DE1927846B2

DE1927846B2 - Verfahren zur herstellung eines duengemittels aus oxamid

Info

Publication number: DE1927846B2
Application number: DE19691927846
Authority: DE
Inventors: Johannes 6453 Seligenstadt; Lüssling Theodor Dr.; Theissen Ferdinand Dr.; 6454 Großauheim; Weigert Wolfgang Dr 6050 Offenbach Heilos
Original assignee: Deutsche Gold und Silber Scheideanstalt
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1969-05-31
Filing date: 1969-05-31
Publication date: 1977-12-01
Also published as: NL166004C; FR2043863A1; DE1927846C3; CA962474A; GB1314445A; NL7007439A; DE1927846A1; AT312014B; FR2043863B1; BE751235A; CH560173A5

Description

Es ist bekannt, Düngemittelsubstanzen zur Verbesserung der Riesel- und Streufähigkeit zur 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 32 14 259) oder, falls es sich um Harnstoff selbst handelt, mit Formaldehyd begast (US-PS 32 48 255 und 32 90 371). Nach einem anderen Verfahren werden anorganische Düngemittelsubstanzen mit einer Beimischung von Harnstoff versehen und unter Zusatz von Mineralsäure und Ammoniak zur Neutralisation der Säure mit Formaldehyd behandelt (US-PS 26 18 546). 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 treten die eigentlichen Eigenschaften 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 eines Düngemittels aus Oxamid gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Oxamid oder eine im wesentlichen aus Oxamid bestehende Düngemittelsubstanz zu Formungen verarbeitet und vor oder während der Formgebung Harnstoff, Harnstoffderivate und/oder Harnstoff liefernde Substanzen sowie Formaldehyd liefernde Substanzen in fester Form zugesetzt werden.

Erfindungsgemäß werden Formlinge gebildet, die von einem festen Gerüst aus Harnstoff-Formaldehy-Kondensaten gleichmäßig durchzogen sind. Das Gerüst verleiht den Formungen eine hohe Druck- und Abriebfestigkeit. Andererseits ist das Gerüst so feinschichtig, daß es unter den Einflüssen des Bodens unschwer abgebaut wird.

Oxamid ist ein Stickstoffdünger, der nur langsam seine Wirkung entfaltet und dementsprechend als 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

211 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 Art der Formgebung und die Größe der Formlinge beeinflußt, gegebenenfalls auch durch die Menge und die Mengenverhältnisse an gerüstbildenden Substanzen. Das Gerüst 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 werden, jedoch ergeben diese im allgemeinen Formlinge mit weniger günstigen Eigenschaften.

Die den Düngemittelsubstanzen 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 Düngemittelsubstanz 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 um so härter je mehr Harnstoff-Formaldehyd-Kondensat sie enthalten. Der Gehalt an Harnstoff oder entsprechenden Substanzen im Düngemittel beträgt zweckmäßigersweise wenigstens 5% und vorzugsweise 10 bis 25%. Besonders harte und abriebfeste Formlinge entstehen, wenn der Formaldehyd etwa im Verhältnis 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 beobachtet.

Sämtliche Substanzen sowohl die Düngemittelbestandteile 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 belie-

big. Beispielsweise kann die Harnstoff- und bzw. oder die Formaldehydkomponente mit einzelnen Düngemittelbestandteilen vorgemischt eingesetzt werden.

Das Oxamid kann so verarbeitet werden, ν ^; ■ ?s bei seiner Herstellung im allgemeinen anfällt, ni cn als , feinkörnige Substanz von im wesentlichen unter 0.10 mm Korngröße. Vorteilhaft ist es für die Bildung einheitlicher Formliege, wenn auch die übrigen Mischungsbestandteile ein etwa gleiches, zumindest nicht wesentlich gröberes Korn aufweisen. Besonders vorteil- in haft ist es, das Oxamid nebst den anderen Bestandteilen so zu vermählen, daß die Substanz zu wenigstens 50% 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 ι-ί 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 erforder- :o lieh, 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 Verfahrens und der Art und Zusammensetzung der _>-, Substanz.

Bereits während der Bildung der Formlinge setzt gegebenenfalls die Harnstoff-Formaldehyd-Kondenstaion ein. Sie wird bei der anschließenden Nachbehandlung und Trocknung der Formlinge beendet, die durch m eine mehr oder weniger lange Lagerung der Formlinge bei normaler oder erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei 80 bis 100⁰C, 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, ₄-, die die Fliessfähigkeit der Substanz verbessern, wie beispielsweise hochdisperse Kieselsäure oder Aktivkohle.

Beispiel 1

^v so

Es 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 40% Kornanteile zwischen 0,05 und 0,10 mm vorlagen. Unier 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 4 mm wies eine durchschnittliche Druckfestigkeit von 10,9 kp auf. _h() Es zeigte einen Abrieb von 0,18% und nahm beim Lagern unter Luft von 20°C und 60% Feuchtigkeit 0,8% Wasser auf.

Beispiel 2

Es wurde eine Mischung aus 77,0% Oxamid, 10,0% Calciumnitrat, 10,0% Harnstoff und 3,0% Paraformaldehvd bereitet und weiter wie nach Beispiel 1 behandelt.

Der Wasserzusatz betrug 13%. Die Formlinge wurden 14 Stunden auf 100°C erhitzt.

Das Korn der Fraktion zwischen 2 und 4 mm wies eine durchschnittliche Druckfestigkeit von 5,9 kp auf, zeigte einen Abrieb von 0,08% und eine Wasseraufnahme von 4%.

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 14 Stunden bei 100°C nachbehandelt.

Das Korn der Fraktion zwischen 2 und 4 mm wies eine durchschnittliche Druckfestigkeit von 4,7 kp auf, zeigte einen Abrieb von 0,14% und eine Wasseraufnahme von 6%.

Beispiel 4

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 14%. Die Formlinge wurden 12 Stunden bei 100⁰C nachbehandelt.

Das Korn der Fraktion zwischen 2 und 4 mm wies eine durchschnittliche Druckfestigkeit von 3,6 kp auf, zeigte einen Abrieb von 0,28% und eine Wasseraufnahme von 5%.

Beispiel 5

Es wurde eine Mischung aus 45% Oxamid, 25% einer handelsüblichen Düngemittelsubstanz aus Ammoniumnitrat und Ammoniumphophaten mit 20% Stickstoff- und 20% P₂O₅-Gehalt, 10% Harnstoff, 10% Paraforrnaldehyd und 10% eines handelsüblichen Kaliumsulfates mit 50% K₂O-GeIIaIt bereitet und so vermählen, daß 45% Kornanteile unter 0,05,40% 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 4 mm wies eine durchschnittliche Druckfestigkeit von 5,0 kp auf, zeigte einen Abrieb von 0,07% und eine Wasseraufnahme 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 vermahlenem Harnstoff, 10%, und Paraformaldehyd. 10,0%. bereitet und unter Aufsprühen von 14% Wasser granuliert. Die Formlinge wurden 12 Stunden bei 100⁰C nachbehandelt.

Das Korn der Fraktion zwischen 2 und 4 mm wies eine durchschnittliche Druckfestigkeit von 8,8 kp auf, zeigte einen Abrieb von 0,3% und eine Wasseraufnahme von 1%.

Beispiel 7

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

Das Korn der Fraktion zwischen 2 und 4 mm wies eine durchschnittliche Druckfestigkeit von 2,0 kp auf, zeigte einen Abrieb von 2,9% und eine Wasseraufnahme von 2%.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung eines Düngemittels aus Oxamid, dadurch gekennzeichnet, daß das > Oxamid oder eine im wesentlichen aus Oxamid bestehende Düngemittelsubstanz zu Formungen verarbeitet und vor oder während der Formgebung Harnstoff, Harnstoffderivate und/oder Harnstoff liefernde Substanzen sowie Formaldehyd liefernde m Substanzen in fester Form zugesetzt werden.