DE2531962B2

DE2531962B2 - Verfahren zur herstellung eines stickstoffduengemittels mit langzeitwirkung

Info

Publication number: DE2531962B2
Application number: DE19752531962
Authority: DE
Inventors: Karl Dr. 8261 Kirch weidach Büchler
Original assignee: Süddeutsche Kalkstickstoff-Werke AG, 8223 Trostberg
Priority date: 1975-07-17
Filing date: 1975-07-17
Publication date: 1977-05-18
Also published as: DE2531962A1; IT1063195B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung tines Stickstoffdüngemittels mit Langzeitwirkung aus ammonium- oder amidgruppenhaltigen, als Stickstoffdünger geeigneten Verbindungen und Dicyandiamid als Nitrifikationshemmstoff.

Es ist ein bekanntes Problem, Stickstoff insbesondere in leichten Böden und Gebieten mit hohen Niederschlägen über längere Zeiträume in einer für die Pflanzen optimal zuträglichen Menge zur Verfugung zu halten, da in solchen Böden eine viel zu schnelle Auswaschung des im allgemeinen in Form leicht löslicher, kaum adsorbierbarer Salze vorliegenden Stickstoffes erfolgt

Es sind daher schon eine Reihe von Verfahren bekanntgeworden, die alle eine langsame bzw. geregelte Stickstoffabgabe des Düngers zum Ziel habe:.. Hierun-' ter sind insbesondere solche Verfahren zu erwähnen, bei denen die Düngerkörner mit wasserunlöslichen Inertstoffen umhüllt bzw. bepudert werden. Als solche Überzüge sind vor allem bekannt Asphalt, Schwefel, Calciumcarbonat, aber auch organische Verbindungen, wie z. B. Wachse, filmbildende Polymere, Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukte u.a. Alle diese Maßnahmen konnten die an langwirkende N-haltige Düngemittel gestellten Forderungen der Praxis nicht befriedigend lösen.

Es wurden daher auch schon Düngermischungen empfohlen, welche die Nitrifikation hemmende Komponenten beigemischt enthalten. Solche sind z. B. in der DTPS 15 92 768 oder in der DT-OS 20 51935 beschrieben. Aus der französischen Patentschrift 12 32 366 ist ferner bekannt, daL ein Zusatz von Dicyandiamid zu ammoniumhaltigen Düngern die Umwandlung des Ammonium-Stickstoffes zu Nitrat-Stickstoff im Boden hemmt. Der im Boden gut adsorbierbare Ammoniak-Stickstoff wird dadurch nur sehr langsam in den im Boden schlecht adsorbierbaren und deshalb leicht auswaschbaren Nitrat-Stickstoff umgewandelt, der somit immer in dem für die Pflanze erforderlichen Maße zur Verfugung steht, ohne daß ein darüber hinausgehender Anteil ausgewaschen werden könnte.

Hierbei ist es wichtig, daß das Dicyandiamid in einem ausgewogenen Verhältnis zum ammoniumhaltigen Dünger im Boden vorliegt, weshalb es zweckmäßigerweise in einem konstanten Verhältnis zu dem ammoniumhaltigen Dünger auf das Feld ausgebracht wird. Bei ungenügender Dosierung des Nitrifikationshemmstoffes ist dessen Wirkung unzureichend, um die Umwandlung von ammoniakalischem Stickstoff in Nitrat-Stickstoff zu unterdrücken. Ein solches Produkt wäre für die Praxis ungeeignet Falls zu hohe Anteile an Nitrifika-S tionshemmstoff auf das Feld gebracht werden, bleibt der Oberschuß wirkungslos, und es kann sogar eine Schädigung der Pflanzen infolge zu starker Hemmung der Nitrifikation stattfinden. Auch ein solches Produkt könnte keine Anwendung in der Praxis finden.

ίο Die Aufgabe der Erfindung bestand daher darin, ein einfaches, apparativ wenig aufwendiges Verfahren der Herstellung eines Stickstoffdüngers mit Langzeitwirkung zu schaffen, wobei die Nachteile der nach den bisher bekannten Verfahren hergestellten Produkte

is vermieden werden.

Ein solches Verfahren zur Herstellung eines Stickstoffdüngemittels mit Langzeitwirkung aus ammonium- oder amidgruppenhaltigen, als Stickstoffdünger geeigneten Verbindungen und Dicyandiamid als Nitrifikationshemmstoff ist dadurch gekennzeichnet daß das Dicyandiamid in einer Korngröße kleiner als 03 mm auf die Oberfläche der ammonium- oder amidgruppenhaltigen Verbindungen unter Verwendung eines Haftvermittlers in einem Verhältnis Ammonium- oder Amid-N zu Dicyandiamid-N von 4 :1 bis 20 :1 aufgebracht wird. Durch Anwendung dieses Verfahrens wird überraschenderweise ein dauerhaftes Aufbringen des Dicyandiamids auf den ammonium- oder amidgruppenhaltigen Dünger erreicht ohne daß ein Abrieb bei Transport.

Handhabung oder Lagerung eintritt.

Da als ammonium- oder amidgruppenhaltige Dünger praktisch alle handelsüblichen Düngemittel in Frage kommen, wie Ammonsulfat Ammonsulfatsalpeter, Kalkammonsalpeter oder Harnstoff kam bisher nach innigem Mischen mit Dicyandiamid nur ein kostenaufwendiger Preß- oder Granuliervorgang zur Herstellung der mit dem Nitrifikationshemmstoff versetzten Dünger in Frage.
Die vorliegende Enindung gestattet es dagegen, ohne Einsatz teurer Misch-, Granulier- und/oder Preßgeräte in einer einfachen Rollierapparatur Dicyandiamid einer Korngröße unter 03 mm in Mengen bis zu 18 Gew.-% auf ammonium- oder amidgruppenhaltigen Dünger, gegebenenfalls unter Verwendung handeslüblicher Hilfsmittel aufzubringen, ohne daß es anschließend möglich wäre, durch Absieben auf einer Siebmaschine das Dicyandiamid vom ammonium- oder amidgruppenhaltigen Dünger abzutrennen.
So wurde z. B. gefunden, daß sich auf aus der organischen Synthese stammendes Ammonsulfat, das nach dem Abtrennen von der Mutterlauge nicht gewaschen, sondern lediglich getrocknet wurde, ohne Zusatz weiterer Hilfsmittel bis zu 3,5 Gew.-% auf unter 03-mm-Korngröße und bis zu 7 Gew.-% Dicyandiamid einer Korngröße unter 0,1 mm aufbringen lassen, ohne daß anschließend eine Abtrennung durch Absieben auf einer Siebmaschine möglich wäre.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren legt man den ammonium- oder amidgruppenhaltigen Dünger in

')o einem geeigneten Rolliergerät vor, gibt erforderlichenfalls das Hilfsmittel zu und wälzt so lange um, bis das Hilfsmittel die Oberfläche des Düngers gleichmäßig benetzt hat Nach Zugabe des Dicyandiamids wird dann weiter umgewälzt, bis sich das Dicyandiamid gletchmä-

(« Big auf dem Dünger verteilt hat Dieses Aufbringen eines Feststoffes auf die Oberfläche eines anderen Feststoffes unter wälzender oder rollender Bewegung bezeichnet man als Aufrollieren. Nach Beendigung des

RoUiervorganges ist es nicht möglich, das aufgebrachte Dicyandiamid z. B. durch Absieben auf einer Siebmaschine von dem Dünger abzutrennen.

Als Hilfsmittel werden als Haftvermittler verschiedene pflanzliche, tierische oder mineralische Öle, wie z. B. Sojaöl, Klauenöl oder Schweröl, verwendet Weiterhin können dem ammonium- oder amidgruppenhaltigen Dünger anhaftende organische Verunreinigungen als Haftvermittler dienen, wenn dieser z. B. als Nebenprodukt eines technischen Prozesses anfällt

Als Emulgiermittel dienen handelsübliche epoxid- oder sulfonatgnippenhaltige Mittel.

Dicyandiamid kann handelsüblicher technischer Qualität sein, wie es z. B. beim Prozeß der Herstellung von Melamin aus Kalkstickstoff als Zwischenprodukt anfällt ■ Seine Korngröße sollte unter 03 mm liegen, da mit abnehmender Korngröße zunehmende Mengen auf die ammonium- oder amidgruppenhaltigen Dünger aufgebracht werden können. Infolge der relativen Schwerlöslichkeit von Dicyandiamid hält seine Wirkung im Boden so so lange vor, bis der leicht lösliche ammonium- oder amidgruppenhaltige Stickstoffdünger verbraucht ist; er kann dann seinerseits als Stickstoffquelle für die pflanzliche Ernährung dienen.

Das Verfahren wird in kleineren Anlagen in diskontinuierlich arbeitenden Geräten, z. B. in Rolloder Rhönrad-Rollierern, durchgeführt, wobei die gesamte Dicyandiamid-Menge auf einmal zugegeben wird. Bei Verwendung kontinuierlich arbeitender Geräte, z. B. Schneckenrollierer, werden die einzelnen jo Komponenten kontinuierlich zugegeben, die flüssigen Hilfsstoffe z. B. mit Hilfe von Dosiereinrichtungen zugedüst und das als Nitrifikationsinhibitor verwendete Dicyandiamid beispielsweise über eine Bandwaage dem Rolliergerät aufgegeben.

Folgende Beispiele dienen der näheren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

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In einen Rhönradrollierer werden 100 kg geprillter Harnstoff sowie 1,5 kg eines Gemisches aus gleichen Teilen Klauenöl und einem Additionsprodukt bestehend aus 1 Mol ölsäure und 6 MoI Äthylenoxid, als Emulgiermittel gegeben und 10 Minuten umgewälzt Anschließend werden 17,4 kg Dicyandiamid (Korngröße <0,l mm) zugegeben und in weiteren 5 Minuten aufrolliert. Man erhält ein Produkt mit 48,2% Gesamt-Stickstoff und einem Verhältnis Harnstoff-N : Dicyandiamid-N —4:1, bei dem sich das Dicyandiamid durch so Absieben auf einer Siebmaschine nicht vom Harnstoff abtrennen läßt

Beispiel 2

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In einem Riönradrollierer werden 100 kg geprillter Harnstoff sowie 13 kg eines Gemisches aus gleichen Teilen Sojaöl und einem Emulgiermittel auf Basis höhermolekularer Alky!sulfate und alkylbensolsulfonate gegeben und 10 Minuten umgewälzt Anschließend werden 17,4 kg Dicyandiamid (Korngröße « 0,1 mm) zugegeben und in weiteren 5 Minuten aufrolliert Man erhält ein Produkt mit 48,2% Gesamt-Stickstoff und einem Verhältnis Harnstoff-N: Dicyandiamid-N — 4:1, bei dem sich das Dicyandiamid durch Absieben auf einer Siebmaschine nicht vom Harnstoff abtrennen

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Beispiel i

in einer Roüiertrommel werden 929 kg geprillter Harnstoff vorgelegt, 12 kg eines Gemisches aus gleichen Teilen Schweröl und Emulgiermittel auf Basis eines Ölsäare-Äthylenoxid-Additionsproduktes zugegeben und 20 Minuten bewegt Nach Zugabe von 71 kg Dicyandiamid (Korngröße = 0,1 mm) wird weitere 5 Minuten rolGert Man erhält ein Produkt mit 463% Gesamt-Sitkkstoff und einem Verhältnis Harnstoff-N : Dkgraadiamid-N =9:1, bei dem sich das Dicyandiamid durch Absieben nicht vom Harnstoff abtrennen läßt

Beispiel 4

In einetr Rolliertrommel werden 965 kg geprillter Harnstoff vorgelegt, 10 kg eines Gemisches aus gleichen Teilen Klauenöl und einem Emulgator, basierend auf einem Additionsprodukt aus 1 Mol ölsäure und 6 Mol Äthylenoxid, zugegeben und 5 Minuten bewegt Nach Zugabe von 35 kg Dicyandiamid (KorngröEle = 0,1 mm) wird weitere 5 Minuten rolliert Man erhält ein Produkt mit 46,2% Gesarnt-Stickstoff und einem Verhältnis Harnstoff-N : Dicyandiamid-N = 19 :1, bei dem sich das Dicyandiamid durch Absieben auf einer Siebmaschine nicht vom Harnstoff abtrennen läßt

Beispiel 5

In einen Schneckenrollierer werden 2000 kg/h geprillter Harnstoff über eine Bandwaage kontinuierlich eingetragen, 20 kg/h eines zu gleichen Teilen aus Sojaöl und einem Emulgiermittel auf Basis eines Additionsproduktes aus 1 Mol ölsäure und 6 Mol Äthylenoxid bestehenden Gemisches über eine Düse aufgesprüht und 132 k;;/h Dicyandiamid (Korngröße < 03 mm) über eine Bandwaage dem Schneckenrollierer an einer Stelle aufgegeben, an der die Benetzung der Harnstoff-Oberfläche mit dem Haftvermittler- Emulgator-Gemisch bereits abgeschlossen ist Die Entnahme des Materials erfolgt so weit hinter der Aufgabestelle, daß das Dicyandiamid restlos aufrolliert ist. Man erhalt ein Produkt mit 46,2% Gesamt-Stickstoff und einem Verhältnis Harnstoff-N : Dicyandiamid-N - 20 :1, bei dem sich das Dicyandiamid durch Absieben auf einer Siebmaschine nicht vom Harnstoff abtrennen läßt.

Beispiel 6

In einem Rhönradrollierer werden 100 kg Ammonsulfat sowie 2 kg eines aus gleichen Teilen Klauenöl und einem Emulgator auf Basis höhermolekularer Alkylsulfate und Alkylbenzolsulfonate bestehenden Gemisches zugegebein und 10 Minuten umgewälzt Anschließend werden 13 kg Dicyandiamid (Korngröße <0,l mm) zugegeben und 5 Minuten rolliert Man erhält ein Produkt mit 23,8% Gesamt-Stickstoff und einem Verhältnis Ammonium-N : Dicyandiamid-N = 4:1, bei dem sich das Dicyandiamid durch Absieben auf einer Siebmaschine nicht vom Ammonsulfat abtrennen läßt.

Beispiel 7

In einer Rolliertrommel werden 1000 kg Ammonsulfat vorgelegt 173 kg eines wie in Beispiel 3 beschriebenen Gemisches, bestehend aus Haftvermittler und Emulgator, zugegeben und 15 Minuten bewegt Nach Zugabe von 353 kg Dicyandiamid (KorngröCle <0,l mm) wird wettere 5 Minuten rolliert Man erhält ein Produkt mit 22.1% Gesamt-Stickstoff und einem

Verhältnis Ammonium-N : Dicyandiamid = 9 :1, bei dem sich das Dicyandiamid durch Absieben auf einer Siebmaschine nicht vom Ammonsulfat abtrennen läßt

Beispiel 8

In einer Rolliertrommel werden 1000 kg Ammonsulfat vorgelegt, 15 kg eines wie im Beispiel 1 beschriebenen Gemisches aus Haftvermittler und Emulgator zugegeben und 10 Minuten bewegt Nach Zugabe von 17 kg Dicyandiamid (Korngröße <0,l mm) wird weitere 5 Minuten roll^:ert Man erhält ein Produkt mit 21,4% Gesamt-Stickstoff und einem Verhältnis Ammonium-N : Dicyandiamid-N = 19:1, bei dem sich das Dicyandiamid durch Absieben auf einer Siebmaschine nicht vom Ammonsulfat abtrennen läßt ,

Beispiel 9

In einer Rolliertrommel werden 1000 kg Ammonsulfatsalpeter vorgelegt, 15 kg eines wie in Beispiel 1 beschriebenen Gemisches aus Haftvermittler und >₀ Emulgator zugegeben und 10 Minuten umgewälzt. Nach Zugabe von 37 kg Dicyanamid (Korngröße <0,l mm) wird weitere 5 Minuten rolliert Man erhält ein Produkt mit 27% Gesamt-Stickstoff und einem Verhältnis Ammonium-N :Nitrat-N :Dicyandiamid-N = 9:3:1. _J? bei dem sich das Dicyandiamid durch Absieben auf einer Siebmaschine nicht vom Ammonsulfatsalpeter abtrennen läßt.

Beispiel 10

In einer Rolliertrommel werden 1000 kg Kalkammonsalpeter vorgelegt, 15 kg eines wie in Beispiel 1 beschriebenen Gemisches aus Haftvermittler und Emulgator zugegeben und 10 Minuten umgewälzt. Nach Zugabe von 22 kg Dicyandiamid (Korngröße 0,1 mm) wird weitere 5 Minuten roliiert Das resultierende Piodukt enthält 2ii,7% Gesamt-Stickstoff und weist ein Verhältnis Ammonium-N : Nitrat-N : Dicyandiamid-N = 9:9:1 auf. Das aufgebrachte Dicyandiamid laßt sich durch Absieben auf einer Siebmaschine nicht vom Kalkammonsalpeter abtrennen.

Beispiel H

In einer Rolliertrommel werden 967 kg eines bei der organischen Synthese anfallenden Ammonsulfat«, das nach dem Abtrennen von der Mutterlauge nicht gewaschen, aber anschließend getrocknet wurde und bei dem die aus dem Prozeß stammenden organischen Verunreinigungen auf der Oberfläche der Kristalle als Haftvermittler dienen, sowie 33 kg Dicyandiamid (Korngröße <03 mm) gegeben und 20 Minuten rolliert. Man erhält ein Produkt mit 22£% Gesamt-Stickstoff und einem Verhältnis Ammoniak-N : Dicyandiamid-N = 9:1. Auch hier gelingt es nicht, das aufgebrachte Dicyandiamid durch Absieben auf einer Siebmaschine vom Ammonsulfat abzutrennen.

Beispiel 12

In einen Schneckenrollierer werden 2800 kg/h des in Beispiet 11 beschriebenen Ammonsulfats über eine Bandwaage kontinuierlich eingetragen und 198 kg/h Dicyandiamid (Korngröße <0,l mm) über eine Dosierrinne kontinuierlich zugegeben. Man erhält ein Produkt mit 24% Gesamt-Stickstoff und einem Verhältnis Ammonium-N : Dicyandiamid-N = 4,5 :1. Das aufgebrachte Dicyandiamid läßt sich auch hier durch Absieben auf einer Siebmaschine nicht vom Ammonsulfat abtrennen.

Claims

Patentanrprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Stickstoffdüngemittels mit Langzeitwirkung aus ammonium- oder amidgruppenhaltigen, als Stickstoffdünger geeigneten Verbindungen und Dicyandiamid als Nitrifikationshemmstoff, dadurch gekennzeichnet, daß das Dicyandiamid in einer Korngröße kleiner als

03 mm auf die Oberfläche der ammonium- oder amidgruppenhaltigen Verbindungen unter Verwendung eines Haftvermittlers in einem Verhältnis Ammonium- oder Amid-N zu Dicyandiamid-N von

4 :1 bis 20:1 aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Haftvermittler pflanzliches oder mineralisches öl eingesetzt wird.