DE2618011A1 - Granuliertes harnstoff-formaldehyd- duengemittel und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GESELLSCHZiPT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG

FREIBURG I. BR.

Granuliertes Harnstoff-Foritialdehyd-Düngeniittel und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Priorität der Anmeldung Nr. 637 821 vom 4. Dezember 1975 in den Vereinigten Staaten von Amerika wird beansprucht.

Die Erfindung betrifft ein granuliertes Harnstoff-Formaldehyd-Düngemittel und das Verfahren zu seiner Herstellung.

Ein granuliertes Düngemittel sollte eine ganze Reihe von wichtigen chemischen und physikalischen Eigenschaften in sich vereinen, darunter die gesteuerte und gleichmäßige Freigabe des Nährstoffs an den Boden, Fließeigenschaften, die es für eine wirkungsvolle Aufbringung mit herkömmlichen Streugeräten geeignet machen, und einen hohen Grad an Einheitlichkeit der Teilchen sowohl hinsichtlich der Größe als auch der Zusammensetzung. Zusätzlich sollen derartige Düngemittel geeignet sein, sich mit anderen Nährstoffquellen, Pestiziden und Herbiziden homogen mischen zu lassen.

In der Patentanmeldung P 20 39 759 wird ein geschäumtes granuliertes Harnetoff-Formaldehyd-Düngemittel beschrieben, das ausgezeichnete Eigenschaften in bezug auf den Ackerbau besitzt, insbesondere hin-

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sichtlich der Freigabe von Nährstoffen. Da die Teilchen in geschävmiter oder expandierter Form getrocknet werden, kann ein relativ hohes Mengenverhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd verwendet werden. Das Ergebnis ist ein Düngemittel, bei dem die anfängliche Stickstofffreigabe relativ rasch vonstatten geht und dann über eine längere Periode anhält, nämlich 6 bis 12 Wochen oder noch länger. Das geschäumte Produkt ist jedoch mit bestimmten Mängeln behaftet. Bedingt durch herstellungstechnische Einschränkungen bei der Reaktion und dem Trocknen, bestehen Grenzen bezüglich der Mengen an anderen Nährstoffen und Pestiziden, die in die geschäumten Teilchen eingearbeitet werden können. Darüber hinaus enthält das Produkt eine erhebliche Menge an Abrieb, und es mangelt ihm an der einheitlichen Größe, wie sie für gleichmäßige Abgabemengen bei bestimmten käuflichen Düngemittelstreuern gewünscht wird. Außerdem läßt sich das geschäumte Produkt mit großen Rotationsstreuern nicht wirkungsvoll verteilen, und zwar sowohl wegen des Vorhandenseins von Abrieb als auch wegen seiner geringen Dichte.

Es gibt eine Reihe von bekannten Verfahren zur Herstellung von teilchenförmigem oder granuliertem Material, von denen einige in der Düngemittelindustrie verwendet werden. Solche Verfahren wie Prillieren (Schmelzgranulieren), Pelletieren, Extrudieren oder Granulieren von Platten sind theoretisch zur Herstellung von dichten Teilchen einheitlicher Größe geeignet. Einige dieser Verfahren können einen oder mehrere Mängel der geschäumten Harnstoff-Formaldehyd-Produkte beseitigen, jedoch unter dem Verlust ihrer ausgezeichneten ackerbaulichen Eigenschaften und insbesondere ihrer Stickstofffreigabemerkmale. Das Pressen von Kügelchen und die Extrusion erzeugen z. B. eine Hitze bis zu 9 3 C, oftmals darüber, wodurch die chemischen Eigenschaften des Methylen-Harnstoff-Kondensationsproduktes nach der eingangs genannten Patentanmeldung verändert werden. Das Prillieren erfordert ein Versprühen in geschmolzenem Zustand, während der Granulation in der Pfanne die erforderliche Flexibilität fehlt. Kurz gesagt, eignet

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sich keines dieser Verfahren zur Herstellung eines Produktes mit den gewünschten Merkmalen, entweder weil das Verfahren oder das Produkt Nachteile aufweist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines stickstoffhaltigen, in granulierter Form vorliegenden Düngemittels anzugeben, das einerseits die Stickstofffreigabemerkmale und andere ackerbauliche Vorteile des oben genannten Geschäumten Düngemittels besitzt, andererseits aber auch viele seiner Nachteile ausschließt.

Es soll damit ein granuliertes Düngemittel geschaffen werden, das eine schnell einsetzende und lange anhaltende Stickstofffreigabe mit einem hohen Grad an Einheitlichkeit und Homogenität des Produktes verbindet, das gleichmäßig mit vielen anderen Nährstoffen oder Pestiziden kombiniert werden kann und das mit den meisten herkömmlichen Streugeräten bei gleichmäßigen Abgabemengen verteilt werden kann.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist: Verdichten und Agglomerieren von .Teilchen aus geschäumten Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukten und anderen Nährstoffen oder Pestiziden zu einer blattförmigen Schicht mit einem spezifischen Gewicht von mindestens 1,4, wobei das Molverhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd in dem Kondensationsprodukt zwischen 1,3:1 und 2,4:1 liegt, Zerkleinern der Blattschicht in Einzelteile und Abtrennen der Teilchen, deren Größe über 0,6 mm liegt, wobei bei diesen Teilchen das Mengenvernältnis der größten zu den kleinsten Teilchen unter 3:1 liegt. Der Abrieb unter 0,6 mm wird kontinuierlich in das Verfahren rückgeführt und verdichtet, granuliert und klassiert. Der Ausdruck "Abrieb" soll Teilchen bedeuten, die kleiner als 0,6 mm sind. Was darunter liegt, ist schlecht mit einem Rotationsstreuer aufzubringen, und was unter 0,21 mm Durchmesser hat, ist nur noch Staub.

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Das nach dem oben genannten Verfahren erstellte Produkt vereint die gev7ünschten Stickstofffreigabemerkmale des geschäumten Grundproduktes mit einem hohen Maß an Einheitlichkeit hinsichtlich Größe und Zusammensetzung und einer relativ hohen Teilchendichte. Insbesondere umfaßt das erfindungsgemäße Produkt eine Düngemittelmischung in granulierter Form mit gesteuerter Freigabe, bei der die Teilchen ein spezifisches Gewicht besitzen, das größer als 1,4 ist, und bei dem jedes der Teilchen aus einem Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukt besteht, bei dem das Molverhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd zwischen 1,3:1 und 2,4:1 liegt und bei dem die Teilchen sowohl hinsichtlich der Zusammensetzung als auch der Größe weitgehend einheitlich sind. Das Verhältnis der größten zu den kleinsten Teilchen liegt bei ca. 3:1, wobei fast keine Teilchen vorliegen, die unter 0,6 mm groß sind. Die Zusammensetzungen nach der Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabe der Nährstoffe rasch vonstatten geht und über eine Periode von mindestens 6 Wochen anhält. Die Anfangswirkung des reinen Harnstoff-Düngemittels tritt innerhalb von 7 Tagen auf. Die Anfangswirkung der vorliegenden Düngemittelzusammensetzung setzt im allgemeinen ebenso schnell ein wie bei reinem Harnstoff, obgleich die Wirkung des Harnstoffs am Anfang natürlich größer ist, da die Nährstofffreigäbe nicht gesteuert wird. Das vorliegende Düngemittel vereint somit eine schnelle Anfangsfreigäbe mit einer geregelten Langzeitfreigäbe.

Ein besonderer Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung liegt in seiner Verwendbarkeit zum Inkludieren von festen Bestandteilen zusätzlich zum Harnstoff-Formaldehyd. In seiner bevorzugten Form enthält das Produkt nach der Erfindung mindestens einen zusätzlichen festen Bestandteil, der vor der Verdichtung beigefügt und mit den Harnstoff-Formaldehyd-Teilchen eingeschlossen wird. Das resultierende Kombinationsprodukt ist von Teilchen zu Teilchen weitgehend chemisch homogen und keiner Entmischung unterworfen, wie es bei einer physikalischen Mischung der Fall wäre. Das ergibt einen besonderen Vorteil, wenn der zugesetzte Bestandteil eine schnell

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Stickstoff freigebende Substanz wie Harnstoff ist. Der in dem ursprünglich expandierten Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukt eingeschlossene Harnstoff besitzt einen geringeren Verbrennungsfaktor als eine einfache Mischung aus Harnstoff und einem langsam wirkenden Stickstoffdüngemittel. Die größere Dichte der Teilchen trägt ebenfalls zur Verringerung des Verbrennungsfaktors bei, da die schweren Teilchen dazu neigen, eher auf den Boden zu fallen als am Pflanzenwuchs hängenzubleiben.

Zusätzlich zum Harnstoff können andere Pflanzennährstoffe wie z. B. Ammoniumsulfat, Kalk, Ammoniumphosphate wie ζ. B. Monoamraoniumphosphat und Diammoniumphosphat, gesinterte Spurenelemente und für die Pflanzen zugängliche Eisenquellen wie z. B. Eisen-II-Sulfat und Eisen-II-Ammoniumsulfat den geschäumten Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukten vor der Verdichtung in fester Form zugesetzt werden. Andere feste Bestandteile, die vor dem Verdichten zugesetzt werden, sind Herbizide, Fungizide und Insektizide.

Das Verfahren läuft bei einer hinreichend niedrigen Temperatur ab, so daß keine chemische Wirkung auf die geschäumten Harnstoff-Formaldehyd-Teilchen ausgeübt wird. Dies ergibt die kombinierten Merkmale des Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsproduktes bezüglich einer schnellen Anfangsfreigäbe und langsam verlaufenden Dauerfreigabe von Stickstoff. Da irgendwelche zusätzlichen Bestandteile mit den geschäumten Teilchen zusammen eingeschlossen und verdichtet werden, kann auf Haftmittel oder Lösungsvermittler für die Kombinationsprodukte verzichtet werden. Das Verfahren besteht zum Teil aus einem Dimensionierungsvorgang, und somit werden Teilchen, die außerhalb einer bestimmten Größenordnung liegen, kontinuierlich abgetrennt und in den Verfahrensablauf rückgeführt. Das Ergebnis ist ein Produkt mit außergewöhnlich einheitlicher Teilchengröße. Dies ergibt gleichmäßigere Abgabemengen bei Streugeräten und eine höhere Sicherheit gegenüber einer Verbrennung durch Stickstoff infolge des Fehlens von Abrieb.

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Die einheitliche Größe und hohe Dichte des granulierten Düngemittels nach der Erfindung ergibt ausgezeichnete Fließeigenschaften, insbesondere für die Aufbringung in großem Maßstab auf Golfplätzen, Rasenflächen, Pflanzgärten und für die Aufbringung aus der Luft und im Wald. Das Fehlen von Staub und Abrieb in den Produkten macht sie zusammen mit ihrer hohen Dichte für derartige Zwecke besonders geeignet.

Die Erfindung läßt sich besser anhand der beigefügten Zeichnung verstehen, die ein schematisches Fließbild einer Ausbildungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. .

Wie das Fließbild zeigt, besteht der erste Schritt des Verfahrens im Mischen der Rohmaterialien und des rückgeführten Abriebs, der bei dem Verfahren anfällt. Das Hauptrohmaterial ist ein granuliertes Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukt, vornehmlich in Form von Methylen-Harnstoffen niedrigen Molekulargewichts, mit einem Harnstoff-zu-Formaldehyd-Verhältnis von 1,3:1 bis 2,4:1. Dieses Produkt wird durch Schäumen einer Harnstoff-Formaldehyd-Lösung hergestellt, durch Aushärten und Zerkleinern des ausgehärteten Produktes zu Granulatform gemäß der Patentanmeldung P 20 39 759. Wie dort beschrieben wird, kann das Produkt auch weitere Nährstoffe oder Hilfsstoffe wie z. B. Kalium- oder Phosphor liefernde Stoffe oder Pestizide enthalten, die in den geschäumten Teilchen während der Herstellung eingearbeitet werden.

Zusätzlich zu den geschäumten Harnstoff-Formaldehyd-Teilchen können andere Bestandteile, z. B. Nährstoffe oder Pestizide in fester Form, in dieser Anfangsstufe des Verfahrens zugesetzt werden. Die Rohstoffe und der rückgeführte Abrieb werden aus Ausgleichskammern über gravimetrische Zugabevorrichtungen in den Mischer eingespeist. Die gravxmetrischen Zugabevorrichtungen steuern die Menge des jeweiligen Rohmaterials, das in das Verfahren eingegeben wird. Die vereinigten Rohstoffe und das rückgeführte Material

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werden zusammen in irgendeinem Mischer gemischt. Dieser Vorgang kann bei Raumtemperatur ablaufen, oder der Mischer kann mit einem Dampfmantel ausgerüstet sein, damit der Mischvorgang unter erhöhten Temperaturen ausgeführt werden kann.

Die fertige Mischung wird dann verdichtet und zu einer Platte mit einem spezifischen Gewicht von mindestens 1,4 agglomeriert. Das geschieht durch Eingeben der fertigen Mischung in eine Verdichtervorrichtung, die aus zwei entgegengesetzt rotierenden geriffelten Walzen besteht, die durch einen schmalen Spalt in der Größenordnung von 0,5 bis 1,5 mm getrennt sind. Wenn die Mischung die Walzen passiert, wird sie durch den hydraulischen Druck des Systems verdichtet. Die typischen Verdichtungskräfte liegen in der Größenordnung von 1,96 bis 4,72 t/cm der Verdichtungsbreite bei Verdichtungstemperaturen zwischen Raumtemperatur und 60 C. Das verdichtete Produkt hat im allgemeinen eine Dichte von 1₇4 bis 1,7. Die in den Verdichter eingespeisten gemischten Teilchen werden physikalisch miteinander zu einer Platte verschmolzen, wenn die letztere aus dem Verdichter wieder austritt. Bei der Produktion erzeugt ein typischer Verdichter eine Platte mit der Breite von 68,6 cm.

Das verdichtete Material wird dann in Teilchen zerkleinert, indem zunächst die Platte zerbrochen wird, um die Größe der langen, verdichteten Platte auf kleine Teilchen oder Blättchen zu reduzieren, die auf herkömmliche Weise zu den nachfolgenden Stufen des Verfahrens weitertransportiert werden können. Das Zerkleinern geschieht mit verschiedenen Vorrichtungen, und zwar von Rotationssehneidem bis zu Sägezahnbrecherη. Eine geeignete Vorrichtung ist eine im Handel befindliche Schnitzelmaschine, die die Platte in leicht zu transportierende Stücke von 1,27-2,54 cm χ 1,27-2,54 cm zerkleinert, Der Zerkleinerungsvorgang erzeugt aufgrund des Aufschlags des Schnitzlers auf die Platte nur wenig Abrieb. Anschließend passieren die Blättchen ein Sieb, das ein grobes Drahtgewebe enthält. Dieses

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Sieb trennt den beim Zerkleinerungsvorgang erzeugten Abrieb von den brauchbaren Blättchen. Es trennt auch das unverdichtet gebliebene Material, das in dem Verfahrensstrom zurückgeblieben ist. Der Abrieb aus dem Sieb wird in das Ausgleichsgefäß zurückgeführt , um erneut in das Verfahren eingegeben zu werden. Der Ausdruck "Platte", wie er hierin gebraucht wird, soll die Form beschreiben, in der sich die verdichteten und agglomerierten. Teilchen nach der Verdichtungsstufe des Verfahrens befinden, während der Ausdruck "Blättchen" die Form der verdichteten Teilchen nach ■ der darauffolgenden Verfahrensstufe, in der die Platte zerkleinert wird, beschreiben soll. Keine besonderen Dimensionen sollen für die Ausdrücke abgegeben werden; es ist lediglich festzuhalten, daß die Blättchen eine verkleinerte Form der Platte darstellen.

Nach Passieren des Siebes werden die Blättchen zur weiteren Zerkleinerung in die Granulatoren eingespeist. Unterschiedliche Typen von Granulatoren sind für diesen Zweck geeignet. Eine besonders geeignete Type ist ein Desintegrator mit gegenlaufenden Käfigen mit flachen Hammerplatten. Die Granulatoren lassen sich mit unterschiedlichen Antriebsgeschwindigkeiten betreiben, so daß eine unterschiedliche Zerkleinerung erreicht werden kann. Das Material entströmt den Granulatoren in einer breit gestreuten Teilchengröße. Die gewünschte Produktgröße muß dann in einer nachfolgenden Siebstufe abgetrennt werden.

Der Größenbereich des Endprodukts kann durch Änderung des Siebtuchs ausgewählt werden. Für verschiedene Anwendungen geeignete Größen sind folgende: a) 4 mm bis 7,9 mm (passiert ein Sieb mit lichter Maschenweite von 7,9 mm, nicht jedoch von 4 mm) für Aufbringung aus der Luft; b) 1,4 mm bis 3,4 mm für Aufbringung mit Rotationsstreuern und c) 0,7 mm bis 1,7 mm für Aufbringung mit Fallstreuern. Teilchen mit Übergröße, d. h. solche, die größer sind als die maximale Produktgröße, abgetrennt während des Siebvorgangs, werden zur nachfolgenden Zerkleinerung in die Granulatoren rückgeführt. Der Abrieb, im allgemeinen solcher unter 0,6 mm, der während des Siebvorgangs abgetrennt wird, gelangt zusammen mit

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dem Staub, der aus anderen Verfahrensstufen stammt/ in die Rückführ ausgleichkammer. Der gesamte rückgeführte Abrieb und der Staub wird dann durch die Verdichtungsstufe in den Prozess rückgeführt. Die Größe der rückgeführten Teilchen wird natürlich entsprechend der kleinsten und größten Größe bestimmt, die in einem gekörnten Endprodukt gewünscht wird. Die größte und die kleinste Größe für ein bestimmtes Produkt kann deshalb größer als 0/6 mm oder kleiner als 7,9 mm sein. In einem Produkt, dessen Größe zwischen 1,4 und 3,4 mm liegt, werden z. B. alle Teilchen rückgeführt, die kleiner als 1,4 mm und größer als 3,4 mm sind.

Es ist möglich, die so granulierten und klassierten Teilchen mit weiteren Nährstoffen, Pestiziden oder anderen Zusätzen am Ende
des Siebvorgangs zu mischen. Das geschieht in einem der herkömmlichen Mischer. Das Produkt wird dann abgepackt und ist versandbereit.

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der praktischen Anwendung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung. N-P-K-Analysen, wie sie in den folgenden Beispielen angegeben werden, b^asieren auf den jeweiligen relativen Gewichten von N, P₉O^ und K₃O. Wenn nicht anders angegeben, handelt es sich immer um Gewichtsteile.

Beispiel 1

Ein geschäumtes Harnstoff-Formaldehyd-Düngemittel, hergestellt
gemäß der Patentanmeldung P 20 39 759, das einen Kaliumnährstoff enthält, wurde verwendet. Es besitzt die folgenden Merkmale:

Schüttgewicht 512,6 kg/m

Teilchengröße zwischen 2,4 und 0,2 mm

N-P-K-Analyse ' 29,6-0-14,4
HF-Verhältnis 2,0:1

- 10 -

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Unter dem Ausdruck "HF-Verhältnis" ist das Verhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd zu verstehen. Das Harnstoff-Formaldehyd-Material wurde mit einer Menge von 4,54 kg/min in den Verdichter eingespeist und verdichtet, granuliert und klassiert entsprechend den nachfolgenden Bedingungen:

Verdichtungstemperatur Raumtemperatur Verdichtungskraft 4,46 t/cm Granulator (U/min) 175

Die Produktmerkmale und -eigenschaften der Endzusammensetzung lauteten wie folgt:

N-P-K-Analyse 29,6 - O - 14,4

Teilchengröße zwischen 3,36 und 1,4 mm

Maximum 1,5 % unter 0,84 mm

Größenverhältnis 2,38

Schüttgewicht 722,5 kg/m³

Dichte 1,55

Freigabedauer 8 bis 12 Wochen

Streubarkeit
(käuflicher LeIy-Rotationsstreuer) 11m

Die Zusammensetzung nach Beispiel I wurde dann im Freiland bei Windsor-Kentucky-Blaugras geprüft und ihre ackerbauliche Wirkung bei unterschiedlichen Zeitintervallen mit der eines geschäumten Harnstoff-Formaldehyd-Produktes und einer dritten unbehandelten Kontrollfläche verglichen. Die Zusammensetzung nach der Erfindung und das geschäumte Harnstoff-Formaldehyd-Produkt wurden in einer

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Menge von 4,4 g Stickstoff pro m Rasen, verteilt. Die Ergebnisse waren wie folgt:

- 11 -

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	Beispiel	Farbe	unbehandelt
Anzahl der Tage nach der Behandlung	4,0	I ' geschäumter HF	1,0
7	5,0	4,7	1,0
20	8,3	4,7	5,0
57	7,3	8,0	5,3
83	7,3

+ Farbbeurteilung von 1 bis 10, 10 die beste, 1 die schlechteste. Unterschiede von weniger als 1 Zuwachs sind ohne Bedeutung.

Diese Ergebnisse zeigen, daß die ackerbauliche Wirkung der vorliegenden Düngemittel gegenüber dem ursprünglichen geschäumten Harnstoff-Formaldehyd-Produkt sich im wesentlichen nicht verändert hat. Gleichzeitig stieg jedoch die Streubarkeit des geschäumten Düngemittels von 6,1 auf 7,31 m beim gleichen Streugerät an, und das Verhältnis vom größten zum kleinsten Teilchen betrug 11,3. Somit blieben die ackerbaulichen oder Freigabemerkmale im wesentlichen erhalten, während die Einheitlichkeit der Teilchengröße, das spezifische Gewicht und die Streubarkeit erheblich verbessert wurden.

Beispiel II

Aus geschäumten Harnstoff-Formaldehyd-Teilchen und prilliertem Harnstoff wurde ein Düngemittel hergestellt. Die Bestandteile und ihre Einspeismenge in den Mischer lauteten wie folgt:

Bestandteil Einspeismenge

kg/min

Harnstoff-Formaldehyd . 4,53

Schüttgewicht 512,6 kg/m³

Teilchengröße zwischen 2 und 0,2 mm

N-P-K 26,7 - 6,3 - 12,9

HF-Verhältnis 2,0:1
prillierter Harnstoff 6,81

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Das HF-Material wurde mit dem prillierten Harnstoff in einem Pattersön-Kelly-Zickzack-Mischer mechanisch gemischt und dann verdichtet, granuliert und gesiebt gemäß den folgenden Bedingungen:

Verdichtungstemperator Verdichtungskraft. Granulator (U/min)

49 °C
4,46 t/cm 175

Produktmerkmale:

N-P-K

Teilchengröße Maximum

Größenverhältnis Schüttgewicht Dichte
Freigabedauer Streubarkeit

(käuflicher

Rotationsstreuer)

34,5 - 3,7 - 7,7

zwischen 3,36 und 1,41 mm 1,5 % unter O,84 mm

2,38

709 kg/m³ 1,44

8 bis 12 Wochen

12,2 m

Beispiel II wurde dann im Freiland in der gleichen Weise wie die Zusammensetzung nach Beispiel I mit den folgenden Resultaten geprüft. Das geschäumte Harnstoff-Formaldehyd enthielt eine mechanische Mischung aus der gleichen Menge an Harnstoff wie das in Beispiel II.

Farbe

Anzahl der Tage nach der Behandlung	Beispiel II	ge s chäumte r HF	unbehandelt
7	7,7	7,7	1,0
20	8,0	7,7	1,O
57	8,3	8,3	5,0
83	8,0	7,3	4,7

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- 13 -

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Wieder blieb bei der Zusammensetzung nach Bespiel II die ackerbauliche Wirkung erhalten, während die Einheitlichkeit der Teilchen und die Streubarkeit merklich anstiegen.

Beispiel III

Ein Düngemittel wurde aus einem geschäumten Harnstoff-Formaldehyd-Produkt hergestellt, das die folgenden Merkmale aufwies:

Schüttgewicht Teilchengröße N-P-K
HF-Verhältnis

512,6 kg/m zwischen 2,4 und 0,2 mm 27,6 - 4,5 - 13,3 2,0

Das HF-Düngemittel wurde mit prilliertem Harnstoff gemischt, wobei die Einspeismenge des Harnstoff-Formaldehyds 4,53 kg/min und die des Harnstoffs 1,16 kg/min betrug, dann verdichtet, granuliert und klassiert gemäß den folgenden Bedingungen:

Verdi chtungstemper atur Verdichtungskraft Granulator (U/min)

Raumtemperatur 4,46 t/cm 175

Produktmerkmale:

N-P-K

Teilchengröße Maximum

Größenverhältnis Schuttgewicht Dichte
Freigabedauer

Streubarkeit (Käuflicher Rotationsstreuer)

31,3 - 3,6 - 10,7

zwischen 3,36 und 1,41 mm 1,5 % unter 0,84 mm

2,38

720 kg/m³ 1,52 8 bis 10 Wochen

12,2 m

-

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Beispiel IV

Ein Düngemittel mit den folgenden Merkmalen wurde aus einem geschäumten Harnstoff-Formaldehyd-Produkt hergestellt:

Schüttgewicht Teilchengröße N-P-K
HF-Verhältnis

512,6 kg/m zwischen 2,4 und 0,2 mm 33,5 - 5,5 - 4,4 1,85:1

Das HP-Düngemittel wurde mit einer Einspeismenge von 4,53 kg/min in einen Verdichter eingespeist, verdichtet, granuliert und gemäß den nachstehenden Bedingungen gesiebt, ohne vorher mit anderen Bestandteilen vermischt worden zu sein.

Verdichtungstemperatur Verdichtungskraft Granulator (U/min)

Raumtemperatur 4,46 t/cm 175

Produktmerkmale:

N-P-K

Teilchengröße Maximum

Größenverhältnis Schuttgewicht Dichte
Freigabedauer

Streubarkeit (käuflicher Potationsstreuer)

33,5 - 5,5 - 4,4

zwischen 3,36 und 1,41 mm 1_r5 % unter 0,84 mm

2,38

679,2 kg/m³ 1,48

12.Wochen

11,6 m

Beispiel V

Ein Düngemittel mit den folgenden Bestandteilen wurde hergestellt:

- 15 -

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Bestandteil

Einspeismenge (kg/min)

HF

Schuttgewicht Teilchengröße N-P-K
HF-Verhältnis

weiterer Bestandteil

Monoammoniumphosphat (13-52-0) granuliert 4,53

512,6 kg/m³ zwischen 2,4 und 0,2 mm 28,5 - 0 - 14,2 2,0:1

4,96

Das HF-Material wurde mechanisch mit dem granulierten Monoammoniumphosphat gemischt. Die fertige Mischung wurde verdichtet, granuliert und gemäß den nachstehenden Bedindungen klassiert.

Verdichtungstemperatur Verdichtungskraft Granulator (U/min) Raumtempe ratur 3,27 t/cm 175

Produktmerkmale:

N-P-K

Teilchengröße Maximum

Größenverhältnis Schüttgewicht Dichte
Freigabedauer · -

Streubarkeit

(käuflicher

Rotationsstreuer) 20,39 - 27,19 - 6,77

zwischen 3,36 und 1,41 mm 1,5 % unter 0,84 mm

2,38

725 kg/m³ 1,61 6 bis 8 Wochen

12,2 m

Beispiel VI

Ein Düngemittel mit den folgenden Bestandteilen wurde hergestellt:

- 16 -

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Bestandteil HF

Schüttgewicht Teilchengröße N-P-K HF-Verhältnis

weitere Bestandteile

Eisen-II-sulfat (30 % Fe) Mangansulfat (28 % Mn)
calcinierter Kieserit (19,39 % Mg) 0,23 zusammengebackene Spurenelemente 0,04

Eisen-II-sulfat, Mangansulfat, Kieserit und die Spurenelemente wurden vorgemischt. Die Vormischung wurde dann mit dem HF-Material vermischt. Die Mischung wurde dann verdichtet, granuliert und gemäß den nachfolgenden Bedingungen klassiert.

	480	kg/m3	- 0 -	Einspeismeng	4	und	4,	53	e (kg/min)
-		zwischen
	39 -					0	,2
2,0		2,	29				mm
	0	65
0,
0,

Verdichtungstemperatur Verdichtungskraft Granulator (U/min)

Raumtemperatur 2,84 t/cm 260

Produktmerkmale:

N-P-K

Fe

Mg

Cu

Mo

Mn

Zn

Teilchengröße Maximum

Größenverhältnis Schuttgewicht Dichte

30,66 - 0 1 ,67 % 0,78 % 0,052 % 0,00052 % 3,18 % 0,052 % 0,028 %

zwischen 2,36 und 1,4 mm 1,5 % unter O,84 mm

2,38 669,6 kg/m³

1,52

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Freigabedauer 6 bis 8 Wochen

Streubarkeit
(käuflicher
Rotationsstreuer) 11m

Beispiel VII

Ein Düngemittel mit den folgenden Bestandteilen V7urde hergestellt:

Bestandteile E in spei ginenge (kg/min)

HP 4,53

Schüttgewicht 512 kg/m

Teilchengröße zwischen 2,4 und 0,2 mm

N-P-K 31 ,4 - 6,5 - 6,5

HF-Verhältnis 2,0:1

andere Bestandteile

Harnstoff (prilliert) 46-0-0 1,32 Pentachlornxtrobenzol (kleiner als 0,2 mm) 2,28

Das HF-Material, der prillierte Harnstoff und das Pentachlornxtrobenzol, ein Fungizid, wurden miteinander vermischt und anschließend verdichtet, granuliert und gemäß den nachstehenden Bedingungen klassiert.

Verdichtungstemperatür Raumtemperatur Verdichtungskraft 2,62 t/cm Granulator (U/min) 175

Produktmerkmale:

N-P-K 25,0 - 3,5 - 3,5

Teilchengröße zwischen 3,36 und 1,4 mm

Maximum 1,5 % unter 0,84 mm

Größenverhältnis " 2,38 Schuttgewächt 743,3 kg/m

- 18 -

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Dichte
Freigabedauer

Streubarkeit (käuflicher Rotationsstreuer) 1,53

8 Wochen

12,2 m

Beispiel VIII

Ein Düngemittel mit den folgenden Bestandteilen wurde hergestellt:

Bestandteile

HF

Schüttgewicht Teilchengröße N-P-K
HF-Verhältnis

andere Bestandteile

Einspeismenge (kg/min)

4,53

512 kg/m³

zwischen 2,4 und 0,2 mm 31,4 - 6,5 - 6,5 2,0:1

Harnstoff (prilliert 46 -0-0)

Eisenammonsulfat (granuliert)

7 % N 13 % Fe 0,89 2,73

Das HF-Material, prillierter Harnstoff und granuliertes Eisenammonsulfat wurden gemischt, verdichtet, granuliert und gemäß den nachstehenden Bedingungen klassiert:

Verdi chtung s temperatur Verdichtungskraft Granulator (U/min) Raumtemperatur 2,73 t/cm
260

Produktmerkmale:

N-P-K
Fe

Teilchengröße Maximum 24,83 - 3,61 - 3,61 4,36 %

zwischen 1,7 und 0,7 mm 1 % unter 0/6 mm

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H.M. Goertz -

Größenverhältnis	2,36
Schüttgewicht	704 kg/m
Dichte	1,53
Freigabeäauer	8 Wochen
Streubarkeit (käuflicher Rotationsstreuer)	7,32 m
Beispiel IX

Ein Düngemittel mit den folgenden Bestandteilen wurde hergestellt:

Bestandteile

HF

Schüttgewicht

Teilchengröße

N-P-K

HF-Verhältnis

andere Bestandteile

Bensulid (96 %) HiSiI

Einspeismenge (kg/min)

4,53

512 kg/m

zwischen 2,4 und 0,2 mm 29,6 - 0 - 14,4 2,0 :1

0,43 0,18

Das HF-Material wurde verdichtet, granuliert und gemäß den nachstehenden Bedingungen ohne weitere Zusätze klassiert. Flüssiges Bensulid, ein Herbizid, wurde dann auf die Oberfläche des verdichteten Produktes in einem P-K-Zickzack-Mischer aufgesprüht. HiSiI (ein Absorbens und Fließvermittler) wurde ebenfalls zugesetzt, um die Feuchtigkeit aus dem Produkt auszutreiben.

Verdichtungstemperatur Verdichtungskraft Granulator (U/min)

Raumtemperatur 2,84 t/cm
260

- 20 -

709823/0598

261801]

H.M. Goertz - 1

Produktmerkmale:

N-P-K
Bensulid

Teilchengröße Maximum

Größenverhältnis Schüttgewicht Dichte
Freigabedauer

Streubarkeit

(käuflicher

Rotationsstreuer)

26,13 - O - 12,71 7,88 %

zwischen 1,7 und 0,7 mm 1 % unter O,6 mm

2,36

725 kg/m³

1,59

6 bis 8 Wochen

7,32 m

Beispiel X

Ein Düngemittel wurde aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

Bestandteile

Einspeismenge (kg/min)

HF

S chü 11gewi c ht

Teilchengröße

N-P-K

HF-Verhältnis

4,53

512 kg/m³

zwischen 2,4 und O₇2 mm 30,0 - 0 - 13,6 1,5:1

andere Bestandteile

Monoammoniumphosphat (13-52-0)

1,15

Das HF-Material und das granulierte Monoammoniumphosphat wurden gemischt, verdichtet _f granuliert und gemäß den nachstehenden Bedingungen klassiert.

Verdichtung stemperatur Raumtemperatur Verdichtungskraft 3,06 t/cm Granulator (U/min) 175

- 21 -

709823/0598

H.M. Goertz - 1

Produktmerkmale:

N-P-K

Teilchengröße Maximum

Größenverhältnis Schüttgewicht Dichte
Freigabedauer

Streitbarkeit (käuflicher Rotationsstreuer)

26,53 - 10,61 - 10,61

zwischen 3,36 und 1,4 mm 1,5 % unter 0,84 mm

2,38

752 kg/m³

1,61

10 bis 12 Wochen

12,2 m

Beispiel XI

Ein Düngemittel wurde aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

Bestandteile

HF

Schüttgewicht

Teilchengröße

N-P-K

HF-Verhältnis

andere Bestandteile

Polyvis OSH Benomyl (50 %)

Einspeismenge (kg/min)

4,53

512 kg/m³

zwischen 2,4 und 0,2 mm 33,2 - 0 - 9,6
2,0 :1

O,08 0,22

Das HF-Material wurde verdichtet, granuliert und gemäß den nachstehenden Bedingungen klassiert. Benomyl (50 %), ein Fungizid, wurde dann auf das verdichtete HF-Material zusammen mit Polyvis OSH (ein Polybuten mit einem Molekulargewicht von ca. 400) in einem P-K-Zickzack-Mischer aufgebracht.

- 22 -

703823/0598

261801]

H.M. Goertz - 1

Verdichtungstemperatur Verdichtungskraft Granulator (U/min)

Raumtemperatur 2,84 t/cm 260

Produktmerkmale:

N-P-K Benomyl	31,2 - O -9,0 2,24 %
Teilchengröße Maximum	zwischen 1,7 und 0,7 mm 1 % unter 0,6 mm
Größenverhältnis	2,36:1
Schüttgewicht	725 kg/m3
Dichte	1,59
Freigabedauer	6 bis 8 Wochen
Streubarkeit (käuflicher Rotationsstreuer)	7,32 m
Beispiel XII

Ein Düngemittel wurde mit den folgenden Bestandteilen hergestellt:

Bestandteile	Schüttgewicht	512 kg/m	Einspeismenge (kg/min)	3	2,4 und 0,2 mm	0,45
HF	Teilchengröße	zwischen	4,53	,5 - 6,5	0,09
N-P-K	31,4 - 6		0,77
HF-Verhältnis	2,0 :1
andere Bestandteile
Dursban F (94 %)
Polyvis OSH
Harnstoff (prilliert)	46-0-0

- 23 -

709823/0598

H.M. Goertz - 1

Das HF-Material und der prillierte Harnstoff wurden gemischt. Die Mischung wurde verdichtet, granuliert und gemäß den nachstehenden Bedingungen klassiert. Das verdichtete Produkt wurde dann mit einer Lösung aus Dursban F, einem Insektizid, in Polyvis OSH in einem Mischer beschichtet.

Verdichtungstemperatur Verdichtungskraft Granulator (U/min)

Raumtemperatur 2,73 t/cm 260

Produktmerkmale:

N-P-K Dursban	32,6 - 5,4 - 5,4 0,8 %
Teilchengröße Maximum	zwischen 1,7 und 1 % unter 0,6
Größenverhältnis	2,36
Schüttgewicht	679 kg/m3
Dichte	1,46
Freigabedauer	6 bis 8 Wochen
Streubarkeit (käuflicher Rotationsstreuer)	7,32 m
Beispiel XIII

Ein Düngemittel mit den folgenden Bestandteilen wurde hergestellt:

Bestandteile

HF

Schüttgewicht Teilchengröße N-P-K
HF-Verhältnis

Einspeismenge (kg/min)

4,53

512 kg/m³ zwischen 2,4 und 0,2 mm 34,1 - 5,4 - 4,0 2,0:1

- 24

709823/0598

H.M. Goertz - 1

Das HF-Material wurde verdichtet, granuliert und gemäß den nachstehenden Bedingungen klassiert.

Verdichtungstemperatur Verdichtungskraft Granulator (U/min)

Raumtemperatur 2,84 t/cm 130

Produktmerkmale:

N-P-K

Teilchengröße Maximum

Grö ßenverhältni s Schüttgewicht Dichte

Freigabedauer Streubarkeit

43,1 - 5,4 - 4,0

zwischen 7,9 und 4,0 mm 1 % unter 4,0 mm

2,01

673 kg/m³ 1,48 6 bis 8 Wochen

36,6 m bei Aufbringung aus der Luft

Die Erfindung wurde zwar mit besonderen Beispielen an Nährstoffen, Hilfsstoffen und speziellen Herbiziden, Fungiziden und Insektiziden beschrieben, die mit den Harnstoff-Formaldehyd-Produkten nach der Erfindung kombiniert werden können, es können jedoch viele andere derartige Stoffe eingesetzt werden. Derartige Zusätze sind der deutschen Patentanmeldung P 20 39 759 sowie dem deutschen Patent 15 92 753 zu entnehmen. Weitere Pestizide, die verwendet werden können, sind in dem "Pesticide Manual", 3. Auflage, British Crop Protection Council, 1972, angegeben. Weitere Herbizide können dem "Weed Control", 2. Auflage, Robbins et al., McGraw-Hill Book Company, Inc., New York, New York, entnommen werden. Andere Zusätze für Düngemittel, die zusammen verwendet werden können, sind im "Commercial Fertilizer", 5. Auflage, Collings, McGraw-Hill Book Ine., New York, New York, angegeben.

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709823/0598

HARNSTOFF-FORMALDEHYD-TEILCHEN

ZU GROSSE
TEILCHEN

ANDERE
NÄHRSTOFFE
ODER PESTIZIDE

andere -av 2618011

NÄHRSTOFFE RÜCKGEFÜHRTER ABRIEB ODER PESTIZIDE

MISCHEN

VERDICHTEN

ZERKLEINERN

KLASSIEREN

GRANULIEREN

KLASSIEREN

VERPACKEN

709823/0598

9-02 Al·: 2:4. ü4.197b ÜT:ü8.ü6.1977

Claims (7)

1. H.M. Goertz - 1

   Patentansprüche

   ■ 1J Granuliertes Harnstoff-Formaldehyd-Düngemittel, dadurch gegekennzeichnet, daß die Teilchen ein Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukt als Stickstofflieferant enthalten, wobei das Molverhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd in dem Kondensationsprodukt zwischen 1,3:1 und 2,4:1 liegt, daß die Teilchen untereinander sowohl im Hinblick auf die Zusammensetzung als auch die Größe weitgehend einheitlich sind, wobei das Verhältnis der größten zu den kleinsten unter 3:1 liegt und weitgehend kein Teilchen in der Größe unterhalb 0,6 mm liegt, daß die anfängliche Freigabe des Nährstoffs schnell geschieht und dann über eine Dauer von 6 Wochen anhält.
2. 2. Düngemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen mindestens einen weiteren Feststoff enthalten, der in den Harnstoff-Formaldehyd-Teilchen eingeschlossen ist.
3. 3. Düngemittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Feststoff ein Pflanzennährstoff wie z. B. Harnstoff, Eisen-II-sulfat, Eisen-II-ammoniumsulfat, Ammoniumphosphat und/oder ein Herbizid bzw. Fungizid ist.
4. 4. Düngemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd in dem Kondensationsprodukt zwischen 1,5:1 und 2,1:1 liegt und daß im wesentlichen alle Teilchen im Größenbereich von 0,6 bis 7,1 liegen.
5. 5. Verfahren zur Herstellung eines granulierten Düngemittels
6. mit geregelter Freigabe der Nährstoffe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: Verdichten und Agglomerieren dex- Einzelteilchen eines geschäumten Harnstoff-
7. 7 0 9 8WW9töS#ECTED - 26 -

   H.M. Goertz - 1

   Formaldehyd-Kondensationsprodukts mit mindestens einem weiteren Feststoff zu einer Platte mit einer Dichte von mindestens 1,4, wobei das Molverhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd in dem Kondensationsprodukt zwischen 1,3:1 und 2,4:1 liegt. Zerkleinern der verdichteten Platte in Einzelteilchen und Abtrennen der Teilchen einer Größe von über 0,6 mm, wobei das Verhältnis bei den gewonnenen Teilchen weitgehend von den größten zu den kleinsten unter 3:1 liegt.

   709823/0598