DE2553929A1

DE2553929A1 - Gemischtes duengemittelpraeparat

Info

Publication number: DE2553929A1
Application number: DE19752553929
Authority: DE
Inventors: Frank Leslie Hall; Robert Lloyd Morris
Original assignee: Fisons Ltd
Current assignee: Fisons Ltd
Priority date: 1974-12-14
Filing date: 1975-12-01
Publication date: 1976-06-16
Also published as: FR2294146A1

Description

PATENTANWÄLTE Dipl.-Ing. P. WIRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZJK

Dipl.-lng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dc D. GUDEL

281134 . β FRANKFURT AM MAIN

TELEFON (0611)

287014 GR. ESCHENHEIMER STRASSE

5K/SK

No. 54 136/74 und 54 137/74

Fisons Limited

Fison House, 9 Grosvenor Street

London / England

Gemischtes Düngemittelpraparat

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein gemischtes Düngemittel und seine Herstellung.

Isobutylidendiharnstoff (im folgenden IBDU genannt) ist zur Verwendung als stickstoffhaltiges Düngemittel mit langsamer Freisetzung vorgeschlagen worden. Wo die Einverleibung von IBDU in ein gemischtes Düngemittel gewünscht wird, erfolgt diese durch gemeinsames Granulieren des IBDU Pulvers mit den anderen notwendigen Düngemittelbestandteilen. In diesem Fall wird jedoch das IBDU leichter verfügbar. Um dies zu überwinden und die langsame Stickstofffreisetzung aus den IBDU wiederherzustellen, war es üblich, Magnesium und/oder kondensierte Phosphate in die Körner einzuverleiben, um diese zusammenzuschmelzen und zu härten.

Es wurde nun gefunden, daß die Depoteigenschaften, d.h. die langsame Freisetzung, des IBDU in einem gemischten Düngemittel be-

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wahrt werden können, wenn das IBDU trocken mit den anderen Düngsmittelbestandteilen gemischt wird. Da weiterhin .das IBJU mit den anderen Komponenten nicht in solch innigem Kontakt wie in einer gemeinsam granulierten Formulierung vorliegt, bleibt mehr Freiheit zur Verwendung saurer Materialien in einer gemischten Formulierung.

Die vorliegende Erfindung schafft somit ein gemischtes Düngemittelpräparat aus einer Mischung uon Teilchen von IBDU mit Teilchen, die ein oder mehrere anderen Düngemittelbestandteile enthalten.

Weiterhin schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines gemischten, langsam freisetzbaren Stickstoff enthaltenden Düngemittels, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Teilchen von IBDU mit Teilchen, die ein oder mehrere andere Düngemittelbestandteil enthalten,trocken zusammen mischt.

Das erfindungsgemäß verwendbare IBDU liegt in Form von Teilchen, z.B. Körner oder Grieß, des gewünschten Größenbereiches, z.B. mit einer durchschnittlichen Teilchengröße zwischen 0,7-4,5 mm, vor; diese Teilchen sind im Handel erhälltlich. Das-handelsübliche Material kann per se ohne weitere Behandlung oder Reinigung verwendet werden. Erfindungsgemäß werden jedoch vorzugsweise gefärbte IBDU Teilchen verwendet. Obgleich das IBDU mit einem öllöslichen Farbstoff gefärbt werden kann, wird der Farbstoff oft nicht fest genug auf der Teilchenoberfläche gehalten und geht während Handhabung und Verwendung verloren; erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß dex I3DU mit wasser- und/oder alkohollöslichen Farbstoffen zu intensiv gefärbten Teilchen gefärbt werden kann, auf welchen der Farbstoff fest haftet. Diese gefärbten Teilchen sind . ·■

neu; daher· schafft die vorliegende Erfindung weiterhin gefärbte

■ . 60982 5/06*0

IBDU Teilchen, die dadurch gekennzeichnet sind, daQ der Farbstoff fest auf denselben gehalten uiird. Die Teilchen sind durch ihre intensive Färbung gekennzeichnet. ^r

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Erfindungsgemäß können die als wasser- und/oder alkohollösliche

bekennten Farbstoff::
Farbstoffe/ueriüencGt uno ontsprechend der erforderlichen Farbe aus einer großen Gruppe derartiger Farbstoffe ausgewählt werden. Selbstv/erständlich sollte der Farbstoff nicht durch IBDU oder andere Materialien, mit welchen die gefärbten Teilchen gemischt werden sollen, schädlich beeinflußt werden. So sollte er gegen Phosphor- und Salpetersäure und/oder Ammoniak in den Düngemittel beständig sein, mit welchen die IBDU Teilchen gemischt werden sollen.

Die gefärbten IBdU Teilchen werden zweckmäßig gebildet, indem man eine wässrige oder äthanolische Farbstofflösung auf ein umgewalztes Bett der IBDU Teilchen aufbringt. Wo IBDU allein gefärbt wird, kann die Lösung insgesamt auf einmal zum umgewälzten Bett zugegeben werden, das dann bis zur einheitlichen Verteilung des Farbstoffes umgewälzt wird. Uo jedoch wasserlösliche Materialien anwesend sind, z.B. wenn eine Mischung aus IBDU und Düngemittelmaterialien gefärbt werden soll, kann dieses absatzweise l/erfahren aufgrund der relativ hohen, anwesenden" Wassermenge unzweckmäßig sein. In diesem Fall kann die Farbstofflösung längere Zeit als Spray zugefügt werden; das Verfahren kann z.B. kontinuierlich durchgeführt werden. Es kann zweckmäßig sein, Wasser und/oder Alkohol während der Färbestufe zu entfernen. Dies erfolgt zweckmäßig, indem man Luft durch die Vorrichtung führt, in welcher das Bett umgewälzt wird, wobei dem Bett Wärme zugeführt wird. So können Gase durch ein rotierendes Horizontalrohr geleitet werden, in welchem das

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Bett umgewälzt wird; die Wärme kann entweder in den Gasen und/oäer durch Erhitzen des Rohres zugeführt u/erden. Gegebenenfalls können die Farbstofflösung und/oder die.IBDU Teilchen, z.B. auf 40-100⁰C., vorerhitzt uuerden, um die Entfernung v/on Wasser und/oder Äthanol zu unterstützen.

Die Farbstofflösung kann durch jede geeignete Vorrichtung, z.B. eine Luft- oder Druckatomisierungsdüse, zugeführt werden; und die IBDU Teilchen können in jedem geeigneten Gefäß, z.B. einer rotierenden Pfanne oder Trommel, uiie sie in der Düngemitteltechnik üblich sind, umgewälzt werden.

Der Farbstoff wird als Lösung zugeführt, die vorzugsweise 0,1 Gew.-% bis zur Sättigung an Farbstoff enthält; die Lösung enthält vorzugsweise 0,2-2,0 Gew./Gew. Farbstoff; sie wird auf eine Beladung von 0,001-0,1 Gew.-^, vorzugsweise 0,002-0,05 Gew.-^, Farbstoff und 1-2 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Gewicht der zu färbenden Teilchen, aufgebracht. Die Art der zu besprühenden Teilchen

zu verwendenden kann jedoch Beschränkungen bezüglich der/Menge von Wasser und/oder Alkohol auferlegen, z.B. wo Harnstoff anwesend ist. Die optimale Konzentration und Aufbringungmenge der Farbstofflösung können in jedem Fall leicht bestimmt werden.

Das Produkt aus dem Färbeverfahren sind gefärbte Teilchen, die IBDU enthalten oder aus diesem bestehen./Falls dies jedoch nicht schon geschehen ist, wird das Produkt zweckmäßig auf einen Viassergehalt unter 1 Gew.-,S getrocknet. Die Trocknung kann in üblicher Weise erfolgen, wobei die Verwendung eines heißen Gasstromes, z.B. in einem Wirbelbetttrockner, bevorzugt wird. /* Wie erwähnt, kann jedoch ein großer Teil des Wasser- und/oder Alkohollösungsmittels für den Farbstoff während des TrocknungsvGrfahrsns entfernt worden sein.

Die vorliegende Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Färben v/on ^IBDU Teilchen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man auf die Teilchen einen wasser- und/oder alkohollöslichen Farbstoff aufbringt.

Die erfindungsgemäßen Präparate enthalten auch Teilchen anderer Düngemittelmaterialien. Diese können Kristalle sein, sind jedoch vorzugsweise Grieß und/oder Körner aus üblichen l/erfahren. Die Düngemittelbestandteile sind zweckmäßig schnell wirkend, d.h. sie setzen mindestens einen Teil ihrer Pflanzennährstoffe frei, bevor der IBDU seinen Stickstoff freisetzt. Typische, erfindungsgemäß verwendbare Düngemittelbestandteile umfassen die Ammonium- und/oder Kaliumsalze von Salpeter-, Phosphor- und/oder Schwefelsäure, Kaliumchlorid, Ammoniumsulfatnitrat, Harnstoff und Superphosphate. Die anderen Düngemittelbestandteile können in jedem der anderen Düngemittelteilchen anwesend sein, z.B. bei Verwendung einer granulären NPK Grundlage; oder sie können als einzelne Teilchen vorliegen, z.B. bei Verwendung von gekörntem Harnstoff und einer getrennten granulären PK Grundlage.

Die Teilchen der anderen Düngemittelbestandteile haben vorzugsweise praktisch dieselbe Größe wie die IBDU Teilchen, um.eine

in

Schichtbildung /der Mischung zu verringern; und sie sind vorzugsweise pigmentiert, insbesondere mit einem Ferrioxidpigment.

Neben dem I3DU und anderen Düngemittelbestandteilen können dia Präparate andere Bestandteile, wie Herbizide, Pestizide, Fungizide, Pigmente, Verdünnungsmittel (z.B. Sand und/oder Torf) und Naturdünger enthalten. Insbesondere die anderen Düngemittelteilchen können eine Behandlung gegen das Zusammenbacken erhalten haben,

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z.B. durch Verwendung eines Dl- und Staubüberzuges, bevor sie erfindungsgemäß verwendet werden. Diese anderen Bestandteile können während des trockenen Mischens der IBDU und Düngemittelteilchen oder zu einem späteren Stadium, z.B. durch Aufsprühen des Bestandteils auf die Mischung, einverleibt werden. VJo die Bestandteile in flüssiger Form, z.B. als wässrige Lösung oder Suspension, aufgebracht werden, sollte die verwendete Flüssigkeitsmenge keine wesentliche Agglomeration der zu mischenden Teilchen bewirken. Das heißt, die hier verwendete Bezeichnung "trockenes Mischen** bedeutet das Mischen von Bestandteilen bei praktischer jedoch nicht vollständiger Abwesenheit einer flüssigen Phase; sie schließt jedoch ein Mischen in Anwesenheit von ausreichend Flüssigkeit zur Bewirkung einer wesentlichen Agglomeration der Bestandteile aus. In der Praxis bedeutet dies, daß die zu mischenden Materialien weniger als 2 Gew.-% freie flüssige Phase enthalten.

Der IBDU ist gewöhnlich im Präparat in einer Menge von 5-70 Gew.- %y vorzugsweise 10-50 Gew.-^, anwesend; die anderen Düngemittelbestandteile liegen in einer Menge von 30-95, vorzugsweise 50-90, Gew.-% und andere Nicht-Düngemittelbestandteile in einer Menge von 0-20 Gew.-% vor. Die Präparate haben gewöhnlich einen Gesamtwassergehalt unter 1 $, gegebenenfalls nach Trocknung.

Die erfindungsgemäßen Präparate können durch übliche Trockenmischverfahren, z.B. unter Verwendung üblicher Düngemittelmischmaschinen und -verfahren, hergestellt u/erden. Wo andere Bestandteile einverleibt werden sollen, können sie als trockene Feststoffe während des Mischyorganges einverleibt werden. Es kann jedoch

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zweckmäßig sein, eine wässrige Lösung auf ein oder mehrere fein zerteilte Materialien aufzubringen, bevor diese in den Misch-Vorgang geführt werden. So kann es mit einem Herbizid, wie 2,4-D/Dicamba, zweckmäßig sein, eine wässri-ge Lösung des Herbizides auf eine granuläre NPK Base aufzusprühen und die Körner dann in den Mischvorgang zu führen. Wo vor oder während des Mischens eine-flüssige Phase anwesend ist, kann eine Trocknungsstufe (z.B. unter Verwendung von heißer Luft) zum Trocknen des Materials vor, während oder nach dem Mischen zweckmäßig sein.

Das Produkt aus dem Mischvorang ist eine Mischung von Teilchen von IBDU und anderen Düngemittelteilchen. Diese Mischung kann gegebenenfalls weiteren Behandlungen, z.B. einer Trocknungsstufe und/oder einer Behandlung gegen das Zusammenbacken und/oder der Aufbringung eines Herbizidsprays auf die endgültige Mischung, unterworfen werden. Das Produkt findet als übliches Düngemittel

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Verwendung, aber aufgrund des darin enthaltenen IBDU liefert es die Pflanzennährstoffe über einen längeren Zeitraum als ein übliches Düngemittel oder eine gemeinsam granulierte IBDU. Formulierung. Da der IBDU weiterhin nicht in innigem Kontakt mit sauren Komponenten steht, wie dies bei gemeinsam granulierten IBDU Formulierungen der Fall ist, können saure Bestandteile ohne denselben Verlust an verfügbarem Stickstoff aus dem IBDU wie bisher verwendet werden. Insbesondere der IBDU Verlust wäbrrnd des gemeinsamen Granulierungsverfahrens aufgrund von Säurehydrolyse wird vermieden.

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Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung, ohne sie zu beschränken. Falls nicht ander angegeben, sind alle Teile und Prozentangaben Gem.-Teile und Gem.-/».

Die IBDU Körner haben eine durchschnittliche Größe zwischen 0,7-2,0 mm und wurden mit verschiedenen NPK und PK Basen zu den in der folgenden Tabelle genannten, gemischten Formulierungen gemischt. Bei einem Versuch zur Herstellung eines gemeinsam granulierten IBDU/NPK Düngemittels wurden 20 % des IBDU hydrolysiert. Die gemischten Formulierungen zeigten zufriedenstellende Depoteigenschaften, während das gemeinsa granulierte Produkt schlechte Depoteigenschaften hatte. Die erfindungsgemäßen Präparate wurden aufgebracht, so daß sich 40-120 kg/ha IBDU und 30-40 kg/ha schnell wirkender Stickstoff aus den anderen Düngemittelkörnern ergaben.

□ . Formulierung der Mischung

^p* IBDU Andere Düng em it te !körner (Ι\Ι;Ρ:Κ7 Harnstoff- Körner 7;7;7 7:7:14 0:9t17 0:9:9 körner

58 -· 11

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- - - 58 11

Die NPK und NK Körner enthielten Sand als Verdünnungsmittel und hatten einen Öl- und Staubüberzug erhalten.

Beispiel 5

3 kg weiße IBDU Körner einer Größe zwischen 0,7-2,0 mm wurden bei Zimmertemperatur in einer rotierenden Trommel mit einer Lösung aus 0,75 g Victoria Blue B 160 % Farbstoff in einer Mischung aus 100 ecm methyliertem Industriesprit und 100 ecm Wasser bis zur Erzielung einer einheitlichen Aufschlämmung gemischt. Dann wurde ein Strom aus warmer trockener Luft mit einer Anfangstemperatur

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3	31
4	31

von 348Κ über den umgewalztsi IBDU geleitet, bis sich der Lösungsmittelgehalt auf unter 0,5 }o verringert hatte..Fian erhielt ein intensiv blau gefärbtes IBDU mit einem Farbstoffgehalt von 0,025 %.

Beispiel 6

3 kg weißes IBDU Körner einer Größe zwischen 0,7-2,0 mm wurden in einer rotierenden, äußerlich erhitzten Netalltrommel umgewälzt, bis eine Temperatur von 343K erreicht war. Zum IBDU in der Trommel wurde 1 g Amaranth A 160 % Farbstoff, in 200 ecm Wasser gelöst, zugefügt; es wurde weiter unter ständigem Erhitzen gemischt, wobei die Temperatur der Aufschlämmung unter 348K gehalten wurde. Nach Erzielung einer einheitlichen Aufschlämmung wurde warme trockene Luft einer Anfangstemperatur von 348K über den umgewälzten IBDU geführt, bis der Feuchtigkeitsgehalt auf unter 0,5 % verringert war. Man erhielt ein einheitlich intensiv rosarot gefärbtes IBDU mit einem Farbstoffgehalt von 0,033 %.

Beispiel 7

3 kg weiße IBDU Körner einer Größe zwischen 0,7-2,0 mm wurden in einer rotierend^ äußerlich erhitzten Trommel bis zum Erreichen einer Temperatur von 343K umgewälzt. 100 ecm einer 0,33-^igen Lösung aus Chrysophenine G450 % Farbstoff in Wasser wurden gleichmäßig auf das erhitzte, umgewalzte-IBDU Bett aufgesprüht, wobei die Temperatur unter 348K gehalten wurde. Dann wurde warme trockene Luft einer Anfangstemperatur von 348K über den umgewälzten IBDU geleitet, bis der Feuchtigkeitsgehalt auf unter 1,0 ;S verringert war. Dann wurde das Sprüh- und Trocknungsverfahren weitere zweimal mit 100 ecm Aliquoten der Farbstofflösung wiederholt und

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der gefärbte IBDU auf einen Feuchtigkeitsgehalt unter 0,5 % getrocknet. Man erhielt einen einheitlich intensiv gelb gefärbten IBDU mit einem Farbstoffgehalt .von 0,033 %.

Die gefärbten Körner aus Beispiel 5-7 eignen sich zur Verwendung in den in Beispiel 1-4 beschriebenen Formulsrungen.

Beispiel 8

1 kg ujeiße IBDU Körner einer Größe zwischen 0,7-2,0 mn u/urden
mit 2 kg einer weißlichen 7:7:14 NPK Base mit einer Größe zwischen 0,7-2,4 mm in einer äußerlich erhitzte, rotierenden Trommel gemischt. Dann wurde die Mischung auf 345K erhitzt, und 100 ecm
einer O,5-?5igen Lösung aus Merentine Grün \1 Farbstoff in Wasser gleichmäßig unter ständigem Erhitzen auf das umgewälzte Düngemittelbett gesprüht, wobei die Temperatur des Bettes unter
348K gehalten wurde. Dann wurde warme trockne Luft einer Anfangstemperatur von 348 K über die umgewalzte Düngemittelmischung geleitet, bis der Feuchtigkeitgehalt auf unter 0,5 % verringert
war. Das Sprüh- und Trocknungsverfahren wurde ein weiteres Mal
mit einem weiteren Aliquot von 100 ecm der Farbstofflösung wiederholt. Man erhielt eine grüne Mischung mit einem Farbstoffgehalt von 0,033 %. ■

Beispiel 9 ·

Das Verfahren von Beispiel 5 wurde wiederholt, wobei jedoch die auf die IBDU Körner aufgebrachte Lösung 1,65 Gew.-% des Herbizids 2,4D/Dicamba (40 % aktiver Bestandteil) enthielt. Die behandelten IBDU Körner wurden mit einer geölten und bestäubten NPK Base zu einen 15:5:10 N:P:K-Düngemittel gemischt. Es wurde keine Übertragung der Farbe vom IBDU zur NPK Base festgestellt.

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Beispiel 1_0

3 kg leicht graue NPK Düngemittelkörner einer EröOe zwischen 1-4 mm wurden in einer rotierenden Trommel mit 30 g fein zerteiltem schwarzem Eisenoxid und 1 g fein pulverisierten roten Eisenoxid umgewälzt, bis die Pigmente einheitlich verteilt uiaren. So
erhielt man dunkelgraue Düngemittelkärner.

3 kg des dunkelgrauen WPK Düngemittels wurden mit 1,3 kg weiöcn IBDU Körnern einer Größe zwischen 1-4 mm in einem Flügemischer
gemischt. Man erhielt ein gemischtes Düngemittel mit zwei deutlich verschiedenen Farben, d.h. weiö und dunkelgrau und mit einem NPK Gehalt von 15:5:10.

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Beispiel 10 wurde wiederholt, wobeVjedoch das dunkelgraue NPK
Düngemittel und der weiße IBDU in einer rotierenden Trommel gemischt wurden. Das gemischte Düngemittel wurde mit einer Herbizid-in-Wasser-Lösung mit 1,65 Gew.-;,'o 2,4D/Dicamba (40 % aktiver Bestandteil) besprüht. So erhielt man ein gemischtes Düngemittel mit zwei deutlich verschiedenen Farben, wobei die Körner beider Komponenten herbizidhaltig waren.

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Claims

Patentansprüche

/⁵T)- Gemischtes Düngemittelpraparat, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Mischung aus Teilchen vpn Isobutylidendiharnstoff (lBDU)_t vorzugsweise in Furm vun Körnörn mit einer durchschnittlichen Teilchengröße zwischen U,7-4,S mm, die - vorzugsweise mit einem wasser- und/oder alkohollöslichen Farbstoff - gefärbt sein können, und Teilchen, die ein oder mehrere Düngemittelbestandteil enthalten und vorzugsweise pigmentiert sind, umfaßt·

2,- Präparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 10-50 Gew.-% IBDU und 50-90 Gew.-$ anderer Düngemittelbestandteile sowie wahlweise bis zu 20 Gew.-% an Nicht-Düngemittelbestandteilen umfaßt.

3.- Verfahren zur Herstellung eines gemischten Düngemittelpräparates mit langsam freisetzbarem Stickstoff, dadurch gekennzeichnet, daß man Teilchen aus IBDU, die vor dem Mischen getroc-k- und gegebenenfalls gefärbt

net/u;orden sind, mit Teilchen, die ein oder mehrere andere Düngermittelbestandteile enthalten und vor dem Mischen vorzugsweise pigmentiert wurden, trocken zusammen mischt.

4.- l/erfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mährend dem Mischen bis zu 2 % freie flüssige Phase anwesend sind·

5.- Fein zerteilter, gefärbter Isobutylidendiharnstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbstoff fest auf den Teilchen haftet, vorzugsweise ein wasser- und/oder alkohollöslicher Farbstoff und in einer Menge von 0,001-0,1 Gew.-% des IBDU anwesend ist.

6.- Fein zerteilter Isobutylidendiharnstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen weniger als 1 Geuu-«£ Wasser enthalten.

Der Patentanwalt:

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