einstellung eines Feuchtigkeitsgehaltes der Gemische von etwa 11 bis 161/o granuliert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kieserit mit einer Mahlfeinheit von etwa 901/o unter 0,09 mm Korngröße, die nur bis etwa 10% Überkorn von etwa 0,1 mm Korngröße enthält, verwendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 665 693; belgische Patentschriften Nr. 627 633, 605 642; französische Patentschrift Nr. 1351274.