DE1792192B

DE1792192B - Verfahren zur Herstellung eines PK-Mischdüngemittels

Info

Publication number: DE1792192B
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl.-Chem. Dr. Dr.; Henne Hans Dr.; Singewald Arno Dr.; 3500 Kassel Jahn-Held
Original assignee: Wintershall AG
Current assignee: Wintershall AG

Description

bei einer Korngröße von 0,5 bis 4 mm. Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung eines Dieses Granulat wurde durch Aufbaugranulation PK-Mischdüngemittels durch Granulierung einer Minach Befeuchtung mit 8 bis 12% Wasser hergestellt. 60 schung aus Thomasphosphat, Kalisalzen, Triple-Nach der deutschen Patentschrift 1 257 171 können pho^ephat und Wasser bzw. Salzlösung gefunden, Granulate solcher PK-Mischdüngemittel aus Thomas- welches dadurch gekennzeichnet ist, daß unter Einphosphatschlacke durch Versprühen der flüssigen stellung eines abgestuften Nährstoffverhältnisses P₂O₆ Phosphatschlacke und kontinuierliches Einführen von zu K₂O von etwa 12 bis 18 : 20 Thomasphosphat mit Kalidüngesalz erzeugt werden, wobei das feste Kali- 65 Triplesuperphosphat und Kalidüngesalz gemischt, mit düngesalz kurz vor dem Versprühen in den ausfließen- Wasser oder Salzlösung auf einen Feuchtigkeitsgehalt den Strahl der Phosphatschlacke zugegeben und mittels von über 15 Gewichtsprozent eingestellt, mindestens eines unter Druck stehenden Strahles aus gesättigter 3 bis 5 Minuten granuliert und anschließend bis zu

einer Endtemperatur von über 90⁰C bis zur Erreichung eines Restgehaltes an wasserlöslichem P₂O₅ von unter etwa 0,5 Gewichtsprozent getrocknet werden. Es wurde weiter gefunden, daß vorzugsweise an Stelle von Triplesuperphosphat Phosphorsäure eingesetzt wird. Ferner wurde gefunden, daß vorzugsweise ein abgestuftes Nährstoffverhältnis P₂O₅IK₂O von etwa 12 bis 16:22 bis 24 Gewichtsprozent eingestelltwird.

Das Verfahren der Erfindung gibt die Lehre, daß unter bestimmten Verfahrensbedingungen eine Umsetzung des Triplephosphates bzw. von Phosphorsäure mit dem Silicocarnotit bzw. mit den Mischkristallen der sogenannten R-Phase des Thomasphosphates zu sekundärem Calciumphosphat ohne Reaktion mit dem Chlorkali·., η möglich ist. Dazu ist die Granulierung und die anschließende Erwärmung und Trocknung des Granuliergutes bis zu einer Endtemperatur von über 90⁰C bis zur Erreichung eines Restgehaltes an wasserlöslichem P₂O₆ von unter etwa 0,5 Gewichtsprozent notwendig, um eine Abspaltung von HCl praktisch zu vermeiden.

Das Verfahren der Erfindung wird durch folgende Beispiele erläutert:

Es wird Thomasphosphat (16°/₀ citronensäurelösliches P₂O₅) und Triplephosphat (46% wasserlösliches P₂O_S) und Kalidüngesalz als Feuchtsalz (Chlorkalium mit 54% K₂O trocken) räch V ?mischung und Einstellung eines Feuchtigkeitsgehaltes von etwa 18% auf einem Granulierteller mit ein.r Umlaufzeit von etwa 4 Minuten und einer anschließenden Trocknung in der Trockentrommel bei einer Gutstemperatur von 105⁰C als trockenes Granulat erzeugt.

Nr.	Thomas phosphat 7.	Chlor- kalium 7.	Triple phosphat 7.	Verhältnis P₁O,: K₁O	:20
1	62,5	37,5	0	10	:20
2	57,5	37,5	5	11,5	:20
3	52,5	37,5	10	13	:20
4	42,5	37,5	20	16

auf und zeigen eine überraschend hohe Abriebbeständigkeit von 11,2 (Nr. 4) bis 3,4 (Nr. 1) %.

Die Bestimmung der Druckfestigkeit wird wie folgt durchgeführt: Ein Einzelkorn der Gutkornfraktion

von 2 bis 3 mm wird langsam auf einer direkt anzeigenden Waage (Handelswaage der Firma Bizerba) bis zum Bruch des Korns belastet und der Wert in Gramm/ Granalie abgelesen. Die Druckfestigkeit ergibt sich aus dem Durchschnitt von 50 Einzelbestimmungen.

ίο Die Abriebfestigkeit wird nach folgender Methode bestimmt:

Die Kornfraktion von 2 bis 3 mm wird 5 Minuten mit zehn Stahlkugeln von 10 mm Durchmesser auf der Siebmaschine (Typ Lavib der Firma Siebtechnik) 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 Prozent.

ao Die Mischungen Nr. 1 bis 4 enthalten nach beendeter Granulation im Feuchtgut noch etwa 3 bis 5% wasserlösliche P₂O₅. Dieser Gehalt geht bei der Erwärmung des G*anuliergutes während des Trocknungsvorganges auf beispielsweise 0,4 bis 0,6%

»S zurück.

Dienachstehende Tabelle enthält Mischungen mit dem verengten Nährstoffverhältnis P₂O₅IK₂O von 12 bis 16:20, und zwar unter Verwendung von chloridischem Kalidüngesalz mit 54% K₂O.

Verhältnis P₁O,: K₁O	Thomasphosphat Gewichtsteile	Triplephosphat Gewichtsteile
35 12:20 14:20 15:20 16:20	55,8 49,2 45,8 42,5	6,7 13,3 16,7 20,0

40

45

Die Siebanalyse des erzeugten Granulats ist folgende:

Diese Mischung enthält außerdem 37,5 Gewichtsteile Kalidüngesalz.

Die folgende Tabelle enthält Mischungen mit dem verengten Mährstoff verhältnis P₂O₅: K₂O von 12 bis 16: 20, und zwar unter Verwendung von chloridischera Kalidüngesalz mit 58% K₂O.

Korngröße	1	2	3	4
mm	7.	°/.	7.	Vo
über 5	11,2	10,0	13,2	38,4
4 bis 5	12,8	20,4	18,0	18,0
3 bis 4	13,0	18,4	14,0	10,8
2 bis 3	40,2	32,8	30,8	12,4
Ibis 2	18,0	10,0	13,0	7,2
0,5bisl	1,4	2,8	3,6	4,4
unter 0,5	3,4	5,6	7,4	8,8

Verhältnis _5O P₁O,: K₁O	Thomasphosphat Gewichtsteile	Triplephosphat Gewichtsteile
12:20 14:20 15:20 55 16:20	60,4 53,8 50,4 47,1	5,1 11,7 15,1 18,4

60

Aus diesem Granulat kann in bekannter Weise durch Siebung, Zerkleinerung von Überkorn und Absiebung von Unterkorn das gewünschte Fertigkorn erzeugt werden, wobei das Unter- und Überkorn z. B. unter 0,05 und über 5 mm in die Ausgangsmischung zurückgeführt werden.

Die erzeugten Granulate weisen eine hohe Druckfestigkeit von 400 (Nr. 4) bis 640 (Nr. 1) g/Granalie Diese Mischung enthält außerdem 34,5 Gewichtsteile Kalidüngesalz.

Für die vorstehend aufgeführten Mischungen des PK-Düngemittels nach dem Verfahren der Erfindung wurde Thomasphosphat mit 16% citronensäurelös-Iichem P₂O₆ und Triplephosphat mit 46% wasserlöslichem P₂O₆ verwendet.

Es ist auch möglich, beispielsweise Kalidüngesalz mit 40% oder 50% K₂O zur Herstellung des PK-Mischdüngers nach dem Verfahren der Erfindung zu verwenden, wie die folgende Tabelle zeigt:

Verhältnis Ρ»Ο,:Κ,Ο	Thomasphosphat Gewjcbtsteile	Triplephosphat Gewichtstefle
12:20 14:20 J5:20	52,0 45,3 42,0	8,0 14,7 18,0

Für die Herstellung dieser Mischungen werden außerdem 40 Gewichtsteile chloridisches Kalidüngesalz mit 50 % K₂O verwendet.

Nach dem Verfahren der Erfindung ist auch möglich, mit den gleichen Ausgangsstoffen ein abgestuftes, sich verengendes Nährstoffverhältnis von P₂O₅: K₂O unter Erhöhung des K₂O-Gehaltes auf über 20°/„ K₂O herzustellen, wie die folgenden Beispiele erläutern:

Verhältnis P₂O₅: K₁O	Thomasphosphat Gewichtsteile	Triplephosphat Gewichtsteile
12:22 14:22	50,0 43,3	8,7 15,4

Diese Mischung enthält außerdem 41,3 Gewichtstefle chloridisches Kalidüng&alz mit 54% K₂O.

Verhältnis 5 P₁O₅ :K,O	Thomasphosphat Gewichtsteile	Triplephosphat Gewichtsteile
12:24 14:24	44,3 37,7	10,7 17,3

ίο Diese Mischung enthält außerdem 45 Gewichtsteile Kalidüngesalz mit 54% K₂O.

Sofern Triplephosphal als Komponente des PK-Mischdüngeinittds mit niedrigeren Gehalten an wasserlöslichem P₂O₅, z. B. mit 38 bis 40% P₂O₅ ver-

wendet wird, ergeben sich Alterungen der Mengen, die der Fachmann je nach der einzustellenden Marke nach Kenntnis der Lehre der Erfindung berechnen kann. Wesentlich ist, daß das Verfahren »o durchgeführt wird, daß ein PK-Düngemittel mit praktisch nur

ao citionensäurelöslichem P₂O₅ und wasserlöslichem K₂O erzeugt wird.

Claims

Kalisalzlösung granuliert und gleichzeitig abgeschreckt !Patentansprüche: wird. Das erzeugte PK-Düngemittel enthält 10,2% P2Os

1. Verfahren zur Herstellung eines PK-Misch- und 19,7% K_aO.

düngemittels durch Granulierung einer Mischung 5 Für die agrikulturchemische Anwendung dieses aus Thomasphosphat, Kalisalzen, Triplephosphat PK-Düngemittels ist bei guter P₂Os-Veisorgung des und Wasser bzw. Salzlösung, dadurch ge- Bodens eine Verengung des P₂O₅-: K_aO-Verhältnisses kennzeichnet, daß unter Einstellung eines von Bedeutung. Sofern dieses PK-Düngemittel Thoabgestuften Nährstoff-Verhältnisses PijO_s:K_sO von masphosphat enthält, kann durch die Veränderung der etwa 12 bis 18:20 Gewichtsprozent Thomas- io Mengen von Thomasphosphat und Kalidüngesalz und phosphat mit Triplesuperphosphat und Kalidünge- durch Änderung des K,O-Gehaltes keine wesentliche salz gemischt, mit Wasser oder Salzlösung auf Verschiebung der Zusammensetzung unter E-ibehaleinen Feuchtigkeitsgehalt von über 15 Gewichts- tung oder Erhöhung des K₂O-Gehaltes des Düngeprozent eingestellt, mindestens 3 bis 5 Minuten mittels erreicht werden.

granuliert und anschließend bis zu einer Endtem- 15 Selbst bei Anwendung von Kalidüngesalz mit 58 °/₀ peratur von über 90" C bis zur Erreichung eines K₂O ergibt sich mit 35 Gewichtsteilen Kalidüngesalz Restgehaltes an wasserlöslichem P₂O₅ von unter und 65 Gewichtsteilen Thomasphosphat mit 17°/, etwa 0,5 Gewichtsprozent getrocknet werden. citronensäurelöslichem P₂O₅ nur die Marke 11/20 des

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- PK-Düngemittels.

zeichnet, daß an Stelle von Triplesuperphosphat ao Die deutsche Auslegeschrift 1 242 644 betrifft ein Phosphorsäure eingesetzt wird. Verfahren zur Herstellung von gekörnten Mischdünge-

3. Abänderung des Verfahrens nach den An- mitteln aus Thomasmehl und Kalisalzen mit einem Sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß »weiten« Verhältnis von P₂O₅: K₂O nach dem Stand ein abgestuftes Nährstoffverhältnis P₂O₅: K₂O von der Technik, und zwar von 9,51 °/₀ Gesamt-P₂O₅ zu etwa 12 bis 16:22 bis 24 Gewichtsprozent einge- 25 23,15 °/₀ K₂O, entsprechend 10:24,4.

stellt wird. Sofern ein Teil des Thomasphosphates durch Triple

phosphat oder Superphosphat ersetzt wird (Anspruch 3), so wird dadurch der Anteil an wasserlöslichem P₂O₅ erhöht. Dieses PK-Düngemittel hat 30 somit das Verfahren der Erfindung nicht nahegelegt, welches die Einstellung eines »engen« Nährstoff-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung Verhältnisses P₂O₅: K₂O betriff 1, und zwar mit einem eines PK-Mischdüngemittels durch Granulierung einer Anteil von wasserlöslichem P₂O₅ von »unter etwa Mischung aus Thomasphosphat, Kalisalzen, Triple- 0,5 Gewichtsprozent«.

phosphat und Wasser bzw. Salzlösung. 35 Die Lehre dieser Druckschrift berührt somit trotz

Thomasphosphat enthält nach G e r i c k e (Analy- der Anwendung gleicher Ausgangsstoffe weder die tische Chemie der Düngemittel, Enke-Verlag, 1949, Aufgabenstellung noch die Lösung des Gegenstandes S. 28) 15 Ks 20% citronensäurelösliches P₂O₆. In der der Erfindung.

Praxis liegt der P₂O₅-Gehait bei 15 bis 17°/₀. Die Höhe Die deutsche Auslegeschrift 1139 854 und 1 145 645

dieses Gehaltes an citronensäurelöslichem P₂O₅ ist für 40 betreffen Verfahren zur Herstellung granulierter die Herstellung von PK-Mischdüngemitteln aus Tho- Phosphatdüngemittel aus Thomasphosphat durch masphosphat und Kalidüngesalzen von Wichtigkeit. Verwendung von Phosphorsäure als Granulierflüssig-Ein solches Handelsprodukt enthält 10°/₀ citronen- keit, womit die Oberfläche der Granulate behandelt säurelösliches P₂O₅ aus Thomasphosphat und 20°/₀ wird.

K₂O aus Chlorkalium und weist beispielsweise folgende 45 Nach diesem Vorschlag werden Düngemittel erzeugt, Zusammensetzung auf: die entsprechend der aufgewendeten Menge an Phos

phorsäure neben citronensäurelöslicher P₂O₆ auch

4O°/o Chlorkalium (54% K₂O) einen Gehalt an wasserlöslicher P₂O₆ von über 0,5%

60% Thomasphosphat (17% P₂O₈) aufweisen, da die Säuremenge zum Teilaufschluß des

, , . , . _, , . r, _n,„ -_n„ 50 Thomasphosphates verwendet wird. Dieses Verfahren und besteht nach dem deutschen Patent 969 208 aus _entMU ^ ¹^ ^ _{GehaUe an wasser}i_ösi_icher

Feingranulat der Korngröße von etwa O 1 bis 1 mm _{p 0} _m _{en und de} ^ ^ ^^ _diesen

Em anderes Granulat der Marke 10/20 hat nach dem ^_{1 praktisch} _m vermeiden bei Einstellung eines

deutschen Patent 973 396 folgende Zusammensetzung: ^^^ Verhältnisses von P₂O₅:K₂O. Diese Ver-

5,75 t Thomasphosphat (15,6% P₂O₅) 55 fahren haben also das Verfahren der Erfindung nicht

3,311 Chlorkalium (54,4% K₂O) nahegelegt, für welches bereits seit Jahren ein volkswirtschaftliches Bedürfnis besteht.