DE3411245A1

DE3411245A1 - Verfahren zur herstellung von mehrnaehrstoffduengemitteln mit verlaengerter wirkung

Info

Publication number: DE3411245A1
Application number: DE19843411245
Authority: DE
Inventors: Andrzej Dr.-Ing. Pruszków Beresniewicz; Zdzis&lstrok;aw Lodsch/&Lstrok;ódz Bielawski; Stanis&lstrok;aw Tomaszów Mazowiecki Koch; Krzysztof Lodsch/&Lstrok;ódz Krajewski; Olgierd Prof. Dr.-Ing. Skierniewice Nowosielski; Józef Warschau/Warszawa Ob&lstrok;ój; Zbigniew Rybicki; Tadeusz Prof. Dr.-Ing. Lodsch/&Lstrok;ódz Skwarski; Henryk Dr.-Ing. Zgierz Struszczyk
Original assignee: INST WARZYWNICTWA SKIERNIEWICE; Politechnika Lodzka
Current assignee: INST WARZYWNICTWA SKIERNIEWICE; Politechnika Lodzka
Priority date: 1983-03-28
Filing date: 1984-03-27
Publication date: 1984-10-11
Also published as: DD216445A5; FR2543539B1; DE3411245C2; PL138949B1; CS257774B2; PL241256A1; FR2543539A1

Description

"Verfahren zur Herstellung von Mehrnährstoffdüngemitteln mit verlängerter Wirkung"

jQ Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Mehrnährstoffdüngemitteln mit verlängerter Wirkung, insbesondere von organisch-mineralischen Calciumdüngemitteln.

Es sind Verfahren zur Herstellung von Düngemitteln bekannt, insbesondere von Stickstoffdüngemitteln mit verlängerter Wirkung, bestehend in der Umhüllung der Düngemittelstoffe durch ein Polymer und durch Schwefel sowie Asphalt und Paraffin, beschrieben in der Zeitschrift "Technik Chemik" Nr. 2, Seite 8, 1981.

Aus der polnischen Patentschrift Nr. 126 678 ist auch ein Verfahren zur Herstellung von Kunstdüngemitteln, insbesondere von Stickstoff- und Kaliumdüngemitteln mit verlängerter kontrollierbarer Wirkung bekannt, bestehend darin, daß bekannte spurenelementhaltige Düngemittelstoffe in einem Polymerträger, insbesondere in Cellulose durch Trocknen eingeschlossen werden, wobei in der auf diese Weise hergestellten Mischung ein Kontrollpolymer-Film durch Einführung eines entsprechenden Polymers bzw. durch dessen Herstellung durch eine chemische Reaktion hergestellt wird.

Die bekannten Verfahren gewährleisten nicht auf einfache Weise Düngemittel mit komplexen Düngemittelstoffen, organischen Bestandteilen sowie Entsäuerungsmittel herzustellen.

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Aufgabe der Erfindung ist es, derartige Düngemittel auf einfache Weise herstellen zu können.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Mehrnährstoffdüngemitteln mit verlängerter Wirkung besteht darin, daß ein bekannter organischer und ein anorganischer Düngemittelstoff, insbesondere ein Stickstoff- und Kaliumdüngemittelstoff, vorzugsweise in einer Menge von 30 bis 70 Gewichtsprozent zu einem Polymerträger zugegeben wird, welcher zur Bindung der Düngemittelstoffe fähig ist, vorzugsweise von Zellstoff, Torf und Braunkohle. Die Düngemittelstoffe, insbesondere die Stickstoff- und Kaliumbestandteile der hergestellten Mischung werden in der Struktur des Trägers eingeschlossen bzw. es wird ein Kontroll-Polymer, insbesondere durch eine chemische Reaktion bei einer Temperatur von 15 bis 5O⁰C während einer Zeit von 5 bis 180 Minuten hergestellt.

In eine derart hergestellte Düngemittelmischung mit verlängerter Wirkung wird unter ständigem Rühren der Reihe nach ein organischer Bestandteil, ein mineralisches Düngemittel und ein Entsäuerungsmittel in einer Menge von 2 bis 5 Gewichtsteilen des organischen Bestandteils und 2,5 bis..3 Gewichtsteilen pro 1 Gewichtsteil des mineralischen Düngemittels eingeführt. Nach der Zugabe aller Bestandteile des Düngemittels wird es während 10 bis 60 Minuten bei einer Temperatur von 15 bis 50⁰C gerührt, und dann in die geforderte vom Bedarf abhängige Nutztform überführt. In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird als organischer Bestandteil ^O Braunkohle, vorzugsweise in zerkleinerter Form, Torf oder ein natürliches Polymer, wie Zellstoff und Lignin, eingesetzt. Als mineralisches Düngemittel wird ein Phosphordüngemittel, wie Superphosphat bzw. Phosphoritmehl und ergänzende Mengen an einem Stickstoffdüngemittel und einem schneilöslichen Kaliumdüngemittel, wie Harnstoff bzw. Ammoniumnitrat und Kaliumsulfat bzw. -chlorid eingesetzt, wobei

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Ι das vorteilhafteste Verhältnis von Stickstoff, Kalium und Phosphor 1:2:2 ist.

Als Entsäuerungsmittel wird Spurenelemente enthaltende Braunkohlenasche in Schutt- bzw. Granalienform eingesetzt. Es ist vorteilhaft, eine Braunkohlenasche mit einem Zusatz eines CalciumdÜngers, insbesondere eines Calciumoxids oder -hydroxids einzusetzen, um einen pH-Wert des Düngemittels von 9 bis 11 zu erzielen. Im Falle, wenn eine Erhöhung des Kupfergehalts notwendig ist, wird zusätzlich ein Kupferdüngemittel, insbesondere Kupfersulfat, eingeführt.

Das erfindungsgemäß hergestellte Düngemittel gewährt die Lösung von drei Düngungsetappen: der organischen, der Calcium- und der Mineraldüngung, indem den Pflanzen in einer einzigen Düngungsmaßnahme alle Nährstoffe für die Zeit von 3 bis 4 Jahren geliefert werden. Die komplexe Düngung mit allen Nährstoffen gewährtgleichzeitig eine Verbesserung der Struktur des Bodens und die Regelung des pH-Wertes des Bodens.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde die Entwässerungswirkung des Entsäuerungsmittels ausgenutzt, welches die Herstellung eines Produktes in Schüttform ermöglicht. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der Lösung der Herstellung eines Mehrnährstoffdüngemittels mit mineralischen Bestandteilen mit verlängerter Wirkung in einem einfachen technologischen Arbeitsgang, bei gleichzeitig wesentlicher Verkürzung des technologischen Prozesses,

im Vergleich mit dem bekannten Verfahren mindestens um das 5-fache, durch Beseitigung der Trocknung und Zerkleinerung des Mineraldüngemittels mit verlängerter Wirkung. Ein solches Verfahren läuft in einer einzigen Einrichtung ab, was eine wesentliche Verminderung des Verbrauches an Energie

gewährleistet.

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Das erfindungsgemäß hergestellte Düngemittel vermindert die Gefährdung der Umwelt infolge der verlängerten kontrollierbaren Wirkung des Düngemittels. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auch die Ausnutzung von Abfallprodukten, wie Braunkohlenstaub, Torf, Braunkohlenasche, Rinde, Holzabfälle, Lignite, Ligninlaugen, Faserabfälle, Altpapier, Zuckerfabrik-Kalk, wodurch die Bewirtschaftung wesentlicher Mengen von bisher unbrauchbaren Produkten möglich wird, welche zur Zeit die natürliche Umwelt verunreinigen.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Entstehung des Kontroll-Polymers unter milden Bedingungen, was die Entstehung eines Düngemittels mit kontrollierbarer verlangsamter Wirkung ermöglicht, welche viel höher ist, als bei anderen Verfahren. Das entstehende Düngemittel mit verlängerter Wirkung unterscheidet sich durch seine Struktur und Form von anderen bekannten Düngemitteln. In dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Entstehung eines verlangsamt wirkenden Düngemittels gleichzeitig auf einem Torf-, Zellstoff- und Braunkohleträger möglich, was seine Düngeeigenschaften verbessert.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert, wobei diese Beispiele den Schutzumfang der Erfindung nicht einschränken.

Beispiel 1

In einen Mischer wurden 0,83 Gewichtsteile Niedertorf mit 70% Wasser und einem pH von 5,95 eingeführt und während 10 Minuten gerührt, wonach 0,075 Gewichtsteile Harnstoff zugegeben und weitere 10 Minuten gerührt werden. Dann werden in den Mischer 0,104 Vol.-Teile Formalin mit 36 Gewichtsprozent der Aktivsubstanz eingeführt, wonach der Inhalt des Apparates während 10 Minuten gerührt wird, wonach 0,024

¹^ Vol.-Teile einer 1Oprozentigen wäßrigen Schwefelsäurelösung zugegeben und während 30 Minuten bei einer Temperatur der Mischung von 27⁰C und bei einem pH 5,6 gerührt wird.

In der nächsten Etappe werden in den Mischer 1,4 Gewichtsteile Braunkohle aus der Belchatow-Lagerstätte mit einem Schüttgewicht von 750 kg/m und einem Korndurchmesser bis 10 mm, 1,75 Gewichtsteile Braunkohlenasche mit einer Zusammensetzung von 20 Gewichtsprozent Calcium, 5 Gewichtsprozent Magnesium, 300 ppm Bor, 2000 ppm Mangan, 20 ppm Kupfer, 20 ppm Molybdän, 20 ppm Zink und 0,275 Gewichtsteilen Superphosphat, 0,150 Gewichtsteile Kaliumsulfat, 0,01 Gewichtsteile Kupfersulfat und 0,01 Gewichtsteile Calciumoxid zugegeben. Der Inhalt des Apparates wird während 20 Minuten bei einer Temperatur von 42⁰C gerührt.

Es wurde ein Produkt in Schüttform mit brauner Färbung, einem Schüttgewicht von 0,754 kg/1, einem pH von 10,3 und einem Feuchtigkeitsgehalt von 20,1% hergestellt, welches durch ein Stickstoffauflösungsvermögen während 24 Stunden von 70,5%, bezogen auf die Ausgangsmenge, gekennzeichnet ist. Die Berechnungsmethode des Auflösungsvermögens bestand in der Bestimmung der Konzentration der Düngemittelbestandteile nach 24 Stunden aus 10 g einer Düngemittelprobe, eingeführt in 50 ml destilliertes Wasser mit einer Temperatur von 20⁰C. Unter diesen Bedingungen geht der als Vertreter schneilöslicher Düngemittelstoffe eingesetzte Harnstoff nach 2 Stunden vollkommen in die Lösung über.

Beispiel 2

In einen Mischer wurden 0,83 Gewichtsteile Niedertorf mit Eigenschaften wie im Beispiel 1 eingeführt und während 10 Minuten gerührt, wonach 0,075 Gewichtsteile Harnstoff zugegeben und weitere 10 Minuten gerührt wurde. Dann wurden in den Mischer 0,104 Vol.-Teile Formalin mit 36 Gewichtsprozent der Aktivsubstanz eingeführt und der Inhalt des Apparates während 10 Minuten gerührt, wonach 0,120 Vol.-Teile einer 1Oprozentigen wäßrigen Schwefelsäurelösung zugegeben wurden. Dann wurde der Prozeß wie im Beispiel 1 geführt.

Es wurde ein Schüttprodukt mit brauner Färbung, einem

Schüttgewicht von 0,726 kg/1, einem pH von 10,1 und einem Feuchtigkeitsgehalt von 29% gewonnen, das ein Stickstoffauflösungsvermögen nach 24 Stunden von weniger als 1%, bezogen auf die Ausgangsmenge, aufwies.

Beispiel 3

In einen Mischer wurden 0,83 Gewichtsteile Niedertorf mit Eigenschaften wie im Beispiel 1 eingeführt und während 10 Minuten gerührt, wonach 0,075 Gewichtsteile Harnstoff zugegeben und während weiterer 10 Minuten gerührt wurde. Dann wurden in den Mischer 0,104 Vol.-Teile Formalin mit Eigenschaften wie im Beispiel 1 zugegeben und der Inhalt des Apparates während 10 Minuten gerührt, wonach 0,0 24 Vol.-Teile einer 1Oprozentigen Schwefelsäurelösung zugegeben und der Inhalt während 30 Minuten bei einer Temperatur der Mischung von 28⁰C gerührt wurde. In der nächsten Etappe wurden in
den Mischer 1,4 Gewichtsteile Braunkohle mit Eigenschaften wie im Beispiel 1, 0,273 Gewichtsteile Superphosphat,

²^ 0,150 Gewichtsteile Kaliumsulfat und 0,01 Gewichtsteile
Kupfersulfat eingeführt und der Inhalt des Apparates während 10 Minuten gerührt, wonach 1,73 Gewichtsteile Braunkohlenasche mit Eigenschaften wie im Beispiel 1 und 0,01
Gewichtsteile Calciumoxid eingeführt wurden und das Produkt

²^ während weiterer 10 Minuten bei einer Temperatur von 45⁰C gerührt wurde.

Es wurde ein Schüttprodukt mit hellbrauner Färbung, einem Schüttgewicht von 0,740 kg/1, einem pH von 10,5 und einem

Feuchtigkeitsgehalt von 29,1% hergestellt, das durch ein

Stickstoffauflösungsvermögen nach 24 Stunden von 15 bis
18%, bezogen auf die Ausgangsmenge, gekennzeichnet war.

Beispiel 4

In einen Mischer wurden 0,83 Gewichtsteile Torf mit Eigenschaften wie im Beispiel 1 eingeführt und während 10 Minuten

gerührt, wonach 0,075 Gewichtsteile Harnstoff zugegeben und weitere 10 Minuten gerührt wurde. Dann wurden 0,104 VoI.-Teile Formalin mit Eigenschaften wie im Beispiel 1 eingeführt und der Inhalt des Apparates während 10 Minuten gerührt, wonach 0,048 Vol.-Teile einer 1Oprozentigen Schwefelsäurelösung zugegeben und weitere 60 Minuten bei einer Temperatur von 30⁰C gerührt wurde. In der nächsten Etappe wurden die restlichen Bestandteile gemäß Beispiel 3 eingeführt.

Es wurde ein Schüttprodukt mit brauner Färbung, einem Schüttgewicht von 0,730 kg/1, einem pH von 10,4 und einem Feuchtigkeitsgehalt von 29,2% hergestellt, das durch ein Stickstof f auf lösungsvermögen nach 24 Stunden von 1%, bezogen auf die Ausgangsmenge, gekennzeichnet war.

Beispiel 5

In einen Mischer wurden 0,83 Gewichtsteile Torf mit Eigenschaften wie im Beispiel 1 eingeführt und während 10 Minuten gerührt, wonach 0,150 Gewichtsteile Harnstoff und 0,150 Gewichtsteile Kaliumsulfat eingeführt wurden, wonach das Ganze während weiterer 10 Minuten gerührt wurde. Dann wurden in den Mischer 0,208 Vol.-Teile Formalin mit Eigenschaften wie im Beispiel 1 zugegeben, wonach derknhalt des Apparates während 10 Minuten gerührt und darauf 0,048 VoI.-Teile einer 1Oprozentigen Schwefelsäurelösung zugegeben und während 60 Minuten bei einer Temperatur von 29°C gerührt wurde. Dann wurden die restlichen Bestandteile gemäß Beispiel 3 eingeführt.

Es wurde ein Schüttprodukt mit brauner Färbung, einem Schüttgewicht von 0,780 kg/1, einem pH von 10,1 und einem Feuchtigkeitsgehalt von 27,5% hergestellt, welches durch ein Stickstoffauflösungsvermögen nach 24 Stunden von 7% und einem Kaliumauflösungsvermögen nach 24 Stunden von 3%, bezogen auf die Ausgangsmenge, gekennzeichnet war,

Beispiel 6

In einen Mischer wurden 0,4 Gewichtsteile Torf mit Eigenschaften wie im Beispiel 1 eingeführt und während 10 Minuten gerührt, wonach 0,15 Gewichtsteile Harnstoff zugegeben wurden und während weiterer 10 Minuten das Ganze gerührt wurde. Dann wurden 0,02 Gewichtsteile einer Polyvinylacetatemulsion mit einem Gehalt von 80 Gewichtsprozent der Aktivsubstanz in 0,1 Vol.-Teile Wasser zugegeben, wonach die Masse während 20 Minuten bei 25°C gerührt wurde. In der nächsten Etappe wurden die Düngemittelstoffe gemäß Beispiel 1 eingeführt.

Es wurde ein Schüttprodukt mit hellbrauner Färbung,einem Schüttgewicht von 0,71 kg/1, einem pH von 9,9 und einem Feuchtigkeitsgehalt von 31% hergestellt, das durch ein Stickstoffauflösungsvermögen nach 24 Stunden von 45%, bezogen auf die Ausgangßmenge, gekennzeichnet war.

Claims

PAT '-I-. N T Λ N W Ä L T fc ZELLSNTIN UGCO MÜNCHEN 2 Politechnika Lodzka, 23. März 1984 Lodz, Polen RZ/Hu Instytut Warzywnictwa, 3 210 Skierniewice, Polen Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Mehrnährstoffdüngeinitteln V Jxiit verlängerter Wirkung, insbesondere von organischmineralischen Kalkdüngemitteln durch Einführen bekannter organischer und anorganischer Düngemittelstoffen, insbesondere von Stickstoff- und Kaliumdüngemitteln in Polymer-Träger, welche eine Bindefähigkeit mit den Düngemittelstoffen aufweisen, vorzugsweise Zellstoff, Torf oder Braunkohle,sowie durch Einwirken auf die hergestellte Mischung mit einem Kontroll-Polymer bzw. durch Erzeugung eines Kontroll-Polymer-Filmes durch eine chemische

Reaktion,

dadurch gekennzeichnet, daß die Einführung der Düngemittelstoffe in die Trägerstruktur und die Erzeugung eines Kontroll-Polymers vorzugsweise bei einer Temperatur der Mischung von nicht höher als 50°C während 5 bis 180 Minuten durchgeführt wird, wonach unter ständigem Rühren der Reihe nach der organische Bestandteil, das Mineraldüngemittel und ein Entsäuerungsmittel eingeführt wird, vorzugsweise in

einer Menge von 2 bis 5 Gewichtsteilen des organischen 35

Bestandteiles und 2,5 bis 3 Gewichtsteile des Entsäuerungsmittels pro 1 Gewichtsteil des Mineraldüngemittels,

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und daß dann nach Zugabe aller Bestandteile während 10 bis 60 Minuten bei einer Temperatur von 15 bis 50⁰C gerührt wird, wonach der Dünger in die geforderte Nutzform überführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als organischer Bestandteil Braunkohle, vorzugsweise in zerkleinerter Form, und/oder Torf und/oder natürliches Polymer, wie Cellulose, und/oder Lignin eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Mineraldüngemittel ein Phosphordünger, wie Superphosphat bzw. Phosphoritmehl mit Ergänzungsmengen an schneilöslichen Stickstoff- und Kaliumdüngemitteln, wie Harnstoff bzw. Ammoniumnitrat und Kaliumsulfat bzw.

-Chlorid eingesetzt wird, wobei vorzugsweise das Verhältnis von Stickstoff, Kalium und Phosphor von 1:2:2 gewählt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Entsäuerungsmittel Braunkohlenasche in Schüttform bzw. als Granulat und/oder Braunkohleasche mit einem einen pH-Wert des Düngemittels von 9 bis 11 gewährleistenden Zusatz an Kalkdüngemittel, insbesondere in Form eines Calciumoxids bzw. -hydroxids eingesetzt wird.