DE3909587A1

DE3909587A1 - Stickstoffduengemittel auf basis von kalkstickstoff

Info

Publication number: DE3909587A1
Application number: DE3909587A
Authority: DE
Inventors: Joachim Dr Ebeling
Original assignee: SKW Trostberg AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1989-03-23
Filing date: 1989-03-23
Publication date: 1990-09-27
Also published as: JPH02283688A; DD297391A5

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.

Beispiel 1

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.

Beispiel 2

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.

Beispiel 3

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%.

Beispiel 4

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

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.