DE3426811A1

DE3426811A1 - Streumittel und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3426811A1
Application number: DE19843426811
Authority: DE
Inventors: Zbigniew Dr. 6078 Neu Isenburg Boguslawski; Franz Josef Gattys
Original assignee: GATTYS TECHNIQUE SA
Current assignee: GATTYS TECHNIQUE SA
Priority date: 1984-07-20
Filing date: 1984-07-20
Publication date: 1986-01-30

Description

Streumittel und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft eifl Streumittel zur Entsäuerung von Böden aus einem Calciumcarbonat und/oder Calciumhydroxid sowie Magnesiumverbindungen enthaltenden Gemisch sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Es ist bekannt, daß die Übersäuerung der Böden als die wesentlichen Ursache der heute großflächig aufgetretenen Umweltschädigungen angesehen wird, wobei eine solche Übersäuerung und entsprechend eine verstärkte Umweltschädigung insbesondere in Gegenden mit kalkarmen Böden oder solchen Gegenden zu beobachten sind, in denen der Kalk aufgrund der Säurebelastung bereits durch Neutralisierung verbraucht ist. Im Gegenzug zu der Verarmung der Böden an Kalk hat der Anteil der Brönsted-Säuren stark, wobei besonders mit der Freisetzung von Aluminium-lonen eine erhebliche toxikologische Wirkung eintritt.
Die Entsäuerung der Böden erfolgt heute vorwiegend durch Kalkstreuung, womit einige erhebliche Nachteile verbunden sind. Einerseits handelt es sich bei dem für diese Zwecke einsetzbaren Kalk um ein in der Herstellung aufwendiges und daher teures Material, zum anderen ist der Kalk zwar in der Natur ein unentbehrlicher Aufbaustoff, er ist jedoch auch von allgemein toxischer Wirksamkeit, so daß ein Einsatz zur Entsäuerung nur unter Beachtung größter Umsicht möglich ist, da etwa eine - auch örtliche momentane - Überkalkung eine ebenso umweitschädiche Wirkung wie die bekämpfte Übersäuerung selbst hat. Hinzu kommt, daß eine Bindung oder zumindest Wirkungs-Neutralisierung der freigesetzten Aluminium-Ionen bezw. der Schwermetalle nicht erreicht werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung eines Streumittels und eines Verfahrens zu seiner Herstellung zugrunde, mit deren Hilfe auf preiswerte Weise eine wirksame Regenerierung der Böden in ihren natürlichen, normale Wuchsbedingungen schaffenden Zustand möglich ist. Die Erfindung besteht darin, daß das Streumittel von pelletisierten Körnern aus Sorel-Zement (MgCl2x3Mg(0H)2x81120) gebildet sind, die ihrerseits unter Verwendung des Calciumcarbonats bezw. Calciumhydroxids als Hüllmaterial zu größeren Pellets zusammenpelletisiert sind.
Durch die Erfindung ist ein in seiner Gesamtheit basisches, und daher zur Säureneutralisierung hervorragend geeignetes Streumaterial geschaffen, bei dem der herstellungstechnisch teure und in seiner Wirksamkeit zweifelhafte Kalk durch ein aus Abfallmaterial und daher kostengünstig herstellbares Material ersetzt ist, das zudem mit Blick auf seine Wirksamkeit bei der photosynthetischen Clorophyilbildung der Wirkung der anderweitigen schädlichen Substanzen, insbesondere der Wirkung der Schwermetalle entgegenwirkt.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Sorel-Zement-Körner mit einer schwerlöslichen Beschichtung versehen, die zweckmäßig von einer Schicht aus Magnesiumphosphat (Mg3(PO4)2), Magnesiumhydrogenphosphat (Mg04) oder Magnesiumdihydrogenphosphat (Mg(H2P04)2) gebildet ist. Es wird auf diese Weise eine wirksame Pufferung der sehr leicht löslichen und wegen dieser Leichtlöslichkeit bisher für den genannten Zweck nicht oder nur sehr bedingt einsetzbaren, in ausreichender Menge zllr Verfügung stehenden Magnesiumchloridsalze möglich.
Die Sorel-Zement-Pellets weisen vorteilhaft eine Korngröße von weniger als 1 mm und das Streumittelpellet eine Korngröße etwa 5 bis 6 mm auf, wobei das Mengenverhältnis zwischen Calciumverbindungen und Magnesiumverbindungen zwischen 75 : 25 und 25 : 75, vorteilhaft 50 : 50 beträgt und der Calciumhydroxidanteil am Gesamtpellet maximal -10 Gew.% beträgt. Es ist auf diese Weise ein für den gewünschten Zweck optimal wirksames Streumittel erreicht. Die das Magnesiumchlorid enthaltenden Pelletteile weisen vorteilhaft ein Magnesiumchlorid-/Magnesiumhydroxid-/Wasser-Verhältnis von 1 : 1,8 : 1,5 +/- 10 % auf, wobei die Pellets neben dem Sorel-Zement Anteile an Magnesiumoxid und/oder Magnesiumcarbonat enthalten können.
Das Verfahren zur Herstellung eines Streumittels besteht erfindungsgemäß darin, daß man Magnesiumchloridlösung in an sich bekannter Weise durch Konzentrierung und Pyrolisierung zu Magnesiumoxid aufarbeitet, anschließend mit einer zur Bildung von Sorel-Zement ausreichenden Menge an Magnesiumchlorid mischt und den gebildeten Sorel-Zement pelletisiert, worauf die gebildeten Pellets zur bildung einer schwerlöslichen Oberflächenbeschichtung mit Phosphorsäure oder Natriumhydrogenphosphat behandelt und schließlich unter Zugabe von Calciumcarbonat und/oder Calciumhydroxid zu größeren Pellets granuliert werden. Es ist auf diese Weise eine Möglichkeit zum Recycling und sinnvollen Nutzung der in großer Menge in der Kalidüngemittelindustrie anfallenden als Abfallsubstanzen anfallenden Magnesiumchloride geschaffen, die in Form 20 %-iger Lösungen anfallen und - nach Konzentrierung und Pyrolisierung zu Magnesiumoxid - nur teilweise im Rahmen der Vinylchloridsynthese einer Weiterverarbeitung zugänglich gemacht werden können. Hierbei kann der Sorel-Zement entweder vor der Pelletisieung in einem gesonderten Arbeitsgang hergestellt werden, es kann jedoch auch in vorteilhafter Weise das Magnesiumoxid zunächst alleine vorpelletisiert und das zur Bildung des Sorel-Zementes erforderliche Magnesiumchlorid während des Pell.etisierungsvorganges in Form einer der Zusammensetzung MgC12 x 8H20 entsprechenden, ebenfalls aus den Abfall-Lösungen gewonnenen Magnesiumchloridlösung zugegeben wird. Bei der Pelletisierung des Sorel-Zementes kann bereits Calciumcarbonat bis zu maximal 10 % des im Gesamtpellet enthaltenen Calciumcarbonats zugesetzt werden, wodurch die Pelletisierung vereinfacht und die Festigkeit der gebildeten Pellets verbessert werden kann, worauf die Phosphorsäure bezw.
das Natriumhydrogenphosphat in Form einer verdünnten, vorteilhaft 50 %-igen Lösung bei einer Temperatur von ca. 800 C zugegeben wird. Nach der Pelletisierung wird zweckmäß-ig das Pellet-lSaufwerk mit Wasser besprüht, wodurch das sich bei der Phosphat bildung bildende Natriumchlorid ausgewaschen wird und damit eine von sehr leichtlöslichen Substanzen absolut befreite Pelletoberfläche geschaffen wird. Das Pellethaufwerk kann danach an der Luft oder bei einer Temperatur von 100" C getrocknet werden.
Die Erfindung ist nachstehend anhand zweier Beispiele erläutert.
Beispiel 1: Es werden 100 kg gemahlenes pulverförmiges Calciumcarbonat und 70 kg pulverförmiges Magnesiumoxid gemischt und mit 30 kg Wasser auf einem Pflugscharmischer bei einer Umlaufgeschwindigkeit von etwa 0,35 m/sec.
bis zur Bildung instabiler Pellets gemischt, wobei die Pelletisierungstemperatur durch Kühlung unter 800 C gehalten wird. Danach werden 4 kg einer 50 %-igen Phosphorsäurelösung zugesetzt und der Pelletisierungsvorgang während einer Zeit von 5 bis 10 Minuten fortgesetzt. Es bilden sich stabile Pellets mit einer Oberflächenschicht aus Magnesiumphosphat, das aufgrund seines Löslichkeitsproduktes von 2,7 x 10 E-14 mit 0,02 g/100 g H20 gelöst wird.
Die gebildeten Pellets sind stabil und zum Einsatz für den angegebenen Zweck geeignet. Zweckmäßig werden sie durch Spülen und anschließendes Trocknen an der Luft in Schichten von bis zu 500 mm oder durch Einsatz von Warmluft von gebildetem leichtlöslichem Natriumchlorid befreit.
Beispiel 2: Es werden 30 kg Magnesiumoxid in einem Pflugscharmischer mit 13 kg Wasser zu Magnesiumhydroxid umreagiert und danach mit 58 kg gesättigter Beispiel 2: Es werden 30 kg Magnesiumoxid in einem Pflugscharmischer mit 13 kg Wasser zu Magnesiumhydroxid umreagiert und danach mit 58 kg gesättigter Magnesiumchloridlösung einer der Formel MgCl2 x 8 H20 entsprechenden Zusammensetzung versetzt. Es erfolgt eine Vorpelletisierung dieser Mischung bis zur Bildung von Pellets, die in der Masse eine Korngröße unter 1 mm aufweisen. Danach werden im Mittel 4 kg (je nach gewünschter Stärke der Beschichtung zwischen 3 und 5 kg) 50 %-ige Phosphorsäure zugegeben und die Mischung weiterhin während einer Zeit zwischen 5 und lO Minuten behandelt. Es wird danach 100 kg pulverförmiges Calciumcarbonat zugegeben und bei einer Um1aufgeschwindigkeit des Mischers von etwa 0,8 m/sec bis zur Bildung von Pellets gemischt. Es wird nunmehr etwa 10 Gew.% - bezogen auf die Einsatzmenge - zu Hydroxid umreagierter Kalk und/oder Magnesiumoxid zugegeben. Es werden erneut etwa 4 kg Phosphrsäurelösung zugegeben und 5 bis 10 Minuten lang gemischt. Die Pellets sind einsatzfertig, es kann jedoch ebenfalls eine Nachwäsche durchgeführt werden.

Claims

Påtentansprüche 1. Streumittel zur Entsäuerung von Böden aus einem Calciumcarbonat und/oder Calciumhydroxid sowie Magnesiumverbindungen enthaltenden Gemisch, dadurch gekennzeichnet, daß das Streumittel von pelletisierten Körnern aus Sorel-Zement (MgC12x3Mg(OH) 2x8H20) oder anderweitigen Magnesiumverbindungen oder Mischungen daraus gebildet sind, die ihrerseits unter Verwendung des Calciumcarbonats bezw. Calciumhydroxids als Hüllmaterial zu größeren Pellets zusammenpelletisiert sind.
2. Streumittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sorel-Zement-Körner mit einer schwerlöslichen Beschichtung versehen sind.
3. Streumittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung von Magnesiumphosphat (Mg3(P04)2), Magnesiumammoniumphosphat (MgNH4P04x6H20) oder Magnesiumdihydrogenphospbat (Mg(H2P04)2) gebildet ist.
4. Streumittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sorel-Zement-Pellets eine Korngröße von weniger als 1 mm und das Streumittelpellet eine Korngröße etwa 5 bis 6 mm aufweist.
5. Streumittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mengenverhältnis zwischen Calciumverbindungen und Magnesiumverbindungen zwischen 75 : 25 und 25 : 75, vorteilhaft 50 : 50 beträgt.
6. Streumittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Calciumhydroxidanteil am Gesamtpellet maximal -10 Gew.% beträgt.
7. Streumittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Calciumhydroxidanteil im Pellet teilweise durch Magnesiumhydroxid ersetzt ist.
8. Streumittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, daß die das Magnesiumchlorid enthaltenden Pelletteile ein Magnesiumchlorid-/Magnesiumhydroxid-/Wasser-Verhältnis von 1 : 1,8 : 1,5 +/- 10 % aufweisen.
9. Streumittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pellets neben dem Sorel-Zement Anteile an Magnesiumoxid und/oder Magnesiumcarbonat enthalten.
10. Streumittel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Pellet mit einer den Kalk bedeckenden Beschichtung aus schwerlöslichem Material versehen ist
11. Verfahren zur Herstellung eines Streumittels nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man Magnesiumchloridlösung in an sich bekannter Weise durch Konzentrierung und Pyrolisierung zu Magnesiumoxid aufarbeitet, anschließend mit einer zur Bildung von Sorel-Zement ausreichenden Menge an Magnesiumchlorid mischt und den gebildeten Sorel-Zement pelletisiert, worauf die gebildeten Pellets zur Bildung einer schwerlöslichen Oberflächenbeschichtung mit Phosphorsäure oder Natriumhydrogenphosphat behandelt und schließlich unter Zugabe von Calciumcarbonat und/oder Calciumhydroxid zu größeren Pellets granuliert werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnesiumoxid zunächst alleine vorpelletisiert und das zur Bildung des Sorel-Zementes erforderliche Magnesiumchlorid in Form einer der Zusammensetzung MgC12 x 8H20 entsprechenden Magnesiumchloridlösung zugegeben wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Pelletisierung des Sorel-Zementes Calciumcarbonat bis zu maximal 10 % des im Gesamtpellet enthaltenen Calciumcarbonats zugesetzt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnt, daß die Phosphorsäure bezw. das Natriumhydrogenphosphat in Form einer verdünnten, vorteilhaft 50 %-igen Lösung bei einer Temperatur von ca. 80" C zugegeben wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Pellets mit Wasser besprüht, filtriert und an der Luft oder bei einer Temperatur von 100" C getrocknet werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hüllmaterial Anteile an Magnesiumchlorid zugemischt und das Gesamtpellet zur Bildung einer äußeren schwerlöslichen Umhüllung mit Säure behandelt wird.