DE3411245C2

DE3411245C2 - Verfahren zur Herstellung von Mehrnährstoffdüngemitteln mit Depotwirkung

Info

Publication number: DE3411245C2
Application number: DE3411245A
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: Instytut Warzywnictwa, Skierniewice; Politechnika &Lstrok;ódzka, &Lstrok;ódz
Priority date: 1983-03-28
Filing date: 1984-03-27
Publication date: 1987-01-29
Also published as: FR2543539B1; DE3411245A1; CS257774B2; FR2543539A1; PL138949B1; PL241256A1; DD216445A5

Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Mehrnährstoffdüngemitteln mit verlängerter Wirkung besteht darin, daß ein bekanntes organisches und anorganisches Düngemittel, insbesondere ein Stickstoff- und Kaliumdüngemittel in einer Menge von 30 bis 70 Gewichtsprozent einem Polymerträger mit Bindefähigkeit der Düngemittelstoffe, vorzugsweise aus Zellstoff, Torf und Braunkohle, zugegeben wird. Die Düngemittelstoffe, insbesondere die Stickstoff- und Kaliumdüngemittelstoffe der hergestellten Mischung werden in der Struktur des Trägers eingeschlossen, bzw. es wird insbesondere durch eine chemische Reaktion bei einer Temperatur von 15 bis 50°C und einer Dauer von 5 bis 180 Minuten ein Kontroll-Polymer erzeugt. In das auf diese Weise hergestellte Düngemittel mit verlängerter Wirkung wird unter ständigem Rühren der Reihe nach der organische Bestandteil in einer Menge von 2 bis 5 Gewichtsteilen, das mineralische Düngemittel in einer Menge von 1 Gewichtsteil und der Entsäuerungsbestandteil in einer Menge von 2,5 bis 3 Gewichtsteilen zugegeben. Nach Zugabe aller Bestandteile des Düngemittels wird es 10 bis 60 Minuten bei einer Temperatur von 15 bis 50°C gerührt und dann in die gewünschte Nutzform überführt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Mehrnährstoffdüngemittel mit Depotwirkung.
Es sind Verfahren zur Herstellung von Düngemitteln bekannt, insbesondere von Stickstoffdüngemitteln mit Depotwirkung, bei denen die Düngemittel durch ein Polymer und durch Schwefel sowie Asphalt und Paraffin umhüllt werden, (vergl. Zeitschrift "Technik Chemik" Nr. 2, Seite 8, 1981).
Aus der polnischen Patentschrift Nr. 1 26 678 ist auch ein Verfahren zur Herstellung von Düngemitteln, insbesondere von Stickstoff- und Kaliumdüngemitteln mit verlängerter kontrollierbarer Wirkung bekannt, wobei bekannte spurenelementhaltige Düngemittelstoffe in einem Polymerträger, insbesondere in Cellulose durch Trocknen eingeschlossen werden. Die auf diese Weise hergestellte Mischung wird mit einem Kontrollpolymer- Film überzogen, welcher durch Imprägnieren mit den entsprechenden Polymer bzw. durch dessen Herstellung durch eine chemische Reaktion der Monomeren und Trocknen der Produkte bei Temperaturen von 60-125°C gebildet wird. Die für die Filmbildung notwendige intensive Trocknung ist einerseits sehr Energieaufwendig und führt andererseits zu einer Düngemittelform, aus der die leichtlöslichen Bestandteile wie Kali- und Stickstoffverbindungen ungleichmäßig freigesetztwerden.
Die bekannten Verfahren gewährleisten nicht auf einfache Weise Düngemittel mit komplexen Düngemittelstoffen, organischen Bestandteilen sowie Entsäuerungsmittel herzustellen, welche eine langandauernde, gleichmäßige Düngemittelfreisetzung im Boden gewährleisten und damit als Depotdünger optimal einsetzbar sind.
Aufgabe der Erfindung war es daher, die bekannten Verfahren zur Herstellung von Düngemitteln so weiterzubilden, daß auf einfache und energiesparende Weise ein Mehrstoffdüngemittel erhalten wird, aus dem die verschiedenen Düngemittel-Komponenten in verbesserter Weise an den Bonden abgegeben werden.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Maßnahmen gelöst.
Das Mehrnährstoffdüngemittel mit Depotwirkung wird hergestellt, in dem man Stickstoff- und Kalidüngemittelstoffe, vorzugsweise in einer Menge von 30 bis 70 Gewichtsprozent zu einem Polymerträger zugibt, welcher zur Bindung der Düngemittelstoffe fähig ist, vorzugsweise zu Zellstoff, Torf oder Braunkohle. Die Düngemittelstoffe, insbesondere die Stickstoff- und Kaliumbestandteile der hergestellten Mischung werden in der Struktur des Trägers eingeschlossen durch Überziehen mit einem Kontroll-Polymer, welches ggf. durch eine chemische Reaktion der Komponenten bei einer Temperatur von 15 bis 50°C während einer Zeit von 5-180 Minunten gebildet wird.
In eine derart hergestellte Düngemittelmischung wird dann 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 des Entsäuerungsmittels pro 1 Gewichtsteil des mineralischen Düngemittels eingeführt. Nach der Zugabe aller Bestandteile des Düngemittels wird während 10 bis 60 Minuten bei einer Temperatur von 15-50°C gerührt, und dann in die geforderte vom Bedarf abhängige Nutzform überführt. Als organischer Bestandteil wird 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 schnellöslichen Kalidüngemittel, wie Harnstoff bzw. Ammoniumnitrat und Kaliumsulfat bzw. -chlorid eingesetzt, wobei das vorteilhafteste Verhältnis von Stickstoff, Kalium und Phosphor 1:2:2 ist.
Als Entsäuerungsmittel wird Spurenelemente enthaltende Braunkohlenasche in Schütt- 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 gewährt gleichzeitig eine Verbesserung der Struktur des Bodens und die Regelung des pH-Wertes des Bodens.
In dem vorgeschlagenem Verfahren wurde die Entwässerungswirkung des Entsäuerungsmittels ausgenutzt, welches die Herstellung eines Produktes in Schüttform ermöglicht.
Das Verfahren läuft in einer einzigen Einrichtung ab, was eine wesentliche Verminderung des Verbrauchs an Energie gewährleistet.
Das erfindungsgemäße Verfahren wir 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 Minunten gerührt wird, wonach 0,024 Vol.-Teile einer 10 prozentigen wäßrigen Schwefelsäurelösung zugegeben und während 30 Minuten bei einer Temperatur der Mischung von 27°C 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/m³ 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 Minunten bei einer Temperatur von 42°C gerührt.
Es wurde ein Produkt in Schüttform mit brauner Färbung, einem Schüttgewicht von 0,754 kg/l, 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 20°C. Unter diesen Bedingungen geht der als Vertreter schnellöslicher 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 Minutnen gerührt wurde. Dann wurden in den Mischer 0,104 Vol.-Teile Formalin mit 36 Gewichtsprozent der Aktivsubstanz eingeführt und der Inhalt des Apparates wahrend 10 Minunten gerührt, wonach 0,120 Vol.-Teile einer 10 prozentigen 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/l, 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 Minutnen 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 0,024 Vol.-Teile einer 1 Oprozentigen Schwefelsäurelösung zugegeben und der Inhalt während 30 Minunten bei einer Temperatur der Mischung von 28°C gerührt wurde. In der nächsten Etappe wurden in den Mischer 1,4 Gewichtsteile Braunkohle mit Eigenschaften wie im Beispiel 1, 0,273 Gewichtsteile Superphosphat, 0,150 Gewichtsteile Kaliumsulfat und 0,01 Gewichtsteile Kupfersulfat eingeführt und der Inhalt des Apparates während 10 Minuten gerührt, wonach 1,73 Gewichtsteile Braunkohlenansche mit Eigenschaften wie im Beispiel 1 und 0,01 Gewichtsteile Calciumoxid eingeführt wurden und das Produkt während weiterer 10 Minuten bei einer Temperatur von 45°C gerührt wurde.
Es wurde ein Schüttprodukt mit hellbrauner Färbung, einem Schüttgewicht von 0,740 kg/l, 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 Minunten gerührt wurde. Dann wurden 0,104 Vol.-Teile Formalin mit Eigenschaften wie im Beispiel 1 eingeführt und der lnhalt des Apparates während 10 Minuten gerührt, wonach 0,048 Vol.-Teile einer lOprozentigen Schwefelsäurelösung zugegeben und weitere 60 Minuten bei einer Temperatur von 30°C 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/l, einem pH von 10,4 und einem Feuchtigkeitsgehalt von 29,2% hergestellt, das durch ein Stickstoffauflösungsvermögen 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 der Inhalt des Apparates während 10 Minuten gerührt und darauf 0,048 Vol.-Teile einer 10 prozentigen Schwefelsäurelösung zugegeben und während 60 Minunten 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/l, 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/l, einem pH von 9,9 und einem Feuchtigkeitsgehalt von 31% hergestellt, das durch ein Stickstoffauflösungsvermögen nach 24 Stunden von 45%, bezogen auf die Ausgangsmenge, gekennzeichnet war.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Mehrnährstoffdüngemittels mit Depotwirkung durch Zusammenbringen von Stickstoff- und Kalidüngemitteln mit einem Polymerträger und durch anschließendes Behandeln des so erhaltenen Produkts mit einem Kontrolipolymeren zwecks Erzeugung eines filmartigen Überzugs, gegebenenfalls durch eine chemische Reaktion, wobei das Zusammenbringen und das Behandeln bei einer Temperatur von maximal 50°C während einer Zeitspanne von 5 bis 180 Minuten erfolgt, sowie durch Uberführen des überzogenen Produkts in die geforderte Düngemittelnutzform, dadurch gekennzeichnet, daß man dem überzogenen Produkt vor seinem Uberführen in die Nutzform unter ständigem Rühren der Reihe nach einen organischen Bestandteil, ein Mineraldüngemittel und ein Entsäuerungsmittel zuführt und die so erhaltene Mischung bei einer Temperatur von 15 bis 50°C während einer Zeitspanne von 10 bis 60 Minuten weiterrührt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches Bestandteil Braunkohle und/oder Torf und/oder Cellulose und/ oder Lignin einsetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Mineraldüngemittel ein Phosphordüngemittel einsetzt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Entsäuerungsmittel Braunkohlenasche mit einem, einen pH-Wert des Mehrnährstoffdüngemittels von 9 bis 11 gewährleistenden Zusatz an einem Kalkdüngemittel einsetzt.