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Mindestens überwiegend Ammonnitrat enthaltende, granulierte, gespritzte
oder geprillte DUngemittel mit verbesserter Lagerfähigkeit und ein Verfahren zu
ihrer Herstellung Die Erfindung betrifft überwiegend aus Ammonnitrat bestehende
Dünger erhöhter Temperaturwechselbeständigkeit, welche durch Zusatz von reaktionsfähigem
Anhydrit allein oder mit Ammonsulfat erreicht wird, sowie ein Verfahren zu deren
Herstellung.
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Im Sinne der allgemeinen Tendenz der Verwendung von DUngemitteln mit
hohem Nhrstoffgehalt verden auch auf dem Gebiete der reinen Stickstoffdüngemittel
immer mehr Kalkammonsalpeter mit hohem Stickstoffgehalt (bis 28 % N)
und
auch praktisch reines Ammonnitrat (33,5 % N und höher) eingesetzt. Mit dem abnehmenden
Gehalt an inerten Bestandteilen (Kalk) verden die Eigenschaften des Asmonnitrates
immer mehr ausschlaggebend und es steigen demgemäß die Schwierigkeiten der Erzeugung
eines gut lagerfähigen Produktes.
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Das Verhalten des in einem bestimmten Korngrößenbereich vorliegenden
Düngemittels bei der Lagerung ist abhängig: 1. von der Kornfestigkeit 2. von der
Widerstandsfähigkeit gegen Temperaturschwankungen und 3. von der Oberflächenbeschaffenheit,
vor allem von der Feuchtigkeit der Lornoberfläche (Hygroskopizität)v Die Kornfestigkeit
von Ammonnitrat ist von den Herstellungsbedingungen und auch von Endwassergehalt
abhängig und bevegt sich ohne besondere zusätzliche Maßnahmen an der unteren Grenze,
die für eine gute Lagerfähigkeit erforderlich ist.
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Bedingt durch den Umwandlungspunkt bei 320 C wirken sich entsprechende
Temperaturschwankungen durch Volumsänderungen bei Ammonitrat so stark aus, daß es
zu einer wesentlichen Herabsetzung der Festigkeit und letztlich zum rornzerfall
kommt. Bei der Lagerung kommt es dadurch zur Staubbiidung und zu einem Verbacken
der Gesamtmasse des Düngers.
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Weiters von Einfluß auf das Lagerverhalten ist die Oberflächenbeschaffenheit
des dornes, welche vor allem durch die Wasseraufnahme des Produktes verschlechtet
wird.
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Wenn auch hier eine gewisse Einflußnahme einerseits durch eine sofortige
und luftdichte Versackung, andererseits durch Oberflächenkonditionierungsmittel
möglich ist, so ist eine wesentliche Verschlechterung der Hygroskopizität
von
Ammonnitrat etwa durch Salzzusätze sehr problematisch und zumeist nicht tragbar.
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Es hat bei diesen bekannten Schwierigkeiten in der Erzeugung eines
gut lagerfähigen Ammonnitrates oder eines, dieses enthaltenden Düngers nicht an
Vorschlägen zu Lagerverbesserung durch entsprechende Zusätze geSehlt.
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So wird nach der deutschen Patentschrift 656.867 bei einem gekörnten
Düngemittel mit einer dem talkammonsalpeter entsprechenden Zusammensetzung das als
tern dienende Ammonnitrat bei erhöhter Temperatur mit Kalziumkarbonatpulver wnhüiit,
welches als Bindemittel einen kleinen Gehalt an Ammonnitrat enthält. Nach der deutschen
Patentschrift 897.710 werden talkammonsalpeter oder andere ammonnitrathaltige Düngemittel
unter Ammoniakeinvirkung granuliert.
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Auf diese Weise wird der unervUnschten Bildung von ralziumnitr t entgegengewirkt,
velches in erster Linie die Hygroskopizität der genannten Dünger erhöht und dadurch
die Lagerfähigkeit herabsetzt.
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Nach der deutschen PatentschriPt Nr. 921.084 vird dem Ammonnitrat
bei der Herstellung von talkammonsalpeter vor oder während der Kaliumkarbonatzugabe
Magnesiumoxyd als solches oder in Form von gebranntem Dolomit zugesetzt.
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Auch dieses Verfahren hat die Vermeidung der ralziumnitratbildung
und der daraus resultierenden Nachteile, insbesondere die Vermeidung der Porosität
des Kornes durch die gleichzeitig vor sich gehende Gasentwicklung zum Gegenstand.
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Gegenstand der österreichischen Patentschrift Nr.189.634 ist gleichfalls
die Vermeidung der taiziumnitratbildung bei der raikammonsalpeterherstellung durch
Zusatz von fitissigen oder fein gepulverten Fällungsmittein PUr die kalziumnitratbildenden
ralziumionen bei Temperaturen von
80 - 90° C. Als Fällungsmittel
dienen insbesondere Ammonsulfat bzw. Ammonbisulfat, Ammonkarbonat und andere mehr.
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Dadurch wird gleichfalls eine Verminderung der Hygroskopizitrat des
Endproduktes erreicht. Nach der österreichischen Patentschrift Nr. 269.905 wird
bei der Körnung von reinem Ammonnitrat Ammonsulfat in Mengen zwischen 0,1 und 10
Gew.% vor der körnung zugesetzt. Dadurch wird die rornfestigkeit erhöht und auch
die Hygroskopizitat verbessert, die Temperaturwechselbeständigkeit ist aber nicht
ausreichend, wie eigene versuche ergeben haben.
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Aus der britischen Patentschrift Nr. 877.411 ist ferner bekannt, einer
bis zu 17 X Wasser enthaltenden Ammoniumnitratschmelze zwecks Entwässerung große
Mengen Kalziumsulfat-Hemihydrat, totgebrannten Gips oder eine Mischung beider zuzusetzen,
wobei bis zu 1 Teil alziumsulfat auf 2 Teile Ammonnitrat kommen. Die so erhaltene
Mischung wird gekühlt und nach mehrträgiger Standzeit mechanisch zerkleinert. Zweck
dieses veralteten und heute nicht mehr gebräuchlichen Verfahrens ist die Entfernung
der Wassermengen aus der Ammonnitratschmelze zur Vermeidung der damals für gefährlich
gehaltenen Entwässerung durch Erhitzen der Schmelze. Gegebenenfalls kann die Kalziumsulfatkomponente
gemeinsam mit Ammonsulfat zugesetzt werden, um den Stickstoffgehalt des Düngers,
der durch die großen Mengen Inertmaterial herabgesetzt vird, wieder zu verbessern.
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Es vurde nun gefunden. daß ein bestimmter geringer Gehalt an Kalziumsulfat,
welches zumindest zu 50 - 70 %, vorzugsveise aber ausschließlich aus reaktionsfähigem
Anhydrit bestehen muß, sowie der Zusatz einer solchen alziumsulfatkomponente gemeinsam
mit Ammonsulfat eine erhebliche Verbesserung der Temperaturwechselbeständigkeit
von ganz oder
zur Hauptsache aus Ammonnitrat bestehenden Düngemitteln
bewirkt. Diese Substanzen werden diesen Düngemitteln vor deren Granulierung, Prillung
oder Spritzung zugesetzt. Eigene Versuche haben ergeben, daß der erfindungsgemäße
Effekt ausbleibt, wenn statt ganz oder überwiegend aus reaktionsfähigem Anhydrit
bestehendem ralziumsulfat das Dihydrat, Hemihydrat oder totgebrannter Gips eingesetzt
verden.
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Gegenstand der Erfindung sind also mindestens überwiegend aus Ammonnitrat
bestehende, granulierte, gespritzte oder geprillte Düngemittelt wie Aninonnitrat
oder Kalkammonsalpeter, weiche Zusätze von ralziumsulfat und gegebenenfalls Ammonsulfat
enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß diese Düngemittel 0,5 - 10 Gew.%, vorzugsweise
1 bis 5 Gew.% eines zumindest überwiegend aus reaktionsfähigem Anhydrit bestehenden
raiziumsulfates und O - 10 Gew.%, vorzugsweise 1 - 6 Gew.%, Ammonsulfat enthalten.
Wie bereits erwähnt, empfiehlt es sich, die Kalziumsulfatkomponente ausschließlich
in Form von reaktionsfähigem Anhydrit zu vervenden.
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Gegenstand der erfindung ist ferner ein Verfahren zur Nerstellung
solcher granulierter, geprillter oder gespritzter erfindungsgemäßer Düngemittel,
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß einer vorwiegend aus Ammonnitrat bestehenden
Schmelze mit einem Wassergehalt von maximal 5 Gew.%, 0,3 - 10 Gew.%, vorzugsweise
1 bis 5 Gew.% eines zumindest überwiegend aus reaktionsfähigem Anhydrit bestehenden
Kalziumsulfates und 0 - 10 Gew.%, vorzugsweise 1 - 6 Gew.% Ammonsulfat in Pester
Form zugesetzt und die Schmelze unmittelbar anschließend verformt vird. Als Ausgangsprodukt
für
den reaktionsfähigen Anhydrit kann trotz seiner Verunreinigungen Abfallgips verwendet
verden, wodurch eine weitere Einsatzmöglichkeit für dieses Abfallprodukt gegeben
piste Hiezu wird der Abfallgips auf übliche Weise kalziniert. Soll Kalkammonsalpeter
hergestellt werden, wird die Kalziumsulfatkomponente und für den Fall, daß Ammonsulfat
zugesetzt wird, auch das Ammensulfat der Ammonitratschmelze vor Zugabe des talziumkarbonates
zugesetzt.
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Die erfindungsgemäßen Dünger zeichnen sich nicht nur durch eine erhöhte
Temperaturwechselbeständigkeit aus.
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Sie zeigen gegenüber anderen ammonnitrathaltigem Düngern bei durchschnittlicher
Luftfeuchtigkeit gleiche meist aber geringere Hygroskopizität.
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Die nachstehenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.
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Beispiel 1: Zu einer Schmelze von Ammonnitrat mit 0,2 Gew.% Wasser
werden 2 Gew.% eines reaktionsfähigen Anhydrits zugesetzt, der durch Entwässern
von Abfallgips bei Temperaturen von ca. 1800 c erhalten wurde. Die Schmelze vird
bei einer Temperatur von 1700 C durch eine Lochplatte mit 1 mm Bohrungen verprillt.
Der Wassergehalt der erhaltenen Prills liegt bei 0,12 %, der Berstdruck der Prills
einer Größe von 2 - 3 mm beträgt 3200 g. Die Prills wurden 10 mal auf 500 C erwrmt,
jedesmal 2 Stunden auf dieser Temperatur gehalten und zvischendurch wieder auf Raumtemperatur
abgekühlt. Nach dieser Behandlung wurde ein Berstdruck von 2400 g erhalten, vährend
bei einem Ammonnitrat ohne jeden Zusatz nach dieser Behandlung die Hälfte der Prills
völlig zerfallen war und der Rest einen Berstdruck von unter 100 g zeigte.
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Setzt man zu der Schmelze 5 Gew.% Ammonsulfat ohne reaktions£ähigen
Anhydrit zu, sinkt der Berstdruck unter vergleichbaren Bedingungen von 2800 auf
780 g.
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Beispiel 2: Zu einer Ammonnitratschmelze nach Beispiel 1 werden außer
2 Gew.% reaktionsfähigem Anhydrit, hergestellt wie in Beispiel 1 angegeben, 5 Gew.%
Ammonsulfat zugesetzt. Nach Verarbeitung der Schmelze unter gleichen Bedingungen
vie in Beispiel 1 liegt der Berstdruck der turner vor der Temperatur-Behandlung
wie in Beispiel 1 beschrieben, bei 4370 g und nach dieser bei 2800 g.
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Beispiel 3: Zu 78,6 g Gevichtsteilen Ammonnitrat als 98 Xige Schmelze
werden 16,4 Gevichtsteile Naturkalk < 60iu und 5 Geuichtsteile entwässerter Gips
auf Granalien verarbeitet. Der
erhaltene ralkammonsalpeter hat einen
Wassergehalt von 0,24 X, der Berstdruck für Granalien von 2 - 3 mm rorndurchmesser
beträgt 7800 g, nach 10-maligem Erwärmen der Granalien sinkt der Berstdruck nur
auf 7300 g ab.
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Beispiel 4t In 76,8 Gewichtsteilen Ammonnitrat (98 %ige Schmelze)
werden 3 Gewichtsteile Ammonsulfat gelöst, dann anschließend 5 Gewichtsteile eines
entwässerten Gipses,hergestellt wie in Beispiel 1 angegeben. zugesetzt und die Mischung
mit 15,2 Gewichtsteilen Naturkalk < 60 µ zu Xalkammonsalpeter granuliert. Der
erhaltene ralkammonsalpeter hat einen Wassergehalt von 0,12 % und für Granalien
mit einem rorndurchmesser von 2 - 3 mm ein Berstdruck von 8000 g.
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Nach der Wärmebehandlung gemäß Beispiel 1 blieb der Berstdruck mit
7950 g praktisch konstant.
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Beispiel 5: 77,4 Gewichtsteile Ammonnitrat (98 %ige Schmelze) und
2 Gewicht steile Ammonsulfat werden mit 2 Gewichtsteilen gemäß Beispiel 1 entwässertem
Gips und 1X,6 Gevichtsteilen Naturkalk < 60 µ versetzt und zu Granalien verarbeitet.
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Der erhaltene [alkasmonsslpeter hat bei einem Wassergehalt von 0,07
s für Granalien von 2 - 3 mm Korndurchmesser einen Berstdruck von 8000 g. Nach einer
Wärmebehandlung gemäß Beispiel 1 sinkt der Berstdruck auf 7330 g.