DE2360851C3

DE2360851C3 - Verfahren zur Verminderung der Backneigung eines anorganischen Düngesalzes

Info

Publication number: DE2360851C3
Application number: DE2360851A
Authority: DE
Inventors: George Rogers Concord Hawkes; Clive Forest Knolls Hodgson; Marion Guy Hacienda Heights Reed; William Gridley San Rafael Toland
Original assignee: Chevron Research Co
Current assignee: Chevron USA Inc
Priority date: 1973-01-15
Filing date: 1973-12-06
Publication date: 1979-10-25
Also published as: NO137382B; JPS4999843A; DE2360851A1; CA1020767A; NO137382C; DE2360851B2; US3852055A; JPS5415826B2; GB1434389A; NO740095L

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung der Backneigung eines anorganischen Düngesalzes durch Vermischen mit einem basischen Aluminiumsalz.

Es ist bekannt, daß körnige, pulverförmige oder in kristalliner Form vorliegende Düngemittel, besonders wenn sie Ammoniumnitrat enthalten, bei der Lagerung in unverpacktem Zustand oder in abgepackten Mengen zum Zusammenbacken neigen. Düngemittel, die zusammenbacken, sind nicht geeignet, unverpackt gelagert und gehandhabt zu werden und können nach dem Lagern nicht ohne Schwierigkeiten mit den gebräuchlichen mechanischen Vorrichtungen auf dem Feld verteilt werden.

In der GB-PS 11 19 702 wird beschrieben, daß die Backneigung bei körnigen, nitrathaltigen Düngemitteln herabgesetzt werden kann, indem dem Düngemittel eine geringe Menge Aluminiumhydroxid oder basisches Aluminiumsalz beigemischt wird. Ammoniumnitrat enthaltende, feinverteilte Aluminiumsalze höherer Fettsäuren, die nicht backen und nicht hygroskopisch sind, werden in der CS-Patentanmeldung 98 596 [Chem. Abst., 56,8296d (1962)] beschrieben. Die GB-PS 8 91 562 und die BE-Patentanmeldung 5 87 791 beschreiben ein nichtbackendes Ammoniumnitrat, das Aluminiumsulfat enthält.

Aus der US-PS 31 16 108 ist es bekannt, granuliertes Ammoniumnitrat herzustellen, welches einen Gehalt zwischen 0,1 und 1% an hydratisiertem Aluminiumsulfat aufweist.

Zwar konnte mit Hilfe dieses Zusatzes an hydratisiertem Allminiumsulfat granuliertes Ammoniumnitrat hergestellt werden, dessen Eigenschaften gegenüber dem zuvor hergestellten Ammoniumnitrat beispielsweise durch Zusatz von wasserfreiem Aluminiumsulfat etwas verbessert waren, jedoch waren die Ergebnisse bezüglich einer Verminderung der Backneigung noch nicht zufriedenstellend, wie aus den nachstehend aufgezeigten Versuchen, deren Ergebnisse in Tabelle I wiedergegeben sind, ersichtlich ist.

Aus der US-PS 30 27 250 sind Düngemittel auf Basis von Harnstoff bekannt, die mit basischem Aluminiumsulfat überzogen sind. Beim Überziehen von anorganischen Düngesalzen erfolgt jedoch eine unerwünschte Staubentwicklung, und zwar deshalb unerwünscht, weil Staub 1.) mechanische Schwierigkeiten bei der Maschinerie aufwirft, 2.) eine sorgfältigere und umfangreichere Wartung der Maschinen erfordert, 3.) Verlust an Düngemittelprodukt zum Ergebnis hat und 4.) was am wesentlichsten ist, gesundheitliche Schaden bei den Arbeitern, die mit den Düngemitteln zu tun haben, verursacht Außerdem ergibt die Anwendung des darin beschrieoenen Oberzugsverfahrens auf anorganische Düngesalze Produkte mit relativ hoher Kuchenbruchfestigkeit, d. h. mit einer relativ starken Backneigung.
Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren

ίο bereitzustellen, mit dessen Hilfe man die Backneigung eines anorganischen Düngesalzes vermindern kann und das außerdem mit wenig Staubentwicklung verbunden ist.

Diese Aufgabe konnte überraschenderweise dadurch gelöst werden, daß man 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Gesamtzusammensetzung, eines basischen Aluminiumsalzes mit einem Molverhältnis OH : AI von 1 bis 2,9 in wäßriger Form mit dem anorganischen Düngesalz vermischte und anschließend die Mischung sprüh trocknete oder granulierte.

Die Erfindung eignet sich besonders für die Herstellung nichtbackender, Ammonilmnitrat enthaltender Düngemittel.
Einige Ausführungsformen der Erfindung sollen nun anhand von Beispielen beschrieben werden.

Die basischen Aluminiumsalze, die zur Herstellung der nichtbackenden Düngesalze gemäß der Erfindung verwendet werden, sind bekannt Diese Salze können durch Zugabe von bestimmten Mengen einer Alkalimetallbase, z. B. Natriumhydroxid, zu der wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Aluminiumsalzes erhalten werden. Es wird angenommen, daß bei Zugabe der Base zu einer Aluminiumsalzlösung die OH--Ionen die Al³⁺- Ionen miteinander verknüpfen, wobei stabile Ringe gebildet werden, die aus sechs Aluminiumatomen pro Einheit bestehen. Wenn das Molverhältnis OH/Al im Bereich von 0 bis 2,1 liegt, führt die Reaktion zur Bildung einfacher Einheiten der Zusammensetzung f AU(OH^]⁶⁺ oder doppelter Einheiten der Zusammensetzung

AO [Alio(OH)22]⁸⁺. Bei Molverhältnissen von 2,25 bis 2,7 reagieren die zusätzlichen OH--Ionen mit diesen einfachen Einheiten unter Bildung einer kontinuierlichen Reihe von höheren Polymeren.
Im allgemeinen ist jedes beliebige Aluminiumsalz, das in heißem Wasser (70-100⁰C) eine Löslichkeit von etwa 25 Gewichtsprozent besitzt, zur Herstellung der basischen Aluminiumsalze verwendbar. Geeignete anorganische Aluminiumsalze sind Aluminiumchlorid, Aluminiumbromid, Aluminiumiodid, Aluminiumnitrat und Aluminiumsulfat. Geeignete organische Aluminiumsalze sind Salze von Carbonsäuren wie Aluminiumlactat und Aluminiumalkanoate mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, z. B. Aluminiumacetat und Aluminiumpropionat.
Um die Backneigung des Düngemittels herabzusetzen, muß das basische Aluminiumsalz ein Molverhältnis OH/Al von 1 bis 2,9, vorzugsweise etwa 1,7 bis 2,7, und im günstigsten Falle von etwa 2,0 bis 2,5 aufweisen.

Vorausgesetzt, daß das basische Aluminiumsalz das oben definierte Molverhältnis OH/Al besitzt, ist die Herabsetzung der Backneigung, die bei den Düngesalzen durch die basischen Aluminiumsalze erreicht wird, unabhängig von der Art des Anions in dem Aluminiumsalz, das zur Herstellung des basischen Aluminiumsalzes verwendet wird. Aber in erster Linie wegen ihres Nährwertes für die Pflanzen sind die Anionen Nitrat und Sulfat bevorzugt geeignet.

Die Beschaffenheit der basischen Aluminiumsalze und ihre Herstellung werden von P. H. H s u und T. F.

Bates in Soil Science Society of American Proceedings, 28, No. 6, 763-769 (1964) und in »Formation of X-ray Amorphous and Crystalline Aluminium Hydroxides«, Mineralogical Magazine, 33, 749-768 (1964) diskutiert

Die Bezeichnung »Düngemittel«, wie sie hier verwendet wird, bezieht sich auf hygroskopische, anorganische Verbindungen, Gemische dieser Verbindungen oder Zusammensetzungen, die eine oder mehrere dieser Verbindungen enthalten. Zu den anorganischen Verbindungen gehören Salze wie z. B. Ammoniumnitrat, Ammoniumsulfat, Ammoniumphosphat, Monoammoniumphosphat, Diammoniumphosphat und Ammoniuinchlorid, Kaliumchlorid, Kaliumoxid usw. Die basischen Aluminiumsalze eignen sich π vorzugsweise zur Verwendung bei stickstoffhaltigen Düngemitteln, z. B. Ammoniumsalzen und insbesondere Düngemitteln, die Ammoniumnitrat enthalten. Beispiele für Düngemittel, die Ammoniumnitrat enthalten, sind Ammoniumnitratsulfat 30-0-0 mit einem Gehalt von 70% Ammoniumnitrat und 30% Ammoniumsulfat; 16-16-16 mit einem Gehalt von 38% Ammoniumnitrat, 25% Kaliumchlorid und 14% Ammoniumphosphaten; 27-12-0 mit einem Gehalt von 52% Ammoniumnitrat und 21% Ammoniumphosphaten; 22-22-0 mit einem Gehalt von 53% Ammoniumnitrat und 20% Ammoniumphosphaten; 10-20-20 mit einem Gehalt von 21% Ammoniumnitrat, 32% Kaliumchlorid und 14% Ammoniumphosphaten; 13-34-10 mit einem Gehalt von 18% Ammoniumnitrat, 44% Ammoniumphosphaten und 16% Kaliumchlorid; 20-10-10 mit einem Gehalt von 57% Ammoniumnitrat und 16% Kaliumchlorid und 15-5-25 mit einem Gehalt von 40% Ammoniumnitrat, 6% Ammoniumphosphaten und 48% Kaliumsulfat.

Die basischen Aluminiumsalze verhindern die Backneigung von Düngemitteln in Form von Partikeln vne Körnchen oder Granalien. Die Partikeln des Düngemittels sind im allgemeinen Makropartikeln einer lichten Maschenweite von mindestens 0,833 mm oder darüber.

Die Backneigung hygroskopischer Düngemittel nimmt mit steigendem Wassergehalt der Verbindungen oder Zusammensetzungen zu. Die basischen Aluminiumsalze sind wirksam zur Verhinderung der Backneigung von Düngemitteln, deren Wassergehalt 1 Gew.-% oder mehr, bezogen auf das Gesamtgewicht eier Zusammensetzung, beträgt, und sie eignen sich zu diesem Zweck besonders bei Düngemitteln, deren Wassergehalt 0,5 bis 1 Gew.-%, berechnet auf der gleichen Basis, beträgt.

Die genaue Menge des basischen Aluminiumsalzes, die der hygroskopischen Verbindung oder Zusammensetzung zuzusetzen ist, ist unterschiedlich und hängt von der einzelnen Verbindung, der Art der Anwendung, die von der Verbindung oder Zusammensetzung gemacht werden soll, den Bedingungen, unter denen sie gelagert wird, dem gewünschten Grad an Beständigkeit gegenüber der Backneigung sowie der Anwesenheit anderer Materialien ab. Die Menge des angewandten basischen Aluminiumsalzes (Feststoffbabis) liegt im Bereich von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der bo gesamten Zusammensetzung, und die besten Ergebnisse werden mit Mengen von etwa 0,1 bis 2 Gew.-"/o, vorzugsweise etwa 0,1 bis 1 Gew.-%, berechnet auf der gleichen Basis, erzielt.

Das basische Aluminiumsalz muß mit dem Düngemktel innig vermischt und gleichmäßig innerhalb der Düngemittelpartikeln verteilt werden. Im allgemeinen wird das basische Aluminiumsalz dem Düngemittel in wäßriger Form und vor dem Sprühtrocknen oder Granulieren beigemischt oder zugesetzt, wobei der pH-Wert vorzugsweise im Bereich von etwa 4 bis 5 gehalten wird.

Die Beständigkeit gegenüber der Backneigung kann bei den erfindungsgemäßen, basisches Aluminiumsalz enthaltenden Düngemitteln weiter verbessert werden, indem die Zusammensetzungen mit einem pulverförmigen, Feuchtigkeit absorbierenden Material bestäubt oder bedeckt werden, wobei es zur Ausbildung einer mehr oder weniger zusammenhängenden Schicht von Absorptionsmittel um die einzelnen Düngemittelkörnchen herum kommt. Absorbierende Materialien, die üblicherweise verwendet werden, sind Mehl aus Kokosnußschalen, gemahlene Reishülsen, gemahlene Tabakstengel, Harze, Seifen, Wachse, Glycerin, Kaolin, Ton, Diatomeenerde, Talk, Magnesiumsilikat, Magnesiumsulfat usw. Die Menge des absorbierenden Materials, die zur Beschichtung der Düngemittelkörnchen verwendet wird, liegt im Bereich von etwa 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung. Im allgemeinen reicht das basische Aluminiumsalz aber aus, um die Beständigkeit des Düngemittels gegenüber der Backneigung zu verbessern, und es ist kein zusätzliches Bestäuben oder Beschichten mit einem absorptionsfähigen Material erforderlich.

Die verbesserte Beständigkeit gegenüber der Backneigung und die erhöhte Festigkeit der Düngemittel, die die basischen Aluminiumsalze enthalten, werden durch die folgenden Tests nachgewiesen:

Backtest

Die Backneigung wurde nach der Methode von J. F. Wilson, F. C. Hillyer, V. C. Vives und R. E. R e η s s e r, Agricultural Chemicals, Seite 42, September 1962, gemessen. Der Zyklus, bestehend aus Erwärmen und Abkühlen, wurde in der Weise modifiziert, daß die obere Grenze bei 79,4°C und die unter Grenze bei 18,3° C lag.

Härtetest

Die Härte wurde direkt durch die Kraft in kg gemessen, die erforderlich ist, um einzelne Körnchen von einer solchen Größe, daß sie durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 2,362 mm gehen, jedoch von einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von: 1,981 mm zurückgehalten werden, zu zerkleinern. Das zur Bestimmung der Härte verwendete Gerät war ein Chatillon-Prüfgerät Modell DPP-10. Die mittlere Bruchfestigkeit, die an 25 Körnchen ermittelt wurde, wurde als Maß für die Härte der Körnchen genommen.

Die Herstellung der Düngemittel-Zusammensetzungen und die Ergebnisse der mit ihnen durchgeführten Back- und Härtetests sind in den folgenden Beispielen und Tabellen beschrieben.

Beispiel 1
Herstellung von ANS 30-0-0 ohne Zusatz von Additiv

Ammoniumnitrat (729 g), Ammoniumsulfat (315 g) und Wasser (1350 g) wurden bei 60 bis 70°C miteinander verrührt, bis die Salze vollständig in Lösung gegangen waren. Das pH der Lösung wurde dann unter Verwendung von Ammoniakwasser 1 :1 zwischen 4,5 und 5 einreguliert. Anschließend wurde die Lösung mit einer Geschwindigkeit von 3 bis 6 ml/Min, durch eine Druckluftdüse in einem Wirbelschichtgranulator auf eine Schicht von Ammoniumnitratteilchen (einer sol-

chen Größe, daß sie durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,833 mm gehen, während sie von einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,701 mm zurückgehalten werden) aufgesprüht. Die Lufttemperatur in dem Granulator wurde im Bereich von 95° C bis 100⁰C gehalten. Der Aufbau der Körnchen wurde fortgesetzt, bis praktisch alle eine Größe erreicht hatten, daß sie durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 2362 mm gingen, von einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 1,397 mm jedoch to zurückgehalten wurden, und das Gesamtgewicht zwischen 450 und 600 g lag. Die Probe wurde dann abgekühlt und mit 2 Gew.-°/o eines Gemisches von Diatomeenerde (3 Teile) und Talk (1 Teil) bestäubt Dann wurde das Produkt auf Wassergehalt, Härte der π Körnchen und Neigung zum Zusammenbacken analysiert. Die in dieser Weise hergestellte und getestete Probe ist als Probe 1 in Tabelle 1 aufgeführt.

Beispiel 2

Herstellung von ANS 30-0-0 mit einem Gehalt
von 3% Al₂(SC)₃

Ammoniumnitrat (672 g), Ammoniumsulfat (314 g), Al₂(SO₄J₃ ■ 18 H₂O (62 g) und Wasser (1350 g) wurden bei 60 bis 70° C miteinander verrührt, bis eine vollständige Auflösung stattgefunden hatte. Das pH wurde dann mit Ammoniakwasser 1 :1 auf einen Wert zwischen 4,5 und 5,0 eingestellt, wobei ein feinverteiltes Präzipitat erhalten wurde. Die Aufschlämmung wurde anschließend wie in Beispiel 1 versprüht, bis 450 bis 600 g Produkt erhalten waren.

Die Probe wurde nach dem Abkühlen in zwei Teile geteilt. Ein Teil wurde wie in Beispiel 1 beschichtet und getestet. Der andere Teil wurde 16 Stunden bei 20°C in einer Kammer mit 81% relativer Feuchtigkeit der Absorption von Feuchtigkeit unterworfen. Nach einer Wartezeit von 3 Tagen wurde er dann ebenfalls beschichtet und getestet, wie oben beschrieben. Die in dieser Weise hergestellten Proben sind als Probe 2a und 2b in Tabelle 1 aufgeführt.

Beispiel 3

droxychloridlösung zur Anwendung gebracht Die beiden bei diesem Verfahren erhaltenen Proben sind als Probe 4a und 4b in Tabelle 1 aufgeführt

Beispiel 5

Herstellung von ANS 30-0-0 mit einem Gehalt
von 0,1 % Aluminiumhydroxychlorid

Das Herstellungsverfahren war mit dem der Beispiele 3 und 4 identisch, es wurden aber nur 2,1 g der Aluminiumhydroxychloridlösung zur Anwendung gebracht Die beiden bei diesem Verfahren erhaltenen Proben sind als Probe 5a und 5b in Tabelle 1 aufgeführt

Beispiel 6

Herstellung von ANS 30-0-0 mit einem Gehalt
von 0,05% Almminiumhydroxychlorid

Das Herstellungsverfahren war mit dem der Beispiele 3, 4 und 5 identisch, es wurden aber nur 1,05 g der Aluminiumhydroxychloridlösung zur Anwendung gebracht. Die beiden erhaltenen Proben sind als Probe 6a und 6b in Tabelle 1 aufgeführt

Herstellung von ANS 30-0-0 mit einem Gehalt
von 0,5% Aluminiumhydroxychlorid

Ammoniumnitrat (729 g), Ammoniumsulfat (315 g) und Wasser (1350 g) wurden bei 60 bis 70° C miteinander verrührt, bis fine vollständige Auflösung stattgefunden hatte. Das pH wurde mit Ammoniakwasser 1 :1 auf einen Wert von 4,2 eingestellt, und es wurden 10,5 g einer 50%igen Lösung von Aluminiumhydroxychlorid zugesetzt. Es entstand eine leichte Trübung durch diese Zugabe des Aluminiumhydroxychlorids, dessen Molverhältnis Hydroxyl/Aluminium 2,54 :1 betrug. Die Granulierung erfolgte wie in den Beispielen 1 und 2, und das Produkt wurde nach dem Abkühlen in zwei Teile geteilt und wie in Beispiel 2 weiterverarbeitet. Die beiden in dieser Weise hergestellten Proben sind als Probe 3a und 3b in Tabelle 1 aufgeführt.

Beispiel 4

Herstellung von ANS 30-0-0 mit einem Gehalt
von 0,25% Aluminiumhydroxychlorid

Das Herstellungsverfahren war mit dem des Beispiels 3 identisch, aber es wurden nur 5,25 g der Aluminiumhy-

Beispiel 7

Herstellung von ANS 30-0-0 mit einem Gehalt
von 0,5% Aluminiumhydroxychlorid

Das Herstellungsverfahren war das gleiche wie in Beispiel 3, aber das gesamte granulierte Produkt wurde bei 81% relativer Feuchtigkeit der Absorption von Feuchtigkeit ausgesetzt, und die Untersuchung des Produktes erfolgte, ohne daß ein Beschichtungsmittel aufgebracht wurde. Die hier erhaltene Probe ist als Probe 7 in Tabelle 1 aufgeführt.

Beispiel 8

Herstellung von Ammoniumnitrat ohne Zusatz
von Additiv

Ammoniumnitrat (1050 g) wurde bei 60 bis 70° C in Wasser (1350 g) gelöst, und die Lösung wurde wie in Beispiel 1 bis 7 granuliert. Das granulierte Produkt wurde in zwei Teile geteilt, von denen ein Teil wie in Beispiel 2 der Absorption von Feuchtigkeit ausgesetzt wurde, worauf beide Teile vor Durchführung der Tests mit 2% Diatomeenerde/Talk beschichtet wurden. Die bei diesem Verfahren erhaltenen Proben sind als Probe 8a und 8b in Tabelle 2 aufgeführt.

Beispiel 9

Herstellung von Ammoniumnitrat mit einem Gehalt von 0,5% Aluminiumhydroxychlorid

Ammoniumnitrat (1050 g) wurde bei 60 bis 70°C in Wasser (1350 g) gelöst. Nach Einstellung auf einen pH-Wert von 4,2 wurde Aluminiumhydroxychloridlösung (10,5 g) zugesetzt, und die leicht trübe Lösung wurde in den Wirbelschichtgranulator gesprüht Das granulierte Produkt wurde wie oben in zwei Teile geteilt, von denen ein Teil der Absorption von Feuchtigkeit ausgesetzt wurde. Dann wurden beide Teile vor Durchführung der Tests mit 2% Diatomeenerde/Talk beschichtet. Die so erhaltenen Proben sind als Probe 9a und 9b in Tabelle 2 aufgeführt.

7 8

Tabelle 1

Physikalische Eigenschaften von ANS 30-0-0 mit Gehalt an Aluminiumhydroxychlond und Aluminiumsulfat

■Probe

Additiv, Gew.-% Feststoffbasis

Beschichtungsmittel

1 0% Kein Additiv

2a 3% Aluminiumsulfat

2b*) 3% Aluminiumsulfat

3a 0,5% Aluminiumhydroxychlond

3 b*) 0,5% Aluminiumhydroxychlorid

4a 0,25% Aluminiumhydroxychlorid

4b*) 0,25% Aiurniniurnhydroxychlorid

5a 0,1% Aluminiumhydroxychlorid

5b*) 0,1% Aluminiumhydroxychlorid

6a 0,05% Aluminiumhydroxychlorid

6b*) 0,05% Aluminiumhydroxychlorid

7*) 0,5 % Aluminiumhydroxychlorid

2% Diatomeenerde/Talk

2% Diatomeenerde/Talk 2% Diatomeenerde/Talk

2% Diatomeenerde/Taifc 2% Diaionieenerde/Talk

2% Diatomeenerde/Talk 2% Diatomeenerde/Talk 2% Diatomeenerde/Talk 2% Diatomeenerde/Talk

ohne Beschichtung

% H₂O	Kuchenbruch festigkeit	Härte
	kg/cm²	kg
0,10	19,48	1,996
0,46 0,84	0,492 18,63	2,722 1,724
0,21 0,71	0,633 2,320	2,767 1,588
0,24 0,82	3,937 6,398	2,404
0,13 0,33	7,593 14,272	2,767 1,315
0,17 0,28	14,343 16,241	2,268 1,043
0,53	8,859	2,132

*) Die Probe wurde 16 Stunden bei 20 C und 81 % relativer Feuchtigkeit der Absorption von Feuchtigkeit ausgesetzt.

Tabelle 2

Einfluß von Aluminiumhydroxychlorid auf die physikalischen Eigenschaften von Ammoniumnitrat

Probe
Nr.

Additiv, Gew.-% Feststoffbasis

Beschichtungsmittel

% H₂O Kuchenbruch- Härte festigkeit

kg/cm² kg

8a 0% kein Additiv

8b*) 0% kein Additiv

9 a 0,5% Aluminiumhydroxychlorid

9b*) 0,5% AluminiumhydroxychJorid

2% Diatomeenerde/Talk 0,11 7,031 0,862

2% Diatomeenerde/Talk 0,28 12,585 0,363

2% Diatomeenerde/Talk 0,18 5,625 1,043

2% Diatomeenerde/Talk 0,43 10,265 0,771

*) Die Probe wurde 16 Stunden bei 20 C und 81 % relativer Feuchtigkeit der Absorption von Feuchtigkeit ausgesetzt

Beispiel 10 Herstellung \ on Aluminiumhydroxynitratlösungen

(a) Aus Aluminiummetall und Aluminiumnitratnonahydrat

Aluminiumnitrat-nonahydrat (75 g), Wasser (100 g) und Aluminiummetall in Pulverform (6,17 g) wurden unter Rückfluß zum Sieden gebracht, bis alles Aluminium in Lösung gegangen war. Harnstoff (6,17 g) wurde außerdem zugesetzt, um die Emission von Stickstoffoxiden herabzusetzen. Die Analyse der erhaltenen Lösung ergab einen Gehalt von 6,60% Aluminium und ein Molverhältnis OH/AI von 227 :1.

(b) Aus Aluminiumhydroxid-Trockengel und Aluminiumnitratnonahydrat

Aluminiumnitrat-nonahydrat (75 g), Wasser (100 g) und Aluminiumhydroxid-Trockengel (40 g) wurden am Rückfluß zum Sieden erhitzt, bis die Lösung fast klar war. Die Analyse der klären, obenstehenden Lösung ergab einen Gehalt von 7,20% Aluminium und ein Molverhältnis OH/Al von 1,99 :1.

Die Herstellung von basischen Aluminiumsalzen in situ, während der Herstellung des Düngemittels, ist ein alternativer und vorteilhafter Weg zur Einbringung basischer Aluminiumverbindungen in die Düngemittel.

Beispielsweise konnte unter Anwendung des Verfahrens (b) oben Aluminiumhydroxidgel in den vorderen Teil einer Kette von Reaktionsgefäßen eingebracht werden, die eine Lösung von Ammoniumnitrat und Aluminiumnitrat enthielten. Die Auflösung des Aluminiumhydroxids in den Reaktionsgefäßen schritt weiter fort, worauf das pH mit Ammoniakwasser einreguliert und die Granulierung des Ammoniumnitrats mittels der üblichen Methoden durchgeführt werden konnte.

Beispielen bis 16

Herstellung von ANS 30-0-0 mit einem Gehalt von
0,125% Aluminium als Aluminiumhydroxynitrat.

Es wurden Proben von ANS 30-0-0 mit einem Gehalt von 0,125 Gew.-% Aluminium als Aluminiumhydroxynitrat hergestellt, dessen Molverhältnis OH/Al unterschiedlich war. Die Proben wurden wie folgt hergestellt

Ammoniumnitrat (729 g), Ammoniumsulfat (315 g) und Wasser (1300 g) wurden erwärmt, bis eine Lösung entstanden war. Dann wurden Aluminiumhydroxynitratlösungen mit einem unterschiedlichen Molverhältnis Hydroxyl/Aluminium, die nach dem in Beispiel 10a beschriebenen allgemeinen Verfahren hergestellt waren, in ausreichender Menge zugesetzt, um in jeder ANS-Probe einen Aluminiumgehalt von 0,125% zu erhalten. Die Lösung wurde anschließend in einem

Wirbelschichtgranulator auf eine Schicht von Ammoniumnitratpartikeln (einer solchen Größe, daß sie durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,833 mm gehen, während sie von einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,701 mm zurückgehalten werden) aufgesprüht, bis alle Körnchen zu einer solchen Größe angewachsen waren, daß sie durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 2,362 mm gingen, von einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 1,397 mm jedoch zurückgehalten wurden. Ein Teil der Körnchen

Tabelle 3

Einfluß des Verhältnisses Hydroxy/Aluminium auf die physikalischen Eigenschaften von ANS 30-0-0 mit Gehalt an Aluminiumhydroxynitrat

wurde dann 16 Stunden in einer Kammer einer relativen Feuchtigkeit von 81% ausgesetzt, um ihren Feuchtigkeitsgehalt zu erhöhen. Die Proben wurden dann mit 2 Gew.-% eines Gemisches von Diatomeenerde (3 Teile) und Talk (1 Teil) beschichtet. Anschließend wurden die Proben auf Wassergehalt, Härte der Körnchen und Backneigung analysiert. Herstellung und Prüfung der Proben sowie die erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt.

Probe
Nr.

Additiv, Gew.-% GesamtfeststofT

Beschichtungsmittel

%H₂O Backneigung Härte kg/cm² kg

0,125% Al als

0,125% Al als Al(OH)₂,₃(NO₃)₀,7
0,125% Al als Al(OH)_2-3(NO₃)_0-7

0,125% Al als Al(OH)_1-85(NO₃)U₅
0,125% Al als A1(OH),_-85(NO₃),,|₅

0,125% Al als AI(OH),_-66(NO₃),,₃4
0,125% Al als Al(OH),_-66(NO₃),_-34

0,125% Al als Al(OH)_1-3(NO₃),.,
0,125% Al als

0,125% Al als Al(OH)_1-1(NO₃),,,,
0,125% Al als AI(OH)_1-1(NO₃)I_-9

ohne Beschichtung

2% Diatomeenerde/Talk
2% Diatomeenerde/Talk

0,49	8,859	1,043
0,29	0,281	3,311
0,63	3,164	1,406
0,37	0,211	2,994
0,82	4,218	1,179
0,36	0,422	2,995
0,74	15,468	1,452
0,24	0,633	3,084
0,39	18,491	1,633
0,29	5,906	3,084
0,49	21,725	1,996

*) Die Probe wurde 16 Stunden 81 % relativer Feuchtigkeit ausgesetzt.

Beispiel 17

Herstellung von ANS 30-0-0 mit einem Gehalt
an Aluminiumhydroxyacetat

Ammoniumnitrat (729 g), Ammoniumsulfat (315 g) und Wasser (1300 g) wurden erwärmt, bis eine Lösung erhalten war. Der pH-Wert wurde mit Hilfe von Salpetersäure und Ammoniak auf 4,7 eingestellt, dann wurden 23,0 g einer 30%igen Lösung von basischem Aluminiumacetat

Al(OH)₂(OOCCH₂) · 1/3 H₃BO₃

zugesetzt Die Lösung wurde anschließend in einem Wirbelschichtgranuiator auf eine Schicht von Ammoniumnitratpartikeln (einer solchen Größe, daß sie durch ' ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,833 mm gehen, während sie von einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,701 mm zurückgehalten werden) aufgesprüht, bis alle Körnchen eine Größe erreicht hatten, daß sie durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 2,362 mm gingen, von einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 1,397 mm jedoch zurückgehalten wurden.

Die Probe wurde dann in zwei Teile geteilt. Ein Teil wurde mit 2 Gew.-% eines Gemisches von Diatomenerde (3 Teile) und Talk (1 Teil) beschichtet Der andere Teil wurde 16 Stunden in einer Kammer einer relativen Feuchtigkeit von 81% ausgesetzt, bevor er mit 2 Gew.-% Diatomeenerde/Talk beschichtet wurde. Beide Teile wurden dann getestet, wobei folgende Ergebnisse erhalten wurden:

Probe
Nr.

Additiv

% H₂O Kuchenbruch- Härte

festigkeit

kg/cm² kg

17a 0,125% Al als Aluminiumhydroxyacetat 0,25 3,304 3,221

17b 0,125% Al als Aluminiumhydroxyacetat 0,52 14,975 1,225

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verminderung der Backneigung eines anorganischen Düngesalzes durch Vermischen mit einem basischen Aiuminiumsalz, dadurch gekennzeichnet, daß man 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Gesamtzusammensetzung, des basischen Aluminiumsalzes mit einem Molverhältnis OH : Al von 1 bis 2,9 in wäßriger Form mit dem Düngesalz vermischt und anschließend die Mischung sprüh trocknet oder granuliert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vermischen der pH-Wert zwischen 4 und 5 gehalten wird.