DE3909587A1 - Stickstoffduengemittel auf basis von kalkstickstoff - Google Patents
Stickstoffduengemittel auf basis von kalkstickstoffInfo
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Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein
Stickstoffdüngemittel auf Basis von Kalkstickstoff in
granulierter Form.
Es ist ein bekanntes Problem, daß gekörnter,
unhydratisierter Kalkstickstoff nur eine begrenzte
Lagerfähigkeit besitzt, was im wesentlichen auf dessen
Gehalt an freiem Calciumoxid zurückzuführen ist, der bei
Feuchtigkeitseinwirkung eine Treibwirkung hervorruft.
Zur Umgehung dieses Problems kann man den Kalkstickstoff
durch Behandeln mit Wasser oder wäßrigen Lösungen
vollständig hydratisieren. Dadurch wird seine
Lagerbeständigkeit zwar erhöht, doch ist dieser
Hydratisierungs- und der anschließende kostenintensive
Trocknungsschritt mit merklichen Stickstoffverlusten
verbunden, sodaß der Cyanamid-N-Gehalt vergleichsweise
niedrig ist.
Eine weitere Möglichkeit, unhydratisierten Kalkstickstoff
gegenüber Luftfeuchtigkeit zu stabilisieren, besteht
darin, die Granulate mit Überzugsmassen zu versehen,
wobei gemäß dem Stand der Technik Wachse, Kunststoffe,
Schwefel u.a. hydrophobe Stoffe empfohlen werden (vgl.
Ullmann′s Enzyklopädie 4. Auflage Bd. 9, S. 33 bzw. die
dort zitierte Literatur). Diese Granulate setzen aufgrund
ihres hydrophoben Überzugs den Wirkstoff Cyanamid nur
sehr langsam im Boden frei. Auf diese Weise wird die
Pflanzenschutzwirkung des Kalkstickstoffs verschlechtert.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe
zugrunde, ein Stickstoffdüngemittel auf Basis von
Kalkstickstoff in granulierter Form zu entwickeln,
welches die genannten Nachteile des Standes der Technik
nicht aufweist, sondern gleichzeitig einen hohen
Cyanamid-N-Gehalt und eine gute Lagerbeständigkeit
gegenüber Feuchtigkeitszerfall besitzt sowie die
Wirkstoffe im Boden optimal freisetzt. Diese Aufgabe
wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Granulat
- a) aus einem Kern mit
35 bis 94 Gew.-% Kalkstickstoff und - b) einer Hülle mit
5 bis 30 Gew.-% einer Calciumcarbonat-Verbindung 0,5 bis 20 Gew.-% Harnstoff und/oder Ammonsalze, sowie
0,5 bis 15 Gew.-% eines wasserfreien Bindemittels besteht.
Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, daß das
erfindungsgemäße Düngemittel nicht nur gegen
Luftfeuchtigkeit stabil ist, sondern außerdem für eine
rasche Freisetzung der Wirkstoffe im Boden sorgt. Darüber
hinaus weist das Granulat eine gute Bruch- bzw.
Abriebfestigkeit auf, was ebenfalls nicht vorhersehbar
war.
Das Stickstoffdüngemittel entsprechend der vorliegenden
Erfindung, welches als Granulat mit einer Korngröße von
0,1 bis 5 mm, vorzugsweise von 0,2 bis 3 mm vorliegt,
besteht aus einem Kalkstickstoff-Kern und einer
mehrkomponentigen Hülle.
Der Kalkstickstoff, dessen Anteil am Granulat 85 bis
94 Gew.-% ausmacht, liegt weitgehend in unhydratisierter
Form vor, um einen hohen Cyanamid-N-Gehalt zu
ermöglichen. Der Kalkstickstoff kann in gekörnter Form
und/oder als sogenanntes Splittergranulat eingesetzt
werden, wobei gemahlener und entgaster Kalkstickstoff
vorzugsweise zu Schülpen granuliert wird, die
anschließend wieder zerkleinert werden, um daraus die
gewünschte Kornfraktion bspw. durch Sieben abzutrennen.
Die Hülle des erfindungsgemäßen Düngemittelgranulats
besteht aus mehreren Komponenten, die einerseits den
Zutritt der Luftfeuchtigkeit zum unhydratisierten
Kalkstickstoff weitgehend unterbinden, andererseits aber
nicht den Aufschluß des Granulats im Boden zu sehr
verzögern sollen. Diese Voraussetzungen erfüllt eine
Hülle bestehend aus den Komponenten Calciumcarbonat-
Verbindung, Harnstoff und/oder Ammonsalze sowie
wasserfreies Bindemittel in optimaler Weise.
Die Calciumcarbonat-Verbindung wird in einer Menge von
5 bis 30 Gew.-% verwendet, wobei im Rahmen der
vorliegenden Erfindung sämtliche Calciumcarbonat
enthaltende Substanzen einsetzbar sind. Hierbei sind vor
allem ungebrannter Kalk und/oder Dolomit zu verstehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden als
Calciumcarbonat-Verbindungen die bei der großtechnischen
Herstellung von Cyanamid, Dicyandiamid und Thioharnstoff
aus Kalkstickstoff anfallenden Spezialkalke, insbesondere
Cyanamidkalk, eingesetzt, die neben feinteiligem
Calciumcarbonat noch einen gewissen Anteil an
graphitischem Kohlenstoff enthalten. Auf diese Weise
können diese Nebenprodukte einer sinnvollen
Weiterverwertung zugeführt werden.
Die Calciumcarbonat-Verbindung übt mehrere
erfindungswesentliche Funktionen aus. Zum einen wird der
Kalkstickstoff vor Luftfeuchtigkeitszutritt geschützt,
zum anderen werden Ammonsalze in der Hülle so weit
verdünnt, daß keine unerwünschten Reaktionen mit dem
Kalkstickstoff eintreten. Darüber hinaus besitzt der Kalk
im Granulat noch eine positive Düngemittelwirkung, denn
Kalk fördert bekanntermaßen das Pflanzenwachstum und
wirkt als Bodenverbesserungsmittel. Außerdem wird durch
die Calciumcarbonat-Verbindung die Kornfestigkeit des
Granulats positiv beeinflußt.
Der Harnstoff und/oder die Ammonsalze, welche(r) in einer
Menge von 0,5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht des Granulats vorliegt bzw. vorliegen,
erhöhen den Stickstoffgehalt des Düngemittels, welcher
aufgrund des guten Aufschlusses dieser Komponenten im
Boden rasch verfügbar ist und somit als Startstickstoff
für die zu düngenden Pflanzen fungiert.
Als Ammonsalze kommen hierbei alle üblichen Handelsformen
in Frage wie z.B. Ammonsulfat und/oder Ammonnitrat
und/oder Kalkammonsalpeter.
Als weitere Komponente enthält die Hülle des
erfindungsgemäßen N-Düngemittel-Granulats ein
wasserfreies Bindemittel in einer Menge von 0,5 bis
15 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Granulats.
Hierbei kommen die in der Düngemittelindustrie üblichen
wasserfreien flüssigen Bindemittel wie z.B. Schwefel
oder Harnstoff in verflüssigter Form sowie schweres
Heizöl entweder einzeln oder als Mischung in Frage. Als
besonders bevorzugt ist hierbei Harnstoff ggf. in
Kombination mit Schwefel anzusehen, weil dadurch ein im
Boden leicht abbaubares Düngemittel mit einem
zusätzlichen Gehalt an Stickstoff im erfindungsgemäßen
Granulat erhalten wird, das einen besonders guten
Aufschluß des Kalkstickstoffs im Boden gewährleistet. Das
Bindemittel soll die übrigen Komponenten der Hülle mit
dem Kalkstickstoff-Kern gut verbinden, um so dem
erfindungsgemäßen Granulat eine gute Kornfestigkeit zu
verleihen.
Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung noch möglich,
in die Hülle des Granulats wichtige Pflanzennährstoffe
wie z.B. Phosphate oder Kalisalze mit einzubauen, wobei
diese Stoffe in der üblichen Konzentration eingesetzt
werden.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen
Stickstoffdüngemittel-Granulats kann mit den in der
Technik bekannten Vorrichtungen wie Granuliertellern oder
-trommeln problemlos erfolgen. Hierzu wird der weitgehend
unhydratisierte und ggf. auf 50-150°C vorgeheizte
Kalkstickstoff in gekörnter Form und/oder als
Splittergranulat mit einer Teilchengröße von ca. 0,1 bis
3 mm eingesetzt, dem die Hüllenkomponenten
Calciumcarbonat-Verbindung, Harnstoff und/oder Ammonsalze
mit flüssigen wasserfreien Bindemitteln bei einer
Temperatur von 50 bis 150°C aufrolliert werden. Es
versteht sich von selbst, daß die Hüllenkomponenten für
den Granuliervorgang in feinverteilter Form (<200 µm)
und innig vermischt vorliegen müssen, um die gewünschten
Eigenschaften zu erzielen.
Das erfindungsgemäße Stickstoffdüngemittel-Granulat
zeichnet sich somit nicht nur durch seinen hohen
N-Gehalt, seine guten anwendungstechnischen
Eigenschaften, wie gute Lagerstabilität und
Kornfestigkeit, sondern auch durch seine einfache und
kostengünstige Herstellung aus.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher
erläutern, ohne sie jedoch darauf zu beschränken.
Auf 655 kg unhydratisierten Kalkstickstoff in Form von
Splittergranulat (Teilchengröße 0,5-1,5 mm) werden mit
Hilfe eines üblichen Granuliertellers 200 kg Cyanamidkalk
(Teilchengröße 90%<60 µm) mit 90 kg flüssigem
Harnstoff und 60 kg flüssigem Schwefel bei 135°C
aufrolliert. Dabei entsteht ein Stickstoffdüngemittel-
Granulat mit einer Teilchengröße von 0,7-1,9 mm, einem
Gesamt-N-Gehalt von 19,8% und einem Cyanamid-N-Gehalt
von 14,8%, das in einer Kühltrommel abgekühlt wird.
Auf 795 kg unhydratisierten, gekörnten und auf 130°C
vorgeheizten Kalkstickstoff mit einer Teilchengröße von
0,3-1,7 mm werden entsprechend Beispiel 1 135 kg
trockener Diamidkalk (Teilchengröße 90%<60 µm) mit
25 kg verflüssigtem Harnstoff und 50 kg schwerem Heizöl
bei 130°C aufrolliert. Dabei wird ein
Stickstoffdüngemittel-Granulat mit einer Teilchengröße
von 0,4-1,8 mm und einem Gesamt-N-Gehalt von 19,9% und
einem Cyanamid-N-Gehalt von 17,9% gebildet, das
anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt wird.
Auf 680 kg entgasten, unhydratisierten Kalkstickstoff in
Form von Splittergranulat (Teilchengröße 0,6-1,3 mm)
werden entsprechend Beispiel 2205 kg trockenes
Dolomitmehl (Teilchengröße 90% 90 µm) mit 120 kg
flüssigem Harnstoff bei 140°C aufrolliert. Das abgekühlte
Granulat mit einer Teilchengröße von 0,8-1,5 mm hat
einen Gesamt-N-Gehalt von 21,5% und einen Cyanamid-N-
Gehalt von 15,3%.
Auf 710 kg Kalkstickstoff in Form von Splittergranulat
(Teilchengröße 0,9-2,0 mm) werden entsprechend
Beispiel 2 100 kg trockener Cyanamidkalk (Teilchengröße
90%<60 µm) und 120 kg Ammonsulfat (Teilchengröße
90% 100 µm) mit 75 kg flüssigem Schwefel bei 115°C
aufrolliert. Das abgekühlte Granulat hat eine
Teilchengröße von 1,0-2,2 mm, einen Gesamt-N-Gehalt von
19,4% und einen Cyanamid-N-Gehalt von 15,8%.
Claims (9)
1. Stickstoffdüngemittel auf Basis von Kalkstickstoff in
granulierter Form, dadurch gekennzeichnet, daß das
Granulat
- a) aus einem Kern mit
35 bis 94 Gew.-% Kalkstickstoff und - b) einer Hülle mit
5 bis 30 Gew.-% einer Calciumcarbonat-Verbindung
0,5 bis 20 Gew.-% Harnstoff und/oder Ammonsalze sowie
0,5 bis 15 Gew.-% eines wasserfreien Bindemittels besteht.
2. Stickstoffdüngemittel nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß es eine Teilchengröße von 0,1 bis
5 mm, insbesondere 0,2 bis 3 mm aufweist.
3. Stickstoffdüngemittel nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kalkstickstoff in
weitgehend unhydratisierter Form vorliegt.
4. Stickstoffdüngemittel nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß man als Ammonsalze
Ammonsulfat und/oder Ammonnitrat und/oder
Kalkammonsalpeter einsetzt.
5. Stickstoffdüngemittel nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß man als Calciumcarbonat-
Verbindung ungebrannten Kalk und/oder Dolomit
verwendet.
6. Stickstoffdüngemittel nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Calciumcarbonat-
Verbindung aus Cyanamidkalk besteht.
7. Stickstoffdüngemittel nach den Ansprüchen 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß man als Bindemittel
flüssigen Schwefel und/oder flüssigen Harnstoff
einsetzt.
8. Stickstoffdüngemittel nach den Ansprüchen 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß man als Bindemittel
schweres Heizöl verwendet.
9. Verfahren zur Herstellung des Stickstoffdüngemittels
nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß man unhydratisiertem Kalkstickstoff in körniger
Form und/oder als Splittergranulat mit einer
Teilchengröße von ca. 0,1 bis 3 mm die
Hüllenkomponenten in einer Granuliervorrichtung
aufrolliert.
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