DE2001835C3

DE2001835C3 - Preparations for preventing caking and dusting of fertilizer salts

Info

Publication number: DE2001835C3
Application number: DE2001835A
Authority: DE
Inventors: Guenter 3011 Gehrden Bruns; Burkhard Dr. 3003 Ronnenberg Hahn
Original assignee: K+S AG
Current assignee: K+S AG
Priority date: 1970-01-16
Filing date: 1970-01-16
Publication date: 1978-05-11
Also published as: DE2001835B2; DE2001835A1

Description

Düngesalze, besonders wenn sie ungeschützt in offenen Hallen oder im Freien gelagert werden, haben die unerwünschte Eigenschaft, zusammenzubacken. Diese Erscheinung hat ihre Ursache in der stetigen Veränderung des Feuchtigkeitsgehaltes der die Düngesalzteilchen umgebenden Luft Bei höherem Feuchtigkeitsgehalt dieser umgebenden Luft bildet sich an der Oberfläche der Salzkristalle eine dünne Schicht von gesättigter Lösung. Vermindert sich der Feuchtigkeitsgehalt der Luft, verdampft eine entsprechende Menge Wasser aus dieser Lösung unter Rekristallisation einer entsprechenden Salzmenge. An den Stellen, an denen sich die Salzkristalle berühren, bilden sich durch diesen Vorgang kristalline Brücken aus. Durch den ständigen temperaturbedingten Wechsel der Luftfeuchtigkeit werden diese Brücken im Lauf einer längeren Lagerung so verstärkt, daß der Düngesalzhaufen vollständig verbackt und zu einer geschlossenen Masse verhärtet, die nur noch mit starken mechanischen Werkzeugen, wie Hacken oder Preßluftmeißel, zerkleinert werden kann.Have fertilizer salts, especially if they are stored unprotected in open halls or outdoors the undesirable property of caking. This phenomenon has its cause in the constant Change in the moisture content of the air surrounding the fertilizer salt particles With a higher moisture content This surrounding air forms a thin layer of on the surface of the salt crystals saturated solution. If the moisture content of the air decreases, a corresponding amount evaporates Water from this solution with recrystallization of an appropriate amount of salt. In the places where When the salt crystals touch each other, crystalline bridges are formed as a result of this process. Through the constant Temperature-related changes in humidity, these bridges become in the course of a longer storage reinforced so that the fertilizer salt heap completely caked and hardened to form a closed mass, which can only be crushed with strong mechanical tools such as hoes or compressed air chisels can.

Es sind verschiedene Wege beschritten worden, um diesen nachteiligen Eigenschaften entgegenzuwirken. »0 So wurde beispielsweise versucht, das Verbacken durch Puderung der Düngesalzteilchen mit feingemahlenen, innerten Stoffen zu verhindern. Die auf der Oberfläche der Salzteilchen haftenden Pudermittelkörner sollten eine direkte Berührung der Oberflächen der Salzteilchen und somit die vorerwähnte Bildung von kristallinen Brücken zwischen diesen Salzteilchen verhindern. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß die Pudermittelteilchen normalerweise nicht fest genug auf der Oberfläche der Düngesalzteilchen haften. Beim Aneinanderreihen der Düngesalzteilchen, wie beispielsweise beim Transport und bei der Handhabung, werden die Pudermittelteilchen abgerieben, und die Salzteilchen können unter den eingangs geschilderten Bedingungen wieder zusammenbacken. Gleichzeitig entmischen sich das Pudermaterial und die Düngesalze, so daß beim Handhaben derartig gepuderter Düngemittel, besonders beim Ausstreuen des Düngemittels, eine sehr lästige Staubentwicklung auftritt.Various approaches have been taken to counteract these disadvantageous properties. »0 For example, attempts have been made to prevent the caking by powdering the fertilizer salt particles with finely ground, to prevent internal substances. The powder grains adhering to the surface of the salt particles should a direct contact of the surfaces of the salt particles and thus the aforementioned formation of crystalline Prevent bridges between these salt particles. However, this method has the disadvantage that the Powder particles usually do not adhere firmly enough to the surface of the fertilizer salt particles. At the Lining up the fertilizer salt particles, such as during transport and handling, for example the powder particles rubbed off, and the salt particles can under the conditions described above bake back together. At the same time, the powder material and the fertilizer salts separate, so that the Handling such powdered fertilizers, especially when spreading the fertilizer, is a very great deal annoying dust formation occurs.

Es ist auch bereits versucht worden, durch Konditionierungsmittel, die die Düngesalzteilchen mit einer dünnen, aber festen und wasserabweisenden Schicht überziehen, ein Verbacken zu unterbinden. Hierzu werden entweder niedrigschmelzende oder in gebräuchlichen Lösungsmitteln leicht lösliche Stoffe, wie <'s beispielsweise Paraffin, verwendet oder makromolekulare Stoffe, wie beispielsweise Polyäthylen oder Harnstoff-Formaldehyd-Kondensate. Wenn diese Konditionierungsmittel auch sehr geeignet sind, die Backtendenz der damit behandelten Düngesalze zu vermindern, so haben sie andererseits den Nachteil, daß sie aufgrund beispielsweise ihrer guten wasserabweisenden Eigenschaften die Auflösungsgeschwindigkeit der Düngemittel im Boden beeinflussen.Attempts have also been made to use conditioning agents, which the fertilizer salt particles with a thin but firm and water-repellent layer cover to prevent caking. Either low-melting points or common ones are used for this purpose Solvents easily soluble substances, such as <'s for example paraffin, used or macromolecular Substances such as polyethylene or urea-formaldehyde condensates. When these conditioning agents are also very suitable for reducing the tendency of the fertilizer salts treated with them to bake, on the other hand, they have the disadvantage that they are due, for example, to their good water-repellent properties Properties affect the rate of dissolution of fertilizers in the soil.

Dieser Nachteil kann durch eine andere Gruppe von Konditionierungsmitteln vermieden werden, wie sie beispielsweise aus der DT-AS 10 75 642 bekannt sind. Es sind diese Salze, die sich aus alipahtischen Aminen mit 8 bis 22 C-Atomen im Molekül und Fettsäuren bilden. Diese fettsauren Salze werden in Form ihrer wäßrigen Lösung bei Temperaturen von 65—121°C auf die Oberfläche der Düngemittelteilchen aufgebracht Auch Gemische dieser Verbindungen mit oberflächenaktiven Stoffen sind erprobt worden. Schließlich ist noch ein Verfahren vorgeschlagen worden, nach dem als Konditionierungsmittel für Auftausalze Morpholinverbindungen verwendet werden, die am Stickstoffatom mit Kohlenwasserstoffresten substituiert sind, welche 6 bis 22 C-Atome aufweisen und als »Fettmorpholine« bezeichnet werden. Diese bekannten wasserlöslichen Konditionierungsmittel haben jedoch nur eine begrenzte Wirkung. Wie Vergleichsversuche ergeben haben, läßt die Wirkung dieser Konditionierungsmittel, die anfänglich die Backtendenz der damit behandelten Salze merklich vermindern, bereits nach kürzerer Lagerzeit schon nach, so daß mit diesen Mitteln eine sich über eine längere Lagerzeit erstreckende Wirkung nicht zu erreichen ist. Daher wurde nach einem Mittel gesucht, bei dessen Anwendung die Tendenz zum Verbacken der damit konditionierten Düngesalze weitgehend vermindert wird und dessen Wirkung auch über eine längere Lagerzeit unvermindert anhält.This disadvantage can be avoided by using a different group of conditioning agents like them for example from DT-AS 10 75 642 are known. It are these salts that are formed from aliphatic amines with 8 to 22 carbon atoms in the molecule and fatty acids. These fatty acid salts are in the form of their aqueous solution at temperatures of 65-121 ° C on the Surface of the fertilizer particles applied Also mixtures of these compounds with surface-active substances Fabrics have been tried out. Finally, a method has been proposed according to which as Conditioning agent for thawing salts morpholine compounds are used which are substituted on the nitrogen atom with hydrocarbon radicals, which 6 have up to 22 carbon atoms and are referred to as "fatty morpholines". These known water-soluble Conditioning agents, however, have only a limited effect. As comparative tests have shown, leaves the effect of these conditioning agents, which initially change the baking tendency of those treated with them Reduce salts noticeably, already after a short storage time, so that with these agents a an effect that extends over a longer storage period cannot be achieved. Hence, a remedy was sought sought, when applied, the tendency to caking of the fertilizer salts conditioned therewith is largely reduced and its effect continues unabated even over a longer storage period.

Es wurde ein Muttel zur Verhinderung des Verbakkens und Staubens von Düngesalzen, enthaltend das Hydrochlorid eines Fettamins, dessen an den Stickstoff gebundener aliphatischer Rest 16 bis 18 C-Atome aufweist, und ein anionenaktives Netzmittel gefunden. Dieses Mittel ist dadurch gekennzeichnet, daß es das Alkalisalz eines sulfatierten ölsäureester als Netzmittel und zusätzlich das Hydrochlorid eines Fettmorpholins, dessen an den Stickstoff gebundener aliphatischer Rest 16 bis 18 C-Atome aufweist, enthält. Als anionenaktives: Netzmittel eignet sich besonders das Natriumsalz eines sulfatierten Olsäurealkylesters. Zur Erzeugung dieses Netzmittels wird ein ölsäurealkylester so sulfatiert, daß sich an über 60% der Doppelbindungen Sulfatgruppen anlagern, die anschließend durch Einwirkung von Natriumhydroxid oder -carbonat neutralisiert werden.It became a Muttel to prevent the caking and dusting of fertilizer salts containing the Hydrochloride of a fatty amine, the nitrogen-bonded aliphatic radical of which has 16 to 18 carbon atoms has, and found an anion-active wetting agent. This remedy is characterized in that it is the Alkali salt of a sulfated oleic acid ester as a wetting agent and additionally the hydrochloride of a fatty morpholine, whose aliphatic radical bonded to the nitrogen has 16 to 18 carbon atoms. As anion-active: The sodium salt of a sulfated oleic acid alkyl ester is particularly suitable as a wetting agent. To generate this Wetting agent, an oleic acid alkyl ester is sulfated in such a way that sulfate groups form on over 60% of the double bonds which are then neutralized by the action of sodium hydroxide or carbonate.

Pro Gewichtsteil Fettmorpholinhydrochlorid soll das erfindungsgemäße Mittel vorteilhaft von 0,3 bis 3 Gewichtsteile Fettaminhydrochlorid und von 0,1 bis 1,5 Gewichtsteile anionenaktives Netzmittel enthalten. Das erfindungsgemäße Mittel wird vorteilhaft in Form seiner wäßrigen Lösung mit den Düngesalzen vermischt oder auf diese aufgesprüht. Auch beim Aufsprühen hai es sich als günstig erwiesen, die Düngesalze in leibhafter Bewegung zu halten.The agent according to the invention should advantageously be from 0.3 to 3 per part by weight of fatty morpholine hydrochloride Parts by weight of fatty amine hydrochloride and from 0.1 to 1.5 parts by weight of anionic wetting agent. That Agent according to the invention is advantageously mixed with the fertilizer salts in the form of its aqueous solution or sprayed on them. Even when spraying shark it has proven beneficial to keep the fertilizer salts in physical motion.

Hierfür haben sich wäßrige Lösungen besonders, bewährt, die 0,5 bis 10 Gewichtsprozent des erfindungsgemäßen Mittels enthalten.Aqueous solutions that have proven particularly useful for this are 0.5 to 10 percent by weight of that according to the invention Means included.

Die wäßrigen Lösungen des erfindungsgemäßen Mittels können in der Weise erzeugt werden, daß die errechneten Mengen an Talgfettamin und Talgfettmorpholin in die erforderliche Menge Wasser mit einer Temperatur von etwa 6O⁰C eingerührt werden. Dieser Mischung wird unter weiterem Rühren so viel SalzsäureThe aqueous solutions of the agent according to the invention can be produced in such a manner that the calculated amounts are stirred at tallow fatty amine and Talgfettmorpholin in the required amount of water at a temperature of about 6O ⁰ C. This mixture becomes so much hydrochloric acid with further stirring

zugesetzt, daß eine klare Lösung entsteht und sich darin ein pH-Wert zwischen 5 und 6 einstellt. Zum Schluß wird noch die erforderliche Menge an Netzmittel eingerührt Die Lösung kann direkt oder nach Abkühlung auf Raumtemperatur zur Behandlung von Düngesalzen eingesetzt werden. Die fertiggestellte Lösung wird dann auf die Oberfläche der Düngesalze aufgebracht, beispielsweise durch Einsprühen in einen Mischer, in dem die Düngesalze gemischt werden. Um eine optimale Antiback-Wirkung zu erzielen, sind dazu ι ο 0,05 bis 2 kg des erfindungsgemäßen Mittels pro Tonne Düngesalz erforderlich.added that a clear solution is formed and is in it adjusts a pH value between 5 and 6. Finally, the required amount of wetting agent is added stirred in. The solution can be used directly or after cooling to room temperature for the treatment of Fertilizer salts are used. The finished solution is then applied to the surface of the fertilizer salts applied, for example by spraying into a mixer in which the fertilizer salts are mixed. Around To achieve an optimal anti-caking effect, ι ο 0.05 to 2 kg of the agent according to the invention per ton Fertilizer salt required.

Wie die nachfolgenden Versuche zeigen, ergibt die Kombination der drei Substanzen in dem erfindungsgemäßen Mittel eine Antiback-Wirkung, die erheblich über der Wirkung der einzelnen Komponenten liegt.As the experiments below show, the combination of the three substances in the invention results Means an anti-caking effect that is considerably higher than that of the individual components.

Gleichzeitig hat das Mittel gemäß der Erfindung noch eine weitere Wirkung. Düngesalze enthalten, teilweise durch die Herstellung und teilweise durch Transport, Umlagerung usw. bedingt, normalerweise einen Anteil an sehr feinteiligem Material, das durch Zerbrechen der gröberen Bestandteile entsteht. Dieses Feinmaterial verursacht, ähnlich wie der Abrieb bei gepuderten Düngesalzen, ein unangenehmes Stauben beim Handhaben der Düngesalze. Bei den Düngesalzen, die mit dem 2s erfindungsgemäßen Konditionierungsmittel behandelt sind, tritt dieses Stauben nicht bzw. in kaum beachtlichem Umfang auf. Durch die Behandlung mit dem erfindungsgemäßen Mittel werden alle Teilchen der Salze mit einem Film der Konditionierungsmittel-Lösung überzogen. Offenbar werden die feinen Anteile der Düngesalze dadurch auf der Oberfläche der größeren Düngesalzteilchen festgehalten.At the same time, the agent according to the invention has a further effect. Some contain fertilizer salts due to production and partly due to transport, relocation, etc., usually a share on very fine-grained material that is created by breaking the coarser components. This fine material causes, similar to the abrasion with powdered fertilizer salts, an unpleasant dust when handling the fertilizer salts. In the case of the fertilizer salts treated with the conditioning agent according to the invention this dusting does not occur or does not occur to a considerable extent. By treating with In the agent according to the invention, all particles of the salts are coated with a film of the conditioning agent solution overdrawn. Apparently the fine parts of the fertilizer salts are thereby on the surface of the larger fertilizer salt particles.

Examples

Ein Weidedüngemittel aus 20 Gewichtsprozent Sylvin, 30 Gewichtsprozent K.ieserit und 50 Gewichtsprozent Steinsalz wird in jeweils einer Menge von 1 Tonne zusammengemischt und mit den angegebenen Konditionierungsmitteln versetzt. Jeder Ansatz wird dann für sich in einer offenen Halle aufgeschüttet und ohne weitere Abdeckung gelagert.A pasture fertilizer made from 20 percent by weight sylvin, 30 percent by weight K.ieserite and 50 percent by weight Rock salt is mixed together in an amount of 1 ton and with the specified Conditioning agents added. Each approach is then heaped up for itself in an open hall and stored without further cover.

KonditionierungsmittelConditioning agents

1 (unbehandelt)1 (untreated)

2 4 kg/t Weichparaffin2 4 kg / t soft paraffin

3 5 kg/t Wasser3 5 kg / t water

4 200 g/t Na-SaIz eines sulfatierten Ölsäurealkylesters 2%ige wäßrige Lösung4,200 g / t Na salt of a sulfated oleic acid alkyl ester, 2% aqueous solution

5 200 g/t Talgfettmorpholin-Hydrochlorid
2%ige wäßrige Lösung5,200 g / t of tallow fat morpholine hydrochloride
2% aqueous solution

6 200 g/t Talgfettamin-Hydrochlorid
2%ige wäßrige Lösung6 200 g / t tallow fatty amine hydrochloride
2% aqueous solution

---

7 200 g/t Mischung aus:7 200 g / t mixture of:

40 g Talgfettamin-Hydrochlorid40 g of tallow fatty amine hydrochloride

100 g Talgfettmorpholin-Hydrochlorid
60 g Na-SaIz eines sulfatierten Ölsäure-100 g of tallow fat morpholine hydrochloride
60 g sodium salt of a sulfated oleic acid

alkylestersalkyl esters

2%ige wäßrige Lösung2% aqueous solution

Die erfindungsgemäße Mischung (Versuch Nr. 7) wird folgendermaßen hergestellt: 40 g Talgfettamin und 100 g Talgfettmorpholin werden in 9,8 Liter Wasser bei einer Temperatur von 60° C unter kräftigem Rühren dispergiert. Dann wird unter weiterem Rühren tropfenweise so lange konzentrierte, technische Salzsäure zugesetzt, bis die Mischung einen pH-Wert von 5,5 bis 6 erreicht. Schließlich werden noch 60 g des Natriumsalzes eines sulfatierten ölsäurealkylesters zugegeben und kurz eingerührt.The mixture according to the invention (experiment no. 7) is prepared as follows: 40 g of tallow fatty amine and 100 g of tallow fat morpholine are dissolved in 9.8 liters of water at a temperature of 60 ° C. with vigorous stirring dispersed. Then concentrated technical hydrochloric acid is added drop by drop while stirring added until the mixture reaches pH 5.5-6. Finally 60 g of the sodium salt are added a sulfated oleic acid alkyl ester added and briefly stirred in.

Die Beurteilung der Stärke der Backneigung bei den verschiedenen Salzhaufen geschieht in der Weise, daß mit Hilfe einer Federzugwaage die Kraft in kp gemessen wird, die erforderlich ist, um ein mit einer Spitze versehenes Stahlrohr von 14 mm Durchmesser in den jeweiligen Salzhaufen einzustechen.The assessment of the strength of the tendency to bake in the various piles of salt is done in such a way that with the help of a spring-loaded balance, the force is measured in kp, which is required to achieve a with a Pierce a pointed steel pipe with a diameter of 14 mm into the respective salt pile.

Dabei wurden folgende Werte gemessen:The following values were measured:

3535

4040

Mittelmiddle Kraft in kpForce in kp nach einer Lagerzeit vonafter a storage time of 42 Tagen42 days Nr.No. 22 Tagen22 days 32 Tagen32 days >12> 12 11 99 1010 >12> 12 22 88th 1212th >12> 12 33 >12> 12 >12> 12 >12> 12 44th >12> 12 >12> 12 1111th 55 1010 1111th >12> 12 66th 1212th >12> 12 5-65-6 77th 77th 66th

Ein weiterer Versuch ergab für eine Lagerzeit von 8 Wochen folgende Meßwerte:Another experiment gave the following measurements for a storage time of 8 weeks:

Mittelmiddle Kraftforce Nr.No. in kpin kp 11 1818th 22 1919th 33 1919th 44th 2020th 55 1010 66th 1313th 77th 55

Claims

Claim:

Agent for preventing caking and dusting of fertilizer salts, containing the hydro-> Chloride of a fatty amine, the nitrogen-bound aliphatic radical of which has 16 to 18 carbon atoms and an anion-active wetting agent, characterized in that it comprises the alkali salt of a sulfated oleic acid ester a! s wetting agent ι ο and in addition the hydrochloride of a fatty morpholine, its nitrogen-bound aliphatic The remainder has 16 to 18 carbon atoms.