DE2626903A1

DE2626903A1 - Slow release granular fertiliser prodn. - by granulating a mixt. contg. alkaline earth (hydr)oxide and treating with carbon dioxide

Info

Publication number: DE2626903A1
Application number: DE19762626903
Authority: DE
Inventors: Walter Grosse; Helmut Keienburg
Original assignee: HARZER DOLOMITWERKE GmbH
Current assignee: HARZER DOLOMITWERKE GmbH
Priority date: 1976-06-16
Filing date: 1976-06-16
Publication date: 1977-12-29

Abstract

Process for making long-lasting fertilisers comprises using lime, calcined dolomite and magnesite, cpds. of N,P,K useful as fertilisers and other usual components, by first granulating with addn. of water mixts. contg. >=30 wt. % alkaline earth oxides and/or hydroxides (calculated on oxides plus fertiliser ingredients). The granules are then treated with CO2 at 100-250 degrees C. Pref. the granules are granulated a second time, before CO2 treatment, with 5-20 wt. % alkaline earth oxides and/or hydroxides to give them an oxide coating. Treatment with CO2 causes partial recarbonisation of the surface oxides so that the speed at which the soluble fertiliser components are released is much reduced. Components which are normally incompatible can now be used together.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft cin Verfahren zurThe present invention relates to a method for

herstellung eines granulierten Langzeitdüngemittels unter Verwendung von Kalk, gebranntem Dolomit; oder Magnesit und düngewirksamen Verbindungen des Stickstoffs, Phosphors, Kaliums und anderen üblichen Stoffen. Da Pflanen Nährstoffe nur in gelöster Form aufnehmcn können, miissen künstliche Düngemittel, insbesondere deren düngewirksame Substanzen in wasserlöslicher Form eingesetzt werden. Dies fiillrt dazu, dass unmittelbar nach der Düngung durch Bodenfeuchtigkeit und Regen die Düngestoffe in eine lösliche Form übergehen und als Überangebot für die Pflanzen vorliegen. Dicses Überangebot nimrnt jedoch im Verlauf der Pflanzen entwicklung durch Versickerung und durch Auswaschungen, besonders bei llanglagen, rasch ab. Die Folge ist, dass während der Entwicklungsphasen der Pflanze, je nach Bodenbeschaffenheit, die Düngestoffe nicht in ausreichendem Maße zur Verfügung stehen und ferner, dass die ausgewaschenen Düngemittel sich in Seen und l?liissen anreichern und dort infolge übermässiger Algenpopulation zu einem Sauerstoffinangel führen, der das biologische Gleichgewicht dieser Gewässer emfpindlich stört.production of a granulated slow release fertilizer using of lime, burnt dolomite; or magnesite and compounds of the active fertilizer Nitrogen, phosphorus, potassium and other common substances. Because planting nutrients Artificial fertilizers, in particular, must be able to absorb only in dissolved form whose fertilizing substances are used in water-soluble form. This works to the fact that immediately after fertilization by soil moisture and rain the fertilizers pass into a soluble form and exist as an oversupply for the plants. However, this oversupply diminishes in the course of plant development through seepage and quickly due to washouts, especially in long layers. The consequence is that during the development phases of the plant, depending on the nature of the soil, the fertilizers not available in sufficient quantities and further that the washed-out Fertilizers accumulate in lakes and can be enriched there as a result of excessive Algae population lead to an oxygen deficiency, which affects the biological balance this water is sensitive to disturbances.

Es bestand daher die Aufgabe, ein Diingemittel zu entwickeln, welches die diingewirksamen Stoffe gebremst und über einen längeren Zeitraum verteilt an den Boden abgibt und den Pflanzen zur Verfügung stellt.It was therefore the task to develop a gadgets which the active substances are slowed down and spread over a longer period of time releases the soil and makes it available to the plants.

Es wurde gefunden, dass diese Forderungen erfüllbar sind, wenn man Mischungen aus wenigstens 30 Gew.% Erdalkalioxyden und / oder llydroxyden ( bezogen auf die Oxyde ) und diing;ewirksamen Stoffen herstellt und diese Mischungen unter Zusatz von Wasser zu Granalien formt und anschliessend bei Temperaturen von 100° bis 250°C mit Kohlensäure behandelt.It has been found that these requirements can be met if one Mixtures of at least 30% by weight of alkaline earth oxides and / or hydroxides (based on on the oxides) and diing; e-active substances and these mixtures under Addition of water to form granules and then at temperatures of 100 ° Treated with carbonic acid up to 250 ° C.

Durch die Behandlung der Granalien mit Kohlensäure findet eine Rekabonatisierung des Anteils an Kalk, gebranntem Dolomit, gebranntem Magnesit oder deren Hydroxyde statt.By treating the granules with carbonic acid, a re-carbonization takes place the proportion of lime, burnt dolomite, burnt magnesite or their hydroxides instead of.

Diese Rekarbonatisierung bewirkt, dass die düngewirksamen Stoffe, welche wasserlöslich sind, wesentlich langsamer durch Bodenfeuchtigkeit in Lösung gehen, sodass sich das Nährstoffangebot über einen Längeren Zeitraum verteilt.This recarbonation causes the fertilizing substances, which are water-soluble, much more slowly due to soil moisture in solution go so that the nutrient supply is spread over a longer period of time.

Es ist jedoch erforderlich, dass die Erdalkalioxyde oder Hydroxyde zu wenigstens 30 Gew.% , bezogen auf das Oxyd in der Ausgangsmischung vorhanden sind, um eine geniigende Festigkeit der Granalien zu erreichen. Bei höheren Anteilen an leicht wasserlöslichen Stoffen, zum Beispiel Kaliumchlorid, empfiehlt es sich, den Anteil an Erdalkalioxyd entsprechend heraufzusetzen. Eine Steuerung der Löslichkeit wenn ferner durch die Temperatur und die Zeitdauer der Kohlensäurebehandlung erreicht werden. Als Beispiele für düngewirksame Stoffe seicn genannt: Harnstoff, lösliche Phosphate, Kaliumchlorid; ferner können selbstverständlich Spuren elemente zugesetzt werden.However, it is necessary that the alkaline earth oxides or hydroxides at least 30% by weight, based on the oxide in the starting mixture in order to achieve a sufficient strength of the granules. With higher proportions In the case of easily water-soluble substances, for example potassium chloride, it is recommended to increase the proportion of alkaline earth oxide accordingly. A solubility control if further achieved by the temperature and length of time of carbonic acid treatment will. Examples of substances that have an effect on fertilizers are: urea, soluble Phosphates, potassium chloride; Furthermore, trace elements can of course be added will.

Gemäss der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, wenn man die Granalien vor der Kohlensäurebehandlung unter Zusatz von einem weiteren Anteil an Erdalkalioxyden und/oder Hydroxyden nachgranuliert und danach die Behandlung mit Kohlensäure vornimmt. Hierzu geniigen im allgemeinen 5 - 20 Gew .O/o. Durch das Nachgranulieren werden die Granalien mit einer Oxydumhüllung versehen, aus welcher sich mit Kohlensäure eine Karbonatumhüllung bildet. Diese Umhüllung bremst zusätzlich das Inlösunggehen der Düngestoffe.According to the invention, it is particularly advantageous if the granules before the carbonic acid treatment with the addition of a further proportion of alkaline earth oxides and / or after-granulating hydroxides and then carrying out the treatment with carbonic acid. In general, 5 to 20% by weight are sufficient for this purpose. Due to the post-granulation the granules are provided with an oxide coating, from which carbonic acid is produced forms a carbonate coating. This covering also slows down the dissolution of fertilizers.

Es ist erfindungsgemäss weiterhin vorteilhaft, bei der Granulierung 3 - 15 Gew.0/o, vorzugsweise 8 - 12 Gew.% Wasser, bezogen auf das Erdalkalioxyd, zuzugeben. Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Kohlensäurebehandlung der Granalien in einem an sich bekannten Fliessbettreaktor vorzugsweise unter Verwendung von CO2 enthaltenden heissen Gasen durchzutiihren.According to the invention, it is also advantageous in the case of granulation 3-15% by weight, preferably 8-12% by weight of water, based on the alkaline earth oxide, admit. Furthermore has It proved beneficial to the carbonic acid treatment the granules in a fluidized bed reactor known per se, preferably using of hot gases containing CO2.

Die Rekarbonatisierung der Granalien geht im Fliessbettreaktor relativ schnell vor sich. Die Reaktionszeit ist ausser von der Abgastemperatur auch vom CO2 Gehal und den' Feuchtigkeitsgehalt der Granalien abhängig. Man erreicht ohne weiteres einen Rekarbonatisierungsgrad von mehr als 50 % des eingesetzten Erdalkalioxyds. Hierbei ist naturgemäss die Schale der Granalien stärker karbonatisiert.The recarbonation of the granules takes place relatively in the fluidized bed reactor quickly in front of you. The reaction time is not only from the exhaust gas temperature but also from CO2 content and the moisture content of the granules depends. One achieves without furthermore a degree of recarbonation of more than 50% of the alkaline earth oxide used. The shell of the granules is naturally more strongly carbonated.

Die folgenden Ausführungsbeispiele und die Vergleichsuntersuchungen zur Frage der Löslichkeit sollen die Erfindung erläutern: Eingesetzt wurde teciinisclles Dolomitkalkhydrat folgender Zusammensetzung: Glühverlust 20 Gew.% ( davon 1,5 % CO2), CaO 45 %, MgO 32 %, R2O3/ SiO2 3 %. Harnstoff technisch mit 46 % Stickstoff, Phosphatfilterstaub mit 40 % P2O5 wasserlöslich, Kali mit 60 % K2O.The following exemplary embodiments and the comparative tests the invention is intended to explain the question of solubility: teciinisclles was used Dolomite lime hydrate of the following composition: loss on ignition 20% by weight (of which 1.5% CO2), CaO 45%, MgO 32%, R2O3 / SiO2 3%. Urea technical with 46% nitrogen, Phosphate filter dust with 40% P2O5 water-soluble, potash with 60% K2O.

Die Rezepturen lauteten wie folgt: Versuch Dolomitkalk- Harnstoff Phosphat- KCl hydrat filterstaub Nr.The recipes were as follows: Trial dolomite lime urea Phosphate KCl hydrate filter dust no.

- Gewichtsteile -1 37 22 25 16 2 50 17 20 13 3 G3 13 15 9 Die Verfahrenstechnik sei für den Vcrsuch Nr. 2 näher bcschrieben: 17 Icg harnstoff, 20 kg Phosphatfilterstaub, 13 kg Kali und und 40 kg Dolomitkalkhydrat wurden in einem Eirigmischer trocken gemischt und dann durch dosierte Wasserzugabe granuliert. Sobald die Granalien ausreichendc Festigkeit erreicht hatten, wurden sie bei noch feuchter Oberfläche mit lo kg Dolomitkalkhydrat versetzt und nachgranuliert. - Parts by weight -1 37 22 25 16 2 50 17 20 13 3 G3 13 15 9 Process engineering the following is described in more detail for test no.2: 17 lcg urea, 20 kg phosphate filter dust, 13 kg potash and and 40 kg dolomite lime hydrate were in an egg mixer mixed dry and then granulated by adding dosed water. Once the granules When they had reached sufficient strength, they were used when the surface was still damp mixed with lo kg dolomite lime hydrate and re-granulated.

Diese Granalien wurden einem Fliessbettreaktor zugeführt, der einen Düsenboden besitzt und dessen Austrag als Überlauf eingerichtet ist. Durch den Düsenboden wurden 180°C heisse Abgase mit einem CO2-Gehalt von 17 % zugeführt.These granules were fed to a fluidized bed reactor, one Has nozzle bottom and whose discharge is set up as an overflow. Through the nozzle bottom 180 ° C hot exhaust gases with a CO2 content of 17% were fed in.

Der Gasdruck unterhalb des Düsenbodens lag bei 70 - so mm Wassersäule. Die iiber den Austrag gesammelten relcarbonatisicrten und getrockneten Granalien besassen eine Korngrösse zwischen 1 und 3 mm. Der Gehalt an CO2 betrug 11 %, entsprechend einem Rekarbonatisierungsgrad von 62,5 0%, bezogen auf den Gehalt von 22,4 % OaO und 14.6 o/o MgO.The gas pressure below the nozzle bottom was 70 - 50 mm water column. The relcarbonated and dried granules collected via the discharge had a grain size between 1 and 3 mm. The CO2 content was 11%, accordingly a degree of recarbonation of 62.5%, based on the content of 22.4% OaO and 14.6 o / o MgO.

Untersuchung der Wasserlöslichkeit am Beispiel des Chloridgehaltes: Die Chloride sind in dem Gemisch am leichtesten löslich.Investigation of the water solubility using the example of the chloride content: The chlorides are most easily soluble in the mixture.

Zur Bestimmung wurden jeweils 10 g Granulat mit 100 cm3 H2O übergossen und nach Umschwenken in Zeitabständen von 1, 5, Io, 15, 20, 25 und 30 Minuten 10 cm3 Flüssigkeit entnormen und der Chloridanteil durch titrieren bestimmt.For the determination, 100 cm3 of H2O were poured over each 10 g of granulate and after turning at intervals of 1, 5, Io, 15, 20, 25 and 30 minutes 10 Remove cm3 of liquid and determine the chloride content by titrating.

Ergebnisse: Nach 1 Minute = 12 % Chlorid gelöst " 5 Minuten " 31 % " " " 10 " = 49 % " " " 15 " = 66 % " " " 20 " = 79 % " "= " 25 " = 93 % " " " 30 " = 100 % " " Die gleiche Bestimmung der Löslichkeit eines Granulates, das ohne Zusatz von Dolomitkalkhydrat hergestellt wurde, ergab, dass nach 1 Minute 57 % und nach 2 Minuten loo (;o des Chlorids in Lösung gegangen waren. Das ungranulierte Ausgangsgemisch ergab bereits nach 1 Minute loo Fó gelöstes Chlorid.Results: After 1 minute = 12% chloride dissolved "5 minutes" 31% "" "10" = 49% "" "15" = 66% "" "20" = 79% "" = "25" = 93% "" "30 "= 100%" "The same determination of the solubility of a granulate that without Addition of dolomite lime hydrate was produced, showed that after 1 minute 57% and after 2 minutes loo (; o of the chloride had gone into solution. The ungranulated The starting mixture yielded dissolved chloride after just 1 minute.

Gemäss vorliegender Erfindung ist es möglich, einen kiinstlichen Volldiinger mit Langzeitwirkung herzustellen. Die Wasserlöslichkeit der düngewirksamen Bestandteile wird nach der erfindung um ein Vielfaches verlangsamt. Es hat sich auch gezeigt, dass gemäss der Erfindung düngewirksame Stoffe miteinander kombiniert werden können,deren Mischung normalerweise nach dein bekannten Mischungsstern nicht zulässig ist.According to the present invention it is possible to produce an artificial full thing to produce with long-term effect. The water solubility of the active ingredients is slowed down many times over after the invention. It has also been shown that according to the invention fertilizing substances can be combined with one another, their Mixing is usually not allowed according to your known mix star.

Claims

Process for the production of a granulated slow release fertilizer P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Process for the production of a granulated slow release fertilizer using lime, burnt dolomite or magnesite and compounds with a fertilizer effect of nitrogen, phosphorus, potassium and other common substances, d u r c h it is noted that mixtures with contents of at least 30% by weight Alkaline earth oxides and / or hydroxides based on the oxides and the fertilizer Substances formed into granules with the addition of water and then at temperatures can be treated with carbonic acid from 100 to 25 ° C.

2, method according to claim 1, d a d u r c ii g e k c n n -z e i c n e t that the granules before the carbonic acid treatment with the addition of alkaline earth oxides and / or liydroxides, preferably in amounts of 5 to 20% by weight, by post-granulation be provided with an oxide coating.

3. The method according to claim 1 or 2, d a d u r c Ii g e k e n n z e i c ii n e t that during granulation, based on alkaline earth oxide 3-15% by weight, preferably 8 - 12 °, o water are added.

4. The method according to claims 1 to 3, d a d u r c h g e k e n n e i n e t that treatment of the Carbonated Granules hot in a fluidized bed reactor, preferably using CO2 Exhaust is carried out.