DE3146015C1

DE3146015C1 - Flüssiges Stickstoffdüngemittel

Info

Publication number: DE3146015C1
Application number: DE3146015A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Chem. Dr. 5064 Rösrath Grams
Original assignee: Chemische Fabrik Kalk GmbH
Current assignee: Chemische Fabrik Kalk GmbH
Priority date: 1981-11-20
Filing date: 1981-11-20
Publication date: 1986-12-04

Description

15

20

Die vorliegende Erfindung betrifft ein flüssiges $tickstoffdüngemittel, bestehend aus einer Harnstoff, Ammoniumnitrat und Magnesiumsalze enthaltenden lösung, deren Stickstoffgehalt etwa 27 Gew.-% beträgt find in der bei einer Temperatur von —5° C noch keine Kristallisation eintritt.

In der Landwirtschaft hat sich in erheblichem Umfang #ie Düngung mit flüssigen Düngemitteln durchgesetzt. Insbesondere die Düngung mit flüssigen stickstoffhalti-{en Düngemitteln nimmt hier einen breiten Raum ein. s ist wünschenswert, daß diese flüssigen Stickstoffdün-(emittel einen hohen Nährstoffgehalt haben und daß sie Irotz ihres hohen stickstofftragenden Feststoffanteils fcei niedrigen Temperaturen keine Kristallabscheidun-Jen zeigen.

In dem System Harnstoff-Ammoniumnitrat-Wasser !»'eist eine Lösung bei Einsatz von gleichen Mol-Anteilen Harnstoff und Ammoniumnitrat ein ausgeprägtes l-öslichkeitsmaximum aus. Wie aus einer Veröffentlichung in »Chemische Technik« 25, Heft 12, S. 733 (1973) hervorgeht und anschaulich dargestellt ist, wird bei Verringerung oder Erhöhung des Harnstoff-Anteils bzw. entsprechender Erhöhung uder Verringerung des Ammoniumnitrat-Anteils die Gesamtlöslichkeit beider Salze in Wasser und der über sie eingebrachte Stickstoffanteil sehr ausgeprägt reduziert. In Überein-Itimmung mit dieser Tatsache enthalten handelsübliche (flüssige Stickstoffdüngemittel aus Harnstoff und Ammoniumnitrat die beiden Komponenten in nahezu äquimolarem Verhältnis. Unter den mittel- und westeuropäi- »chen Klimaverhältnissen haben sich flüssige Stickstoff düngemittel bewährt, die mindestens 27 bis 28 Gew.-% Stickstoff enthalten und bei einer Temperatur von —5° C noch kein Auskristallisieren ihrer Salze zeigen, feine solche Nährstofflösung enthält etwa 70Gew.-% Feststoff in Form von Harnstoff und Ammoniumnitrat.

Besonders bei der Stickstoff-Düngung besteht viellach die Notwendigkeit, gleichzeitig Magnesium als «weiteren Nährstoff auszubringen. Bei der Zugabe leicht Verfügbarer Magnesiumverbindungen, wie Magnesi-(umchlorid, -nitrat oder -sulfat zu der obenbeschriebenen Lösung aus Harnstoff und Ammoniumnitrat treten jedoch spätestens beim Abkühlen auf +2°C Kristallisationen auf.

In der US-PS 41 91 550 ist eine Stickstoff-Magnesium-Düngemittel-Lösung beschrieben, die eine Kristallisationstemperatur von —7,8°C ausweist, und etwa 14 bis 32 Gew.-% Ammoniumnitrat, 3,5 bis 8 Gew.-% Harnstolf und 18 bis 28Gew.-% Magnesiumnitrat enthält Das Gewichtsverhältnis von Ammoniumnitrat zu Harnstoff soll demnach 3,5 bis 5:1 betragen, dem entspricht ein Verhältnis von Stickstoff aus Ammoniumnitrat zu Stickstoff aus Harnstoff von 2,7 bis 3,8:1. Entsprechend dem Beispiel der genannten US-PS 41 91 550 wird ein Säckstoff-Magnesium-Düngemittel mit 14% N und 4% Mg, berechnet als 6,67% MgO erhalten.

In der landwirtschaftlichen Praxis besteht dagegen der Wunsch nach einem flüssigen Düngemittel mit nicht weniger als 27 Gew.-% N und mindestens 0,6 bis 1,8 Gew.-% Mg, oder berechnet als MgO von 1 bis 3% MgO. Eine solche Düngemittel-Lösung zu finden, war Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Gegenstand der vorliegenden Erfndung ist ein flüssiges Stickstoffdüngemittel, bestehend aus einer Harnstoff, Ammoniumnitrat und Magnesiumsalze enthaltenden Lösung, wobei bei einer Temperatur von —5°C noch keine Kristallisation eintritt. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens 26% N und 0,6 bis 1,8% Mg enthält und Harnstoff und Ammoniumnitrat im molaren Verhältnis von 1,8 :1 bis 4 :1 vorliegen. Das Magnesium wird vorteilhaft in Form von Magnesiumchlorid, -nitrat oder -sulfat allein oder als Gemisch dieser Salze zugesetzt. Gegebenenfalls können de.n Düngemitte! noch Spurenelemente, Wirkstoffe, Komplexbildner und Farbstoffe zugefügt werden, die mit den Bestandteilen der Düngemittel-Lösung auch bei Temperaturen bis -5⁰C keine Fällungen ergeben.

Bei der Herstellung einer solchen kältestabilen magnesiumhaltigen Düngemittel-Lösung hat sich gezeigt, daß das molare Verhältnis Harnstoff zu Ammoniumnitrat von 1,8 : 1 bis 4 :1 eingestellt werden muß. Entgegen den Verhältnissen in dem magnesiumfreien System, entsprechend der Veröffentlichung in »Chemische Technik« 25, Heft 12, S. 733 (1973) und den Angaben der US-PS 41 91 550 ist durch die Zugabe von Magnesiumsalzen das Löslichkeitsoptimum überraschenderweise in den harnstoffreicheren Bereich verschoben.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung gegenüber dem aufgezeigten Stand der Technik besteht darin, daß trotz der hohen Stickstoffkonzentration bzw., des hohen Feststoffgehaltes der Düngemittel-Lösung und zusätzlicher Anwesenheit von Magnesiumsalzen mit bis zu 3% MgO bei einer Temperatur von 0°C und vorzugsweise bei einer Temperatur von —5°C noch keine Kristallisation der Feststoffe in der Düngemittel-Lösung auftritt

Mit folgendem Beispiel und nachfolgender Tabelle soll die Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Düngemittel-Lösung erläutert werden.

Beispiel

Aus 29,4 bis 52,8 Gew.-Teilen Harnstoff und 7,8 bis 39,1 Gew.-Teilen Ammoniumnitrat, 15,4 Gew.-Teilen MgCl₂ -6H₂O und 16,1 bis 24,0 Gew.-Teilen vollentsalztem Wasser werden Lösungen hergestellt, die jeweils 27% N und 1,8% Mg, berechnet als 3% MgO, enthalten.

Entsprechend der nachfolgenden Tabelle ist der molare Anteil des Stickstoffs aus Harnstoff von 50 auf 90 rel.% erhöht und der entsprechende Anteil des Stickstoffs aus Ammoniumnitrat von 50 auf 10 rel.% herabgesenkt.

3	Tabelle	1+)	2+)	31 46	015	5	4	6	7+)
	29,4	35,2			44,0		46,9	52,8
Harnstoff Gew.-Teile	39,1	31,3	3	4	19,6	15,7	7,8
Ammoniumnitrat Gew.-Teile	15,4	15,4	38,1	41,4	15,4	15,4	15,4
MgCl₂ · 6H₂O Gew.-Teile	16,1	18,1	27,4	23,5	21,0	22,0	24,0
Wasser Gew.-Teile	50	60	15,4	15,4	75	80	90
Anteil N aus Harnstoff % rel.	50	40	19,1	19,7	25	20	10
Anteil N aus Ammoniumnitrat % rel.	3	3	65	70	3	3	3
% MgO	best.	best.	35	30	best.	best.	kr.
+ 5⁰C	3T	4T	3	3	best.	best.	kr.
+ 2⁰C	kr.	kr.	best.	best.	best.	4T	kr.
O⁰C	kr.	kr.	best.	best.	best.	3T	kr.
-5°C		9T	best.
		5T	best.

best. = beständig

T = Tage bis zur beginnenden Kristallisation kr. = Kristallisation in weniger als 3 Tagen

+· Die Beispiele 1, 2 und 7 sind dabei als nichterfindungsgemäß aufgeführt.

Wie in der Tabelle zusammenfassend dargestellt ist, 35 Harnstoff bleiben bei einer Temperatur von 0"C für bleiben bei der Lagerung bei einer Temperatur von mehrere Tage stabil. Bei einer Verringerung des —5^CC nur die Lösungen stabil, die 70 bzw. 75 rel.% des
Stickstoffs aus Harnstoff enthalten.

Die Lösungen mit 65 bzw. 80 rel.% des Stickstoffs aus

MgO-Gehalts auf 1% MgO wird die Beständigkeit dieser Lösungen weiter verbessert.

Claims

Patentanspruch:

Flüssiges Stickstoffdüngemittel, bestehend aus einer Harnstoff. Ammoniumnitrat und Magnesiumsalze enthaltenden Lösung, wobei bei einer Temperatur von —5°C noch keine Kristallisation eintritt, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens 26% N und 0,6 bis 1,8% Mg enthält und Harnstoff und Ammoniumnitrat im molaren Verhältnis von 1,8 : 1 bis 4 :1 vorliegen.