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Verfahren zur Herstellung eines konzentrierten Düngers Das Bestreben
der Landwirtschaft nach möglichst rationeller Arbeit hat die Bemühungen gezeitigt,
auch die Anwendung der Düngemittel möglichst zu vereinfachen. Die Versuche gehen
.aber darauf hinaus, konzentrierte Gebrauchsdünger aus den drei wichtigsten Düngestoffen
Stickstoff, Phosphorsäure und Kali zu schaffen. Die verschiedenartigsten Mischungen
und Umsetzungen aus den handelsüblichen - Düngern sind bereits vorgeschlagen und
ausgeführt worden. Hierbei tritt aber keine Konzentrierung ein; die Ballaststoffe
in Form von Chlor, Schwefelsäure, Silikaten u. ä. finden sich weiter in dem neuen
Produkt. Als konzentrierte Dünger sind wohl verschiedene bekannte Verbindungen,
wie Ammoniumphosphat, Kaliumphosphat, Kalisalpeter, Ammonsalpeter, zu bezeichnen.
Diese einzelnen Verbindungen enthalten aber nur je zwei Düngestoffe; das Verhältnis
zueinander entspricht nicht den Forderungen der landwirtschaftlichen Praxis; außerdem
haben sie zum Teil unangenehme, z. B. explosive und hygroskopische Eigenschaften.
Man versucht daher, vorteilhaftere Mischungen oder Verbindungen der genannten drei
Grundkörper herzustellen. Bei diesen wird das Kali aber noch in Form von Chlorkalium
angewendet.
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Das hier beschriebene neue Verfahren zeigt einen Weg zur Herstellung
eines vollständig ballastfreien Düngers, der noch nicht beschritten worden ist.
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Man geht aus vom Dikalium- -oder Trikaliumphosphat, die in bekannter
Weise hergestellt werden können; ä. B, auch aus Phosphorsäure und Chlorkalium. Bei
dieser Reaktion wird das Kaliumphosphat .auch in Form von Pyrophosphat erhalten.
Läßt man auf die Kaliumphosphäte Salpetersäure einwirken, so finden folgende Reaktionen
statt: K2HP04+ HN03 = KH,P04+ KN03. K.P04 -i- 2HN03 - KH,P04 -E- 2KN03 K4P207 -+
2HN03+H20 . - 2KH1P04 -j- 2KN03 Diese Umsetzungen sind wertvoll, weil Di-und Trikaliumphosphat
für sich unbeständige, hygroskopische, ,alkalisch wirkende Verbindungen darstellen,
die für praktische Anwendung nicht in Frage kommen. Die erhaltenen äquivalenten
Gemische von Monokaliumphosphat und Kalisalpeter sind beständig, neutral und nicht
hygroskopisch.
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Hat man Lösungen der Kaliumphosphate, so wird es sich empfehlen, bei
erhöhter Temperatur so konzentriert zu arbeiten, - daß die beiden neu entstandenen
Salze zusammen kristallisieren.
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Es ist nicht notwendig, die Salpetersäure erst für sich herzustellen.
Man erreicht dasselbe Ziel, wenn man auf konzentrierte Lösungen
des
Käliumphosphats nitrose Gase, wie sie bei der Luftoxydation odex der Ammoniakverbrennungentstehen,
einwirken läßt. Die sich bildende- Salpetersäure setzt sich sofort mit dem Kaliumphosphat
um, und aus der konzentrierten Lösung kristallisieren Monokalinmphosphat und Kalisalpeter
aus. Wenn man in der konzentrierten Phosph`at-Iösung oder in der bei der Kristallisation
anfallenden Mutterlauge festes Kaliumphosphat suspendiert, so setzt sich auch das
feste Salz mit der Salpetersäure bzw. den nitrosen Gasen um; man hat die Umsetzungsprodukte
nur abzufiltrieren und nimmt das Filtrat wieder in den Betrieb zurück.
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Vorteilhaft ist ein Arbeiten mit festere Kaliumphosphat und konzentrierter
Salpetersäure bzw. feuchten nitrosen Gasen; bei den Umsetzungen wird Wärme frei,
so daß ein Teil des Wassers verdampft und zur Erzielung eines trockenen Produktes.
nur geringe bzw. gar keine Wärmezufuhr notwendig ist.
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Bei jeder Arbeitsweise erhält man also auf einfache und glatte Weise
ein Produkt, bestehend .aus i Mol Monokaliumphosphat und i bzw. a Mol Kalisalpeter.
Es stellt ein vorzügliches ballastfreies Düngemittel mit rund 6: % N, 3 o % P20,5,
40% K20 bzw. 8,3% N, 2i% P205, 4i,7%- K20 dar, das gut zu handhaben, unbegrenzt
haltbar, neutral und nicht hygroskopisch, also gut lagerfähig ist. Ein besonderer
Fortschritt gegenüber ,allen bisher bekannten Düngermischungen-ist darin zu sehen,
daß das Verhältnis der Düngerkomponenten infolge der gemeinsamen Bildung uriveränderlich
ist; mechanische Einflüsse können eine Entmischung nicht herbeiführen.
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Es ist bereits ein Verfahren bekannt, nach welchem natürliche kalihaltige
Gesteine einem alkalischen Schmelzprozeß unterworfen und dem Aufschlußprodukt durch
Behandeln mit Salpetersäure oder nitrosen Gasen oder auf andere Weise größere Mengen
Stickstoff einverleibt werden.. Das aüf.diese Weise erhaltene Produkt stellt jedoch
keinen konzentrierten Dünger gemäß vorliegender Erfindung dar, da derselbe alle
im Ausgangsstoff enthaltenen .Fremdstoffe;- wie Kieselsäure, Kalk, Tonerde, aufweist.
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Nach einem anderen Verfahren wird Ammoniurnnitrat finit Monokaliumpliosphat
gemischt zu dem Zweck, dem Amrimoniumnitrat seine wasseranziehenden und explosiven
Eigenschaften zu nehmen., wobei jedoch auch ganz anders zusammengesetzte Produkte
erhalten. werden. .
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Auch ist in der wissenschaftlichen Literatur ein Versuch beschrieben,
um aus Dinatriümphosphat durch Einwirkung von- Salpetersäure und Fällung mittels
Alkohol Mononätriumphosphat herzustellen.
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Alle diese bekannten Verfahren verwenden ganz andere Ausgangsstoffe,
und es werden auch Endprodukte ganz anderer Zus,ammensetzung erhalten als bei dem
neuen Verfahren, nach welchem ein ballastfreier Dünger entsteht, der die Düngerkomponenten
in der günstigsten und infolge gemeinsamer Bildung unveränderlichen Form enthält.
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Der scheinbar geringe Stickstoffgehalt ist kein Nachteil. Während
Phosphorsäure und Kali im Boden gespeichert werden, geht Stickstoff, wenn er nicht
sofort verbraucht wird, leicht verloren. Bei Beginn der Vegetationsperiode ist also
eine volle Stickstoffgabe nicht vorteilhaft, da ein großer Teil bis zum Eintritt
der vollen Vegetationsperiode verlorengehen würde. Man gibt daher gern einen großen
Teil des Stickstoffs in Form von Kopfdüngung.
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Gerade derartige Mischdünger mit einem für die erste Entwicklung der
Pflanzen ausreichenden geringen Stickstoffgehalt und einem dem Bedürfnis der Pflanzenkulturen
angepaßten Verhältnis P : K ohne Ballaststoffe; welche für Schmetterlingsblütler
besönders-geeignet sind und bei späterer Kopf] düngung mit Stickstoffdüngern für
andere Pflanzenkulturen einer unnötigen Vergeudung des Stickstoffs vorbeugen, fehlen
im Handel und sollen Gegenstand der vorliegenden Erfindung sein.
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Es gibt ,allerdings auch Pflanzen, bei denen die Hauptvegetationsperiode
sehr schnell einsetzt und die daher von vornherein eine höhere Stickstoffgabe ausnutzen
können. In diesem Fall kann man dem hier gekennzeichneten= neuen Dünger zur Erhöhung
des Stickstoffgehaltes andere Stickstoffdüngemittel, wie Arnmonsalpeter, Harnstoff,
Kalkstickstoff, zumischen. Die guten Eigenschaften des nach dem neuen Verfahren
hergestellten Düngers gestatten diese Zumischung; Stickstoffverluste treten nicht
ein.
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Die Verwendung von primärem Kaliumphosphät als Düngemittel ist bekannt.
Es findet in landwirtschaftlichen Versuchsstationen vielfach. Anwendung. Doch ist
dieses Salz kein Handelsdünger. Auch ist die Herstellung von K, P und N 'enthaltenden
Düngemitteln durch Mischen von zwei Komponenten bekannt, wie z. B. ,ein Gemisch
von Ammoniumnitrat und I,#aliümphosphat, das aber ein, ganz anderes Nährstoffverhältnis
aufweist und kein .einheitliches Produkt darstellt. Auch ist die 'Verwendung von
Salpetersäure zur Herstellung von Mischdüngern bekannt, es handelt sich aber dabei
nicht um die Herstellung ballastfreier Volldünger, sondern um die Anwendung von
Salpetersäure
zum Aufschluß von den Pflanzen sonst nicht zugänglichen
Phosphaten. Nach der Literatur sind auch Mischungen von Kaliumnitrat und Kaliumphosphat
bekannt (Landes. Presse 1925, S. i64). Es wird an dieser Literaturstelle die Frage
aufgeworfen, wo der Landwirt die dort als Mischungskomponenten vorgeschlagenen grundlegenden
Universaldünger hernehmen soll, um Volldüngermischungen ohne Ballast zu erhalten,
welche zur Herstellung von Mischdüngern jeden Verhältnisses K : P : N dienen können.
Es handelt sich um die Salze Trikaliumphosphat, Triammoniumphosphat und Kaliumnitrat.
Von diesen dreien kommen die beiden ersteren wegen ihrer Zerfließlichkeit als Handelsdünger
nicht in Frage.
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Es bleibt also für die Herstellung der Mischdünger nur der Weg übrig,
die Einzelkomponenten in einer Weise .auf chemischem Wege anderweitig zu binden,
daß ein brauchbares Handelsprodukt entsteht. Hierzu weist die vorliegende Erfindung
einen gangbaren Weg, welchem außerdem ein technischer Fortschritt nicht abgesprochen
werden kann, da er unmittelbar von der Salpetersäure bzw. den nitrosen Gasen als
dem Primärprodukt zur gleichzeitigen Abscheidung der beiden beständigen Salze Kaliumnitrat
und Monokaliumphosphat führt, so daß ein nicht entmischbares, alle drei Pflanzennährstoffe
N, P, h enthaltendes Düngemittel erhalten wird.