DE2603917C2

DE2603917C2 - Verfahren zur Herstellung von granulierten, Ammonium- und/oder Kaliumsulfat enthaltenden Düngemitteln

Info

Publication number: DE2603917C2
Application number: DE19762603917
Authority: DE
Inventors: Siegfried 6730 Neustadt Luther; Walter Von Dipl.-Chem. 6800 Mannheim Maessenhausen
Original assignee: K+S AG
Current assignee: K+S AG
Priority date: 1976-02-03
Filing date: 1976-02-03
Publication date: 1984-09-20
Also published as: DE2603917A1; BE850389A

Description

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Ammonsulfat fällt in großen Mengen als Nebenprodukt bei organisch chemischen Umsetzungen, z. B. bei der Herstellung von Caprolactam an. Es findet hauptsächlich Anwendung als Düngemittel, hat aber den Nachteil, daß es häufig in sehr feiner Korngröße von 1 mm und darunter vorliegt, was bei der Anwendung als Düngemittel, z. B. beim Umschlag und Ausbringen wegen der lästigen Staubentwicklung nachteilig ist.

Auch Kaliumsulfat, das als Ein-Nährstoff-Dünger angewendet wird, liegt ebenfalls häufig in sehr feiner Korngröße vor, was mit den gleichen Nachteilen bei seiner Anwendung als Düngemittel verbunden ist.

Um diese Nachteile bei der Anwendung von Ammonsulfat bzw. Kaliumsulfat als Düngemittel zu vermeiden, ist es erwünscht, diese in Form von Granulaten einzusetzen.

Die Herstellung von Granulaten aus Ammon- bzw. Kaliumsulfat stößt aber auf Schwierigkeiten, da nur Ausbeuten von etwa 40% an vermarktbarem Produkt erhalten werden. So ist es aus The Soviet Chemical Industry, 5, No. 6, Juni 1973, Seite 382 bekannt, Ammonsulfat-Granulate mit ammonisiertem Superphosphat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 7 bis 8 Gew.-% bei Mengen von 1 bis 5 Cew.-% herzustellen. Nach dem Trocknen bei 60°C erhält man ein Granulat, dessen Kornhärte von 0,5 auf 2,5 kg/Korn angestiegen ist. Diese Kornhärte genügt jedoch noch immer nicht den praktischen Anforderungen.

Der vorliegenden Anmeldung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von granulierten, Ammonium- und/oder Kaliumsulfat enthaltende Düngemittel durch Granulierung der feinkörnigen Sulfate unter Zugabe von Calciumverbindungen und anschließender Trocknung der erhaltenen Granulate bereitzustellen, deren Ausbeute und vor allem Kornhärte den praktischen Anforderungen genügt.

Es wurde gefunden, daß diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß man den zu granulierenden Sulfaten Calciumverbindungen, die mit den Sulfaten zu syngenitartigen Doppelsalzen reagieren können, in Mengen von 0,6 bis 9 Gew.-%, berechnet a!s CaO, sowie Wasser in Mengen von mindestens 8 Gew.-%, jeweils bezogen auf die zu granulierenden Sulfate, zusetzt, die erhaltenen Granulate in zwei Stufen trocknet, wobei man in der ersten Stufe Temperaturen von 60 bis 8O⁰C und in der zweiten Stufe Temperaturen von 100 bis 105° C einhält

Unter den erfindungsgemäßen Bedingungen bilden sich mit den zugesetzten Calciumverbindungen syngenitartige Doppelsalze wie

(NH₄J₂SO₄ · CaSO₄ · H₂O,
(NH₄J₂SO₄ -2 CaSO₄ und
(NH₄J₂SO₄-5CaSO₄ · IH₂O

oder die analogen binären Kalisalze.

Als Calciumverbindungen setzt man vorteilhaft Calciumchlorid, Calciumnitrat bzw. Calciumnitrattetrahydrat oder Calciumsulfat ein. Die Calciumverbindungen können in Form von Lösungen, Suspensionen oder Schmelzen zugesetzt werden. Gleichzeitig oder anschließend gibt man der zu granulierenden Mischung Wasser zu, und zwar in Mengen von mindestens 8%, bezogen auf das zu granulierende Sulfat. Vorzugsweise setzt man 10 bis 15 Gew.-% Wasser ein. Die Zugabe der Calciumverbindungen und des Wassers kann aber auch während der Granulation erfolgen. Das zuzusetzende Wasser kann auch Ammon- bzw. Kaliumsulfat gelöst enthalten. Es überrascht, daß auch bei Zusatz von bloß suspendiertem Gips das CaSO₄ unter den genannten Voraussetzungen vollständig zu den erwähnten syngenitischen Doppelsalzen verbraucht wird.

Die Granulierung erfolgt in üblicher Weise in Trommeln oder mittels Granuliertellern bei Normalte:uperaturen aber auch bei erhöhten Temperaturen bis 80° C.

Anschließend an die Granulation wird das Granulat in zwei Stufen getrocknet. In der ersten Stufe werden dabei Temperaturen von 60 bis 8O⁰C eingehalten. Die Trocknung wird zweckmäßig dann abgebrochen, wenn der Wassergehalt der Sulfate auf 2 bis 4 Gew.-% abgesunken ist. Dann wird die Temperatur gesteigert und das Procukt bei 100 bis 105⁰C getrocknet, wobei der Wassergehalt auf 0,1 bis 0,5% abfällt.

Die zu granulierenden Sulfate haben zweckmäßig eine Korngröße von kleiner als 0,5 mm.

Granulate, die unter den erfindungsgemäßen Bedingungen erhalten worden sind, weisen eine wesentlich erhöhte Kornhärte auf.

Beispiel 1

a) 972 g Ammoniumsulfat mit einem Gehalt von 21,05 Gew.-% N und einer Korngröße von < 0,5 mm werden mit 58 g einer 45° C heißen Schmelze von 58 g Kalksalpetertetrahydrat (mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 6 Gew.-%) sowie mit 100 g Wasser auf einem Granulierteller besprüht (Zugabe Calciumsalz entsprechend l,3Gew.-% CaO, Zugabe Wasser (einschließlich Feuchtigkeitsgehalt im Tetrahydrat) 12,4 Gew.-%, jeweils bezogen auf Ammoniumsulfat).

Der Granulierteller weist einen Durchmesser von 500 mm, einen Anstellwinkel von 55° auf und wird mit 19 Upm betrieben. Die Granulationsdauer beträgt 20 Minuten, Temperatur während der Granulation 30^cC. Anschließend wird in einer Stufe bei

105° C bis auf einen Restwassergehalt von 0,10Gew.-% getrocknet Das erhaltene Granulat weist eine Kornhärte von 2,5 kg/Korn und folgende Kornverteilung auf:

> 4mm : 11 Gew.-%
2—4 mm : 66 Gew.-%
<2mm :23Gew.-

b) Wird unter denselben Bedingungen wie in a) be- ίο schrieben granuliert, jedoch in einer ersten Stufe 2 Stunden lang bei 70° C, wobei der Wassergehalt des Granulats auf 3,4 Gew.-% abnimmt, und dann bei 105°C getrocknet, wobei der Wassergehalt auf 0,10 Gew.-% zurückgeht, so erhält man ein Granulat mit einer Kornhärte von 3,8 kg/Korn und folgender Korngrößenverteilung:

>4mm :34Gew.-%

2—4 mm : 48 Gew.-% <2mm : 18Gew.-%

Beispiel 2

a) 960 g Kaliumsulfat mit einer Korngröße von < 0,5 mm werden mit 63 g zentrifugiertem Calciumnitrattetrahydrat, gelöst in 120 g Wasser (entsprechend 1,5 Gew.-% CaO und 14,7 Gew.-% H₂O, jeweils bezogen auf Kaliumsulfat) auf einem Granulierteller entsprechend Beispiel la) vermengt und 70 Minuten lang granuliert. Das Granulat wird dann bei 105° C getrocknet, wobei der Feuchtigkeitsgehalt auf 0,04 Gew.-% zurückgeht

Man erhält ein Granulat mit einer Kornhärte von 1,8 kg/Korn und folgender Korn verteilung:

>4mm : 7 Gew.-%
2—4 mm : 36 Gew.-%
< 2 mm : 57 Gew.-%

b) Unter sonst gleichen Bedingungen hergestellte Granulate, die jedoch 2 Stunden lang bei 70° C und danach bei 105°C bis auf einen Restwassergehalt von 2,2 resp. 0,04 Gew.-% getrocknet worden sind, weisen eine Kornhärte von 3,8 kg/Korn und folgende Kornverteilung auf:

<4mm :25Gew.-°/o

2-4 mm : 56 Gew.-% <2mm : 19 Gew. -%

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von granulierten, Ammonium- und/oder Kaliumsulfat enthaltenden Düngemitteln durch Granulierung der feinkörnigen Sulfate unter Zugabe von Calciumverbindungen und anschließender Trocknung der erhaltenen Granulate, dadurch gekennzeichnet, daß man den zu granulierenden Sulfaten Calciumverbindungen, die mit den Sulfaten zu syngenitischen Doppelsalzen reagieren, in Mengen von 0,6 bis 9 Gew.-%, berechnet als CaO, sowie Wasser in Mengen von mindestens 8 Gew.-°/o, jeweils bezogen auf die zu granulierenden Sulfate, zusetzt, die erhaltenen Granulate in zwei Stufen trocknet, wobei man in der ersten Stufe Temperaturen von 60 bis 80°C und in der zweiten Stufe Temperaturen von 100 bis 105° C einhält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Calciumverbindungen Calciumchlorid, Calciumnitrat bzw. Calciumnitrattetrahydrat oder Calciumsulfat einsetzt

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die zu granulierenden Sulfate in einer Korngröße von kleiner als 0,5 mm einsetzt.