DE3326796C1 - Verfahren zur Herstellung eines Kaliummagnesiumphosphat enthaltenden Düngemittels - Google Patents

Description

• Die verbleibende Kaliumdihydrogenphosphatlösung wird erfindungsgemäß bei einer Temperatur von < 400 C mit einer basisch reagierenden Magnesiumverbindung verrührt, wobei das Molverhältnis der eingesetzten Menge an basisch reagierender Magnesiumverbindung zum P20s-Gehalt der Kaliumhydrogenphosphatlösung auf etwa 2 :1 eingestellt wird. Es bildet sich eine Suspension von Kaliummagnesiumphosphat-hexahydrat, das als zweites Reaktionsprodukt von der verbleibenden Mutterlauge abgetrennt wird. Die Mutterlauge wird nach Ergänzung des mit den Produkten ausgetragenen Wassers an den Anfang des Verfahrens zurückgeführt.
• Als basisch reagierende Magnesiumverbindungen dienen beispielsweise kaustisch gebrannter Magnesit, Magnesiumhydroxid oder ein Gemisch der beiden.
• Durch den Wassergehalt der Mutterlauge ist gewährleistet, daß Kaliumcalciumsulfat als Monohydrat und Kaliummagnesiumphosphat als Hexahydrat anfallen.
• Die auf diese Weise erhaltenen Produkte werden getrennt auf einen Gehalt an freiem Wasser von 0,1 bis 10 Gew.-% getrocknet, wobei der Wassergehalt an der unteren Grenze zu wählen ist, wenn das betreffende Produkt anschließend preßgranuliert werden soll, während der Gehalt an freiem Wasser an der oberen Grenze dieses Bereichs liegen soll, wenn eine Rollgranulierung vorgesehen ist.
• Das getrocknete Kaliummagnesiumphosphat-hexahydrat und Kaliumcalciumsulfat-monohydrat werden jedes für sich in bekannter Weise, beispielsweise mittels einer Walzenpresse oder auf einem Teller granuliert.
• Dabei ist dafür Sorge zu tragen, daß dem Granuliergut das Kristallwasser nicht entzogen wird.
• Die beiden granulierten Produkte Kaliummagnesiumphosphat-hexahydrat und Kaliumcalciumsulfat-monohydrat werden in dem Verhältnis, in dem sie in dem Verfahren gebildet worden sind, miteinander vermischt.
• Durch die Mischung erst nach erfolgter Granulierung wird vermieden, daß sich Kaliummagnesiumphosphathexahydrat und Kaliumcalciumsulfat-monohydrat zu unerwünschten Folgeprodukten umsetzen, die, wie beispielsweise Tricalciumphosphat, Hydroxylapatit das P205 in nichtpflanzenverfügbarer Form enthalten.
• Erfindungsgemäß wird ein Düngemittel mit einem günstigen Nährstoffverhältnis und einer geringen Nährstoffabgabe-Geschwindigkeit gewonnen.
• Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann das granulierte Kaliumcalciumsulfat-monohydrat vor der Vermischung mit dem granulierten Kaliummagnesiumphosphat-hexahydrat mit wasserabweisenden Substanzen, wie zum Beispiel natürlichen oder künstlichen Ölen oder Harzen, behandelt werden, wodurch die Nährstoffabgabe-Geschwindigkeit dieses Anteils des nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Düngemittels noch weiter verringert wird.
• Das Verfahren der Erfindung ermöglicht die Herstellung eines Düngemittels mit Langzeitwirkung, bestehend aus Kaliummagnesiumphosphat-hexahydrat und Kaliumcalciumsulfat-monohydrat, das ein günstiges Nährstoffverhältnis von 14 bis 16% P2O5, 20 bis 22% K20 und etwa 9% MgO aufweist.
• Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Granalien des Düngemittels weisen aufgrund ihrer Zusammensetzung eines stabile Struktur auf, so daß die Granalien im Boden nicht spontan zerfallen, sondern allmählich von der Oberfläche her aufgelöst werden und die Nährstoffe nur langsam abgeben. Das Granulatgemisch kann auch ohne Staubbelästung gehandhabt werden.
• Beispiel 1000 Gew.-Tetle Triplesuperphosphat (80,9 Gew.-o/o Calciumdihydrogenphosphat-Monohydrat, 4,7 Gew.-% Calciumsulfat-Dihydrat, 7,4 Gew.-% Inertstoffe und 7 Gew.-% Feuchte) werden zusammen mit 1235 Gew.-Teilen technischem Kaliumsulfat in 2730 Gew.-Teile Mutterlauge eingerührt, nachdem dieser 865 Gew.-Teile Wasser zugesetzt worden sind. Nach Beendigung der Umsetzung werden 1540Gew.-Teile Kaliumcalciumsulfat-Monohydrat mit einem Gehalt an freiem Wasser von 23,5 Gew.-% abgetrennt, die anschließend unter Verdampfung von 240Gew.-Teilen Wasser zu 1298 Gew.-Teilen Kaliumcalciumsulfat-Monohydrat mit einem Gehalt an freiem Wassers von 0,2 Gew.-% getrocknet, das anschließend durch Pressen, Brechen und Sieben zu Granalien mit einer Durchschnittsgröße von 2 bis 6 mm granuliert wird.
• In die verbleibenden 4280 Gew.-Teile Kaliumdihydrogenphosphatlösung werden nach Zusatz von 430 Gew.-Teilen Wasser 382 Gew.-Teile technisches Magnesiumhydroxid mit 90,9 Gew.-% Mg(OH)2-Gehalt bei Raumtemperatur eingerührt Nach beendeter Umsetzung werden aus dem Reaktionsgemisch 2363 Gew.-Teile Kaliummagnesiumphosphat-Hexahydrat abgetrennt, die 29,3 Gew.-% freies Wasser enthalten. Unter Verdampfung von 690 Gew.-Teilen Wasser wird daraus ein granulierfähiges Produkt mit einem Gehalt von 0,2 Gew.-O/o an freiem Wasser erhalten, das durch Pressen, Brechen und Sieben zu Granalien mit einer Durchschnittsgröße von 1 bis 3 mm granuliert wird.
• Die vom Kaliummagnesiumphosphat abgetrennten ca. 2730 Gew.-Teile Mutterlauge werden in die Kaliumcalciumsulfatstufe zurückgeführt.
• Durch Vermischen der auf diese Weise hergestellten Granulate werden 2973 Gew.-Teile eines Mischdüngemittels mit 15,1 (Sew.-% P2O5, 21,8 Gew.-0/0 K20, 8,3Gew.-% MgO, 6,6 Gew.-% CaO und 19,9 Gew.-O/o SO3 erhalten.
• - Leerseite -

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung eines granulierten, Kaliummagnesiumphosphat enthaltenden Düngemittels durch Umsetzung von einem Calciumdihydrogenphosphat enthaltenden Material mit Kaliumsulfat und einer basisch reagierenden Magnesiumverbindung, Abtrennung der Reaktionsprodukte von der Mutterlauge, Rückführung der Mutterlauge und Trocknung der Reaktionsprodukte, d a d u r c h gekennzeichnet, daß in die Mutterlauge das Calciumdihydrogenphosphat enthaltende Material und das Kaliumsulfat im Molverhältnis Calciumdihydrogenphosphat: Kaliumsulfat von etwa 1:2 eingerührt werden, aus dem Gemisch als erstes Reaktionsprodukt Kaliumcalciumsulfat-monohydrat abgetrennt wird, die verbleibende Kaliumdihydrogenphosphatlösung bei einer Temperatur von < C mit der basisch reagierenden Magnesiumverbindung verrührt wird, wobei das Molverhältnis der basisch reagierenden Magnesiumverbindung zum P205-Gehalt der Kaliumdihydrogenphosphatlösung auf etwa 2 :1 eingestellt wird, das als zweites Reaktionsprodukt anfallende Kaliummagnesiumphosphat-hexahydrat von der Mutterlauge abgetrennt und diese nach Ergänzung des mit den Produkten ausgetragenen Kristallwassers an den Anfang des Verfahrens zurückgeführt wird, worauf die beiden Reaktionsprodukte getrennt bis auf einen Gehalt an freiem Wasser von 0,1 bis 10 Gew.-% getrocknet, granuliert und schließlich die Granulate vermischt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das granulierte Kaliumcalciumsulfatmonohydrat vor der Vermischung mit wasserabweisenden Substanzen behandelt wird.

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines granulierten, Kaliummagnesiumphosphat enthaltenden Düngemittels durch Umsetzung von Calciumdihydrogenphosphat mit Kaliumsulfat und einer basisch reagierenden Magnesiumverbindung.

   Kaliummagnesiumphosphat ist ein wichtiges Düngemittel im Hinbliek auf die Versorgung von Kulturpflanzen mit Kalium, Magnesium und Phosphor. Es enthält keine Ballaststoffe und kann auch in Mehrnährstoffdüngemittel eingearbeitet werden.

   In der DE-OS 32 16 973 ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Kaliummagnesiumphosphat vorgeschlagen, nach dem dieses durch Umsetzung von basischen Magnesiumverbindungen mit Phosphorsäure bzw. Phosphaten in Gegenwart von Kaliumsulfat aus einer Mutterlauge erhalten wird, die pro 1000 g Wasser bis 150 g Magnesiumsulfat und bis 120 g Kaliumsulfat enthält und aus der mit einer in bezug auf Magnesiumsulfat äquimolaren Menge an Calciumoxid bzw. -hydroxid Sulfat gefällt und nach Einstellung eines pH-Wertes von 2 bis 4 mittels Phosphorsäure mechanisch abgetrennt wird, worauf dem verbleibenden Filtrat die erforderliche Menge Kaliumsulfat und basische Magnesiumverbindung zugesetzt und daraus das Kaliummagnesiumphosphat gefällt wird.

   In reinem Kaliummagnesiumphosphat ist jedoch das Nährstoffverhältnis weniger günstig, da der K20-Gehalt im Verhältnis zum P20s-Gehalt verhältnismäßig ge- ring ist. Weiterhin gehört Kaliummagnesiumphosphat zu den Düngemitteln mit einer vergleichsweise hohen Nährstoffabgabe-Geschwindigkeit, insbesondere, wenn die mittlere Korngröße < 0,2 mm liegt.

   Unter bestimmten Bedingungen- der Bodenbeschaffenheit, zum Beispiel bei Böden in niederschlagsreichen Regionen, ist es jedoch vorteilhaft, ein Kaliummagnesiumphosphat-Düngemittel mit geringer Nährstoffabgabe-Geschwindigkeit einzusetzen.

   Daraus ergibt sich die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung eines granulierten, Kaliummagnesiumphosphat enthaltenden Düngemittels zu finden, das die Nährstoffe in einem für die Aufnahme durch die Pflanze günstigen Verhältnis enthält und dessen Nährstoffabgabe-Geschwindigkeit gering ist.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die Mutterlauge das Calciumdihydrogenphosphat enthaltende Material und das Kaliumsulfat im Molverhältnis Calciumdihydrogenphosphat : Kaliumsulfat von etwa 1:2 eingerührt werden, aus dem Gemisch als erstes Reaktionsprodukt Kaliumcalciumsulfatmonohydrat abgetrennt wird, die verbleibende Kaliumhydrogenphosphatlösung bei einer Temperatur von < C mit der basisch reagierenden Magnesiumverbindung verrührt wird, wobei das Molverhältnis der basisch reagierenden Magnesiumverbindung zum P20s-Gehalt der Kaliumdihydrogenphosphatlösung auf etwa 2 :1 eingestellt wird, das als zweites Reaktionsprodukt anfallende Kaliummagnesiumphosphathexahydrat von der Mutterlauge abgetrennt und diese nach Ergänzung des mit den Produkten ausgetragenen Kristallwassers an den Anfang des Verfahrens zurückgeführt wird, worauf die beiden Reaktionsprodukte getrennt bis auf einen Gehalt an freiem Wasser von 0,1 bis 10 Gew.-% getrocknet, granuliert und schließlich die Granulate vermischt werden.

   Nach dem Verfahren der Erfindung werden Calciumdihydrogenphosphat enthaltendes Material und Kaliumsulfat im Molverhältnis Calciumdihydrogenphosphat : Kaliumsulfat von etwa 1:2 in die Mutterlauge eingerührt, wobei Kaliumdihydrogenphosphat und Kaliumcalciumsulfatmonohydrat (Syngenit) gebildet werden. Die Mengenverhältnisse feste Einsatzstoffe zu Mutterlauge ist hierbei vorteilhaft so zu bemessen, daß nach beendeter Umsetzung das entstandene Kaliumdihydrogenphosphat in Lösung bleibt, während das Kaliumcalciumsulfatmonohydrat aus der Reaktionslösung ausfällt und als erstes Reaktionsprodukt abgetrennt wird. Es ist unnötig, dieses Reaktionsprodukt zu waschen.

   Als Calciumdihydrogenphosphat enthaltende Materialien können beispielsweise Aufschlußprodukte von Rohphosphaten mit Phosphorsäure oder Produkte der Neutralisation von Phosphorsäure mit Calciumoxid, -hydroxid, -carbonat oder Dolomit eingesetzt werden.