DE1927846A1

DE1927846A1 - Formlinge aus Duengemitteln

Info

Publication number: DE1927846A1
Application number: DE19691927846
Authority: DE
Inventors: Theissen Dr Ferdinand; Johannes Heilos; Luessling Dr Theodor; Weigert Dr Wolfgang
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1969-05-31
Filing date: 1969-05-31
Publication date: 1970-12-03
Also published as: FR2043863A1; GB1314445A; BE751235A; CA962474A; DE1927846C3; NL166004C; DE1927846B2; FR2043863B1; AT312014B; NL7007439A; CH560173A5

Description

DEUTSCHE GOLD- UND SILBERSCHEIDEANSTALT VORMALS ROESSLER Frankfurt am Main, Weissfrauenstrasae 9

Formlinge aus Düngemitteln

Die Erfindung betrifft Formlinge aus Oxamid oder im·wesentlichen Oxamid enthaltenden Düngemittelsubstanzen mit einem Gerüst aus Harnstoff-Formaldehyd-Kondensaten und das Verfahren zu ihrer Herstellung. Zweck der Erfindung ist, derartige Düngemittel über lange Lagerzeiten riesel- und streufähig zu erhalten.

Es ist bekannt, Düngemittelsubstanzen zur Verbesserung der Riesel- und Streufähigkeit zu granulieren. Es ist ferner bekannt, Düngemittelsubstanzen, gegebenenfalls in Form von Granulaten, insbesondere solche, die hygroskopische Bestandteile enthalten, zwecks Erhaltung der Rieselfähigkeit während der Lagerung mit Überzügen aus Harnstoff-Formaldehyd-Kondensaten zu versehen. Hierzu wird die Düngemittelsubstanz, gegebenenfalls das Granulat, mit einer Harnstoff-Formaldehyd-Lösung besprüht (US-PS 321^259) oder, falls es sich um Harnstoff selbst handelt,- mit Formaldehyd begast (US-PS 32^8255 und 3290371). Nach einem anderen Verfahren wurden anorganische I Düngemittelsubstanzen mit einer Beimischung von Harnstoff versehen und unter Zusatz von Mineralsäure und Ammoniak zur Neutralisation der Säure mit Formaldehyd behandelt (US-PS 2618546). Neben der Verbesserung der Rieselfähigkeit der Substanzen wird angestrebt, eine vergrösserte Depotwirkung bei der Düngung zu erzielen.

Die Verfahren sind zum Teil umständlich und mit erheblichem technischen Aufwand verbunden. Nachteilig ist insbesondere, dass im wesentlichen nur eine Umhüllung mehr oder weniger grobkörniger Substanzen mit Harnstoff-Formaldehyd-Kondensaten bewirkt wird. Infolgedessen tre.ten die eigentlichen Eigenschaften

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der Düngemittelsubstanzen erneut hervor, sobald durch mechanische Beanspruchung das Korn beziehungsweise sein Überzug
beschädigt wird, und gegebenenfalls geht die Rieselfähigkeit verloren.

Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von Düngemittelformlingen gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass
Oxamid oder eine im wesentlichen Oxamid enthaltende Düngemittelsubstanz zu Formungen verarbeitet wird und vor oder
während der Formgebung Harnstoff, Harnstoffderivate und bzw. oder Harnstoff liefernde Substanzen, sowie. Formaldehyd liefernde Substanzen als Feststoff zugesetzt werden.

Erfingungsgemäss werden Formlinge gebildet, die von einem
festen Gerüst aus Harnstoff-Formaldehyd-Kondensaten gleichmassig durchzogen sind. Das Gerüst verleiht den Formungen
eine hohe Druck- und Abriebfestigkeit. Andererseits ist das Gerüst so feinschichtig, dass es unter den Einflüssen des
Dodens unschwer abgebaut wird.

Oxamid ist ein Stickstoffdünger, der nur langsam seine Wirkung entfaltet und dementsprechend al.s Depotdünger gilt.
Man wendet Oxamid allein oder bevorzugt in Mischung mit anderen Substanzen an, die eine Düngewirkung oder eine sonstige bodenverbessernde Wirkung haben.

Als Mischungsbestandteile kommen beispielsweise Thomasmehl, Superphosphat, Kaliumsulfat oder insbesondere schnell wirkende Stickstoffdünger, wie Kaliumnitrat oder Calciumnitrat, einzeln oder gemeinsam in Frage. Der Anteil an diesen Mischungsbestandteilen kann in weiten Grenzen schwanken, übersteigt jedoch im allgemeinen 50 $.nicht. Einige besonders bevorzugte Mischungen sind aus den Beispielen ersichtlich.

Erfindungsgemäss zu Formungen verarbeitet, sind diese Düngemittel, auch wenn sie stark hygroskopische Bestandteile, wie Calciumnitrat, enthalten, leicht zu handhaben und hervorragend lagerfähig. Die Depotwirkung wird im wesentlichen durch die

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Art.der Formgebung und die Grosse der Formlinge beeinflusst, gegebenenfalls auch durch die Menge und die Mengenverhältnisse an gerüstbildenden Substanzen. Das Gerlist aus Harnstoff- Formaldehyd-Kondensaten wirkt seinerseits als Düngemittel..

Als gerüstbildende Harnstoffkomponente dient vorzugsweise Harnstoff selbst. Es können jedoch auch Harnstoffderivate oder Harnstoff liefernde Substanzen eingesetzt werden, gegebenenfalls allein oder in Gemischen untereinander und bzw. oder mit Harnstoff. Zu den Harnstoffderivaten zählen substituierte Harnstoffe, beispielsweise Alkyl-, Phenyl- oder Acetylharnstoff, cyclische oder polymere Harnstoffe, ferner Thioharnstoff und Stickstoffverbindungen mit harnstoffähnlicher Struktur, nämlich NH-Gruppen enthaltende Verbindungen, wie Urethane, Cyanamid, Dicyanamid, Guanidine, Aminotriazine sowie Amine, wie Polyalkylenamine. Als Harnstoff liefernde Substanz ist beispielsweise Ammoniumcyanat geeignet. Als Formaldehydkomponente wird vorzugsweise Paraformaldehyd verwendet. Es kommen ferner andere Formaldehyd liefernde Substanzen, wie Hexamethylentetramin oder Granuform, das ist ein bei Normalbedingungen als Feststoff vorliegender hochkonzentrierter Formaldehyd, gegebenenfalls in Gemischen untereinander und bzw. oder mit Paraformaldehyd in Frage. Es können auch Vorkondensate als Harnstoff-und Formaldehydkomponente eingesetzt

werdai, jedoch ergeben diese im-allgemeinen Formlinge mit weniger günstigen Eigenschaften.

Die den DUngemittelsubstanzen zur erfindungsgemässen Herstellung der Formlinge zuzusetzenden Mengen an Harnstoff und Formaldehyd, sowie das Mengenverhältnis von Harnstoff und Formaldehyd,können in weiten Bereichen schwanken und richten sich gegebenenfalls nach der Art und Zusammensetzung der DUngemittelsubs tanz und der gewünschten Härte der Formlinge. Einige der geeigneten Zusammensetzungen sind aus den Beispielen ersichtlich. Gleiche Art der Herstellung vorausgesetzt, sind die Formlinge im allgemeinen umso härter je mehr Harnet off-Formaldehyd-Kondensat sie enthalten. Der Gehalt an Harnstoff oder entsprechenden Substanzen im Düngemittel beträgt zweckmäesigerweise wenigstens 5 $ und vorzugsweise 10 bis 25 i>. Besondere harte und abriebfeste Formlinge entstehen,

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wenn der Formaldehyd etwa im Verhätlnis von 1 zu ,1 zum Harnstoff vorliegt, ,jedoch werden im allgemeinen auch bei stark abweichenden Mengenverhältnissen, etwa im Bereich von 2 zu 1 bis 1 zu 10, ausreichend widerstandsfähige Formlinge erzeugt. Ein höherer Anteil an Formaldehyd ist indes weniger günstig. Bei sehr harten Formungen wird eine Erhöhung der Depotwirkung beobacht et.

Sämtliche Substanzen sowohl die DUngemittelbestandtei 1 ο als auch die Harnstoff- und Formaldehydkomponenten werden als Feststoffe eingesetzt. Die Zugabe des Harnstoffes und des Formaldehyds bzw. der entsprechenden Substanzen ist* vor oder während der Bildung der Formlinge vorgesehen. Im übrigen ist die Reihenfolge der Zusammenmischung weitgehend beliebig. Beispielsweise kann die Harnstoff- und bzw. oder die Formaldehydkomponente mit einzelnen Düngemittelbestandteilen vorgemischt eingesetzt werden.

Das Oxamid kann so verarbeitet werden, wie es bei seiner Herstellung im allgemeinen anfällt, nämlich als feinkörnige Substanz von im wesentlichen unter 0,10 mm Korngrösse.' Vorteilhaft ist es für die Bildung einheitlicher Formlinge, wenn auch die übrigen Mischungsbestandteile ein etwa gleiches, zumindest nicht wesentlich gröberes Korn aufweisen. Besonders vorteilhaft ist es, das Oxamid nebst den anderen Bestandteilen so zu vermählen, dass die Substanz zu wenigstens ^O $ eine Korngrösse unter 0,05 mm und im übrigen eine solche von unter 0,10 mm hat, wobei es von der Beschaffenheit der Bestandteile abhängt, ob diese einzeln oder insgesamt vermählen werden müssen. ^

Die Formgebung erfolgt in an sich bekannter Weise, zum Beispiel durch eine Tablettierung,'ein Strangpressverfahren oder durch eine Granulation auf einem Teller oder in einer Trommel. Es ist gegebenenfalls erforderlich , die zu verarbeitende Substanz mit Wasser zu befeuchten. Im allgemeinen wird 5 $, in manchen Fällen 20 $ und mehr Wasser benötigt. Ob und wieviel Wasser zuzusetzen ist, richtet sich vornehmlich nach der Art. des Verfahrene und der Art und Zusammensetzung der Substanz.

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Bereits während der Bildung der Formlinge setzt gegebenenfalls die Harnstoff-Formaldehyd-Kondensation ein. Sie wird bei der anschliessenden Nachbehandlung und Trocknung der Formlinge beendet, die durch eine mehr- oder weniger lange Lagerung der Formlinge bei normaler oder erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei 80 bis 100° C_;bewirkt wird.

Die Harnstoff-Formaldehyd-Kondensation verläuft besonders günstig, wenn das Düngemittel saure Eigenschaften hat. Jedoch können auch alkalisch wirkende Mischungen zu derartigen Formungen verarbeitet werden, die allerdings im allgemeinen weniger hart werden. Bei der Anwendung von" Hexamethylentetramin als Formaldehyd liefernde Substanz ist es, da sie gleichzeitig Ammoniak abspaltet, vorteilhaft, einen sauren Feststoff zuzumischen und dadurch das Ammoniak abzufangen und einzubauen. Bei Vorliegen stark hygroskopischer Bestandteile kann es zweckmässig sein, vor oder während der Formgebung Stoffe zuzusetzen, die die Fliessfähigkeit der Substanz verbessern, wie beispielsweise hochdisperse Kieselsäure oder Aktivkohle.

Brispiel 1 ;

Ks wurde eine Mischung aus 73,5 # Oxamid, 6,5 # Calciumnitrat, 10,0 # Harnstoff und 10,0 # Paraformaldehyd bereitet und so vermählen, dass 60 $> Kornanteile unter 0,05 und kO ^ Kornanteile zwischen 0,05 und 0,10 mm vorlagen. Unter Aufsprühen von 15 $> Wasser wurde auf einem Teller granuliert. Die gebildeten Formlinge wurden 12 Stunden bei 100°C nachbehandelt .

Das Korn der Fraktion zwischen 2 und k mm wies eine durch-r schnittliche Druckfestigkeit von 10_f9 kp auf. Es zeigte einen Abrieb von 0,18 # und nahm beim Lagern unter Luft von 2O⁰C und 60 Ίο Feuchtigkeit 0,8 # Wasser auf.

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Beispiel 2

Es wurde eine Mischung aus 77,0 $ Oxamid, 10,0 # Calciumnitrat, 10,0 # Harnstoff und 3,0 ^ Paraformaldehyd bereitet und weiter wie nach Beispiel 1 behandelt. Der Wasserzusatz betrug 13 %. Die Formlinge wurden I^ Stunden auf 100⁰C erhitzt.

Das Korn der Fraktion zwischen 2 und k mm wies eine durchschnittliche Druckfestigkeit von 5»9 kp auf, zeigte einen Abrieb von 0,08 $ und eine Wasseraufnahme von k $.

Beispiel 3

Es wurde eine Mischung aus 79,0 $ Oxamid, 10,0 $ Calciumnitrat, 10,0 # Harnstoff und 1,0 $ Paraformaldehyd bereitet und weiter wie nach Beispiel 1 behandelt. Der Wasserzusatz betrug 13 %. Die Formlinge wurden Ik Stunden bei 100°C nachbehandelt.

Das Korn der Fraktion zwischen 2 und k imm wies eine durchschnittliche Druckfestigkeit von k,7 kp auf, zeigte einen Abrieb von 0,14$ und eine Wasseraufnähme von 6 #.

Beispiel k

Es wurde eine Mischung aus 60,0 $ Oxamid, 10,0 % Calciumnitrat, 23,0 # Harnstoff und 7,0 % Paraformaldehyd bereitet und weiter wie nach Beispiel 1 behandelt. Der Wasserzusatz betrug Ik #·. Die Formlinge wurden 12 Stunden bei 100⁰C nachbehandelt.

Das Korn der Fraktion zwischen 2 und k mm wies eine durchschnittliche Druckfestigkeit von 3,6 kp auf, zeigte einen Abrieb von 0,28^ und eine Waseeraufnähme von 5 $·

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Beispiel 5

Es wurde eine Mischung aus h^> $ Oxamid, 25 $ einer handelsüblichen Düngemittelsubstanz aus Ammoniumnitrat und Ammoniumphosphaten mit 20 i> Stickstoff- und 20 # P₂O₅-Gehalt, 10 #> Harnstoff, 10 $ Paraformaldehyd und 10 $ eines handelsüblichen Kaliumsulfates mit 50 # K₂0-Gehalt bereitet und so vermählen, dass ^ 5 # Kornanteile unter 0,05, *»0 $ Kornanteile zwischen 0,05 und 0,10 und 15 # Kornanteile zwischen 0,10 und 0,20 mm vorlagen. Unter Aufsprühen von 15 $ Wasser wurde auf einem Teller granuliert. Die gebildeten Formlinge wurden 12 Stunden bei 100⁰C nachbehandelt.

Das Korn der Fraktion zwischen 2 und U mm wies eine durchschnittliche Druckfestigkeit von 5»0 kp auf, zeigte einen' Abrieb von 0,07 f> und eine Wasser auf nähme von 3 ^,

Beispiel 6 ·

Es wurde eine Mischung aus 80,0 $ unvermahlenem Oxamid, das im wesentlichen eine Körnung zwischen 0,05 und 0,10 mm hatte und auf etwa die gleiche Körnung vertnahlenem Harnstoff, 10 %, und Paraf ormaldehyd, 10, 0 $>, bereitet und unter Aufsprühen von lh $0 Wass.er granuliert. Die Formlinge wurden 12 Stunden bei 100⁰C nachbehandelt.

Das Korn der Fraktion zwischen 2 und h mm wies eine durchschnittliche Druckfestigkeit von 8,8 kp auf, zeigte einen Abrieb von 0,3 Ί° und eine Waeseraufnähme von 1 $.

Beispiel 7

Es wurde wie nach Beispiel 6 verfahren, jedoch wurden Formlinge ohne Zusatz von Harnstoff und Formaldehyd gebildet.

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Das Korn der Fraktion zwischen 2 und h mm wies eine durchschnittliche Druckfestigkeit von 2,0 kp auf, zeigte einen Abrieb von 2,9 £ und eine Wasβeraufnähme von 2 %»

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von DUngemittelfortnlingen, dadurch gekennzeichnet, dass Qxamid oder eine im wesentlichen Oxamid enthaltende Düngemittelsubstanz zu Formungen verarbeitet wird und vor oder während der Formgebung Harnstoff, Harnstoffderivate und bzw. oder Harnstoff liefernde Substanzen, sowie Formaldehyd liefernde Substanzen als Feststoff zugesetzt werden·

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formlinge bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise

80 bis 100° C, nachbehandelt werden.

JJ Formlinge aus Oxamid oder im wesentlichen Oxgmid enthaltendon Düngemittelsubstanzen, gekennzeichnet durch ein Gerüst aus Harnstoff-Formaldehyd-Kondensaten.

k. Formlinge aus Oxamid oder im wesentlichen Oxamid enthaltenden Düngemittelsubstanzen, hergestellt geraäss Verfahren nach Anspruch 1.

Frankfurt (Main), 29· Mai'1969
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