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Verfahren zur Herstellung eines lagerbeständigen kalk- und magnesiahaltigen
Düngemittels Nach einem bekannten Verfahren werden gebrannter Stückenkalk (Ätzkalk)
und Kaliendlauge (Chlormagnesiumlauge) ohne Rühren zusammen gemischt, wobei unter
Einwirkung des in dieser Lauge enthaltenen Wassers ein Gemisch von Magnesiuinhydroxyd
und Calciumoxychlorid neben überschüssigem Caleiutnoxyd bzw. Calciumhydroxyd entsteht.
Dieses außerordentlich rohe Verfahren liefert aber nur eine harte, an der Luft schmierig
werdende :Masse, die in keiner Weise lagerbeständig und streufähig ist.
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Auch ein weiteres bekanntes Verfahren zur Herstellung eines,Düngemittels,
nach welchem gemahlener gebrannter Kalk auf Chlormagnesiumlauge unter Umrühren zur
Einwirkung gebracht wird, führt nicht zu dem gewünschten Erfolg und liefert kein
brauchbares und maschinenstreufähiges Produkt.
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Nach einem dritten Verfahren wird ein gleichmäßiges und streufähiges
Produkt derart erhalten, daß gemahlener gebrannter Kalk und gemahlenes festes Chlormagnesium
(MgCl. + 6 H=O) -ohne jeglichen Wasserzusatz gemischt werden, wobei das Kristallwasser
des Chlormagnesiums die eingangs erwähnten Umsetzungen bewirkt. Das nach diesem
Verfahren erhaltene Düngemittel ist aber, wenn es auch zunächst ein trockenes und
feinkörniges Produkt darstellt, außerordentlich hygroskopisch. Infolgedessen nimmt
es beim Lagern große Mengen Wasser auf und erleidet dadurch eine erhebliche Volumenvergrößerung
und Gewichtszunahme (bis zu 50.010), d. h. dieses Produkt ist in keiner Weise lagerbeständig.
So wurde bei der Lagerung des nach dem letztgenannten Verfahren hergestellten Produktes
gefunden: nach 3tägigem Lagern an der Luft eine Gewichtszunahme von etwa 2o11/0,
nach 6tägigem Lagern an der Luft eine Gewichtszunahme von etwa 32'/, und nach 7tägigem
Lagern an der Luft eine Gewichtszunahme von etwa 3600.
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Der Grund, daß bei dem erstgenannten Verfahren und dem von diesem
nur durch die Verwendung von gemahlenem Ätzkalk statt solchem in Stücken unterschiedenen
zweiten Verfahren derartige ungeeignete Produkte erhalten werden, liegt darin, daß
der in dem Reaktionsgemisch Ätzkalk-Chlormagnesium enthaltene Wassergehalt viel
zu gering ist, so daß Kristallw asspr für das gebildete Calciumoxy chlorid nicht
mehr übrigbleibt und deshalb dieses Chlorid in wasserfreier Form vorliegt.
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Bei dem letztgenannten dritten Verfahren ist aber der vorhandene Wassergehalt
noch viel geringer als bei den beiden anderen Verfahren, wodurch es durchaus erklärlich
ist, daß auch hier der gewünschte Erfolg nicht erzielt wird.
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Die so erhaltenen Produkte, die das äußerst hygroskopische Calciumoxychlorid
in wasserfreier Form enthalten, entsprechen demnach
keinesfalls
den Anforderungen, die bezüglich Lagerbeständigkeit an ein derartiges Produkt gestellt
werden müssen.
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Diesen bekannten Verfahren gegenüber soll nach der vorliegenden Erfindung
der Wassergehalt bei dem Gemisch Ätzkalk-Chlormagnesium so geregelt werden, daß
hierbei neben Magnesiulrihydroxy d die wohl charakterisierte Verbindung 3 Ca O #
Ca Cl= -f- z 5 H.0 entsteht. Man geht daher bei:' der Herstellung des Düngemittels
gemäß der vorliegenden Erfindung so vor, daß festes Magnesiumchlorid oder Magnesiumchloridlösungen
auf Ätzkalk zur Einwirkung gebracht werden, wobei ein Mischungsverhältnis von i
Mg C12: mindestens 4. Ca 0 eingehalten und auf 16 Mole Wasser i Mol Chlormagnesium,
bezogen auf das- fertige Produkt, verwendet wird. Setzt man also dem gemahlenen
Gemisch von Ätzkalk und festem Chlormagnesium, wobei Kalk im Überschuß angewendet
dird, die zur Bildung des obigen Calciumoxychloridhydrates, unter Berücksichtigung
des bei der exotliermischen Reaktion verdampften Wassers, gerade erforderliche Wassermenge
zu, so erhält man ein in bezug auf Trockenheit und Feinkörnigkeit vorzüglich gleichmäßiges
Produkt, das beim Lagern nur Gewichtsschwankungen von 2 bis 311/0 aufweist und deshalb
in jeder Beziehung lagerbeständig ist.
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Ausführungsbeispiel Das neuartige magnesiahaitige Kalkdüngemittel
entsteht nach folgender Gleichung: Mg C1_ + 4Ca0 + 16Ha0 (-¢- überschüssig. Ca
0)
Mg (OH)., + 3 Ca0 - CaC1) + 15H.,0 (+ überschüssig. Ca0)
Hiernach kommen auf ro Teile Mg Cl= 23,5 Teile Ca 0 und 30,3 Teile H.0.
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'@ Praktisch werden verwendet auf, 5o Teile Ätzkalk (etwa 95 % Ca
0);
| i. 22 .Teile geschm. Mg Cl@, |
| die enthalten io Teile Mg C1, ünd ii Teile Wasser |
| zusätzlich 35- - |
| zusammen ... 46Teile, |
wovon etwa 15 Teile verdampfen.
| 2. 40 Teile Chlormagnesiumlauge, |
| die enthalten io Teile Mg CL, und 28 Teile Wasser |
| - zusätzlich x8 - |
| zusammen ... 46 Teile, |
wovon etwa 15 Teile verdampfen.
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Hieraus ergibt sich, daß auch selbst bei Verwendung von Chlormagnesiumlauge
noch ein Zusatz von Wasser erforderlich ist.
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Bei dem Vermischen -von Ätzkalk und Chlormagnesium findet eine nicht
unerhebliche Erwärmung statt, was die Ursache der oben angegebenen verdampften Wassermengen
ist. Durch den erforderlichen Wasserzusatz ergibt sich, daß statt gemahlenes Chlorinagnesium
und Wasser selbstverständlich unmittelbar eine mit Wasser verdünnte Chlormagnesiulnlauge
angewendet werden kann, was selbstverständlich die Herstellung des Produktes sehr
vereinfacht und erleichtert.
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Bei Anwendung von geringwertigen Ätzkalksorten ist die Reaktion naturgemäß
erheblich schwächer, so daß die eintretende Erwärmung mäßiger und dadurch die zu
verdampfende Wassermenge geringer ist; es muß in diesen Fällen deshalb entsprechend
weniger zusätzliches Wasser angewendet werden.
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Das nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellte lagerbeständige
kaltr-und magnesiahaltige Düngemittel kann auch als Reizmittel oder als Mittel zur
Bekämpfung-vön Pflanzenschädlingen verwendet werden.
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Bestimmung der Lagerbeständigkeit des nach der vorliegenden Erfindung
hergestellten Düngemittels »Magnesiakalk« beim Lagern an der Luft nach 3, 6 und
7 Tagen Angewendet wurden
| 500 g Kalk, enthalten 9o bis 95'/, Ca0, grob gemahlen,
nämlich über 8 rnin 0,704 |
| 400 g Chlormagnesiumlauge, spez. Gewicht 1,298 von 8 - 4 mm
- 2i,0 0f o |
| von 4 -1 mm - 33,8 |
| 0f o |
| 18o g Wasser unter 1 mm = 44,5 0,'0 |
| 1 080 g ioo,o 0;`o . |
Die mit dem Wasser verdünnte Chlormagnesiumlaugewurde allmählich zum Kalk gegeben,
wobei nach etwa ? Minuten starke Brüdenentwicklung ohne jegliches Stauben
eintrat.
Nach 5 Minuten war das Produkt vollkommen weiß und mürbe. Im ganzen wurde das Reaktionsprodukt
15 Minuten durchgemischt.
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Erhalten wurden g36 g Magnesiakalk, demnach waren i56 g Wasser verdampft.
Das erhaltene Produkt, das vollkommep trocken, feinkörnig, locker, nicht staubig
und blendend weiß war, wurde hierauf an der Luft gelagert, wobei
| nach 3 Tagen eine Gewichtszunahme von o,00,'0, |
| _ 6 1,96,U |
| und |
| _ 7 3,n° |
eintrat. Nach 3tägigem Lagern war der Magnesiakalk nicht zusammengebacken und nicht
staubig, desgleichen ebenso nicht nach 6 und 7 Tagen.
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Die relative Feuchtigkeit der Luft betrug während des Lagerns 40 bis
73 °/°. Vorstehendes Ergebnis zeigt einwandfrei, daß ein Magnesiakalk, nach dem
Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt, eine durchaus praktische Lagerfähigkeit
zeigt, nämlich nach 7 Tagen nur 3 °/° Feuchtigkeit aufgenommen hat.
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Bestimmung der Lagerbeständigkeit des nach dem vorliegenden Verfahren
hergestellten Düngemittels »Magnesiakalk« beim Lagern an der Luft nach 3, 6, 7,
1
5, 22 und
30 Tagen a) Herstellung von Magnesiakalk mit gutem
Kalk (enthält 9o bis 95 °1° Ca
0) in grober Mahlung, nämlich:
| über 8 mm o,o °/°, |
| von 8-4. mm 1.9,0 °/°, |
| von 4.-i mm 3¢,0 °/°, |
| unter i mm 47,0 zusammen ... ioo,o ° f °. |
Angewendet wurden
| 56o g Kalk, |
| 400 g Chlormagnesiumlauge, |
| spez. Gewicht 1,298, |
| 18o g Wasser |
| 1 68o g. |
Die verdünnte Chlormagnesiutnlauge wurde in 3 Minuten allmählich dem grob gemahlenen
Kalk zugesetzt, wobei nach i Minute eine starke Brüdenentwicklung ohne die geringste
Staubbildung eintrat. Die gesamte Mischdauer betrug io Minuten, während.-welcher
Zeit sich bis zum Schluß schwacher Brüden entwickelte.
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Erhalten wurden: 930 g ivLagnesiakalk, demnach waren i 5o g
Wasser verdampft. Das erhaltene Produkt war vollkommen trocken, locker, nicht staubig
und blendend weiß.
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Zur Bestimmung seiner Lagerbeständigkeit wurde es in flache Haufen
von 30 X 20 cm -g' und 5 cm Höhe ausgebreitet und nach 3, 6, 7, 15, z2 und
3o Tagen gewogen, wobei es jedesmal nach den einzelnen Wägungen gut durchgemischt
wurde.
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Der Versuch wurde in einem ungeheizten Raume ausgeführt, während welcher
Zeit folgende Lufttemperaturen und relative Luftfeuchtigkeit herrschten:
| Lufttemperaturen relative Lpftfeuchtigkeiten |
| 8 bis 5'C 7o bis 8o °!° |
| 5 - 3° C 75 - 800 ; ° |
| _ - 18'C . 56 - 8o01 |
Urspr. Gewicht
930 g. Das Produkt war vollkommen trocken, feinkörnig, locker
und nicht staubig.
| i. nach 3 Tagen: 930g, demnach Gewichtszunahme o g -
0,00/0, |
| 2. - 6 - 9519, _ - 2i g = 2,30/0, |
| 3. - 7 - 961 g, - - 31g - 3,30I0 |
| 4. - 15 - 10059, _ - 75 9 = 8,0010, |
| 5. - 22 - 1 029 g, - - 99 g = 10,600# |
| 6. - 30 - 10419, - - 111 g = 1i,90'0. |
Das Produkt war nach dieser 36tägigen Lagerung an der Luft noch vollkommen locker
und nicht staubig; es war demnach nach diesem langen Lagern in sehr flacher Schicht
keine Änderung in der äußeren Beschaffenheit des Produktes eingetreten, insbesondere
war es hierdurch auch in keiner Weise staubig geworden.
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Das Ergebnis dieses Lagerversuches zeigt, daß ein aus gutem Ätzkalk
hergestellter Magnesiakalk nach 7tägigem Lagern unter sehr ungünstigen Verhältnissen
nur eine Gewichtszunahme von rund a bis 301, erfährt, während die Gewichtszunahme
von rund 8 bis i z °/° nach i 5, 22 und 3o Tagen auf die allmähliche Hydratisierung
und Carbonisierung des überschüssigen atzkalkes zurückzuführen ist,
b)
Herstellung von Magnesiakalk mi schlechtem Kalk (enthält 7o bis 75 0J0 Ca0; in staubfeiner
Mahlung.
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Angewendet wurden
| 50o g Kalk, . |
| 400 g Chlormagnesiumlauge, |
| spez. Gewicht 1,298, |
| ioo g Wasser |
| 100o g. |
Die verdünnte Chlormagnesiumlaugewurde ebenfalls allmählich dem staubfeinen Kalk
zugesetzt, wobei nach etwa i Minute eine schwache Brüdenbildung erfolgte, die etwa
7 Minuten anhielt. Das Produkt wurde nicht weich und war am Schluß der Operation
nach etwa iominutiger Mischdauer ziemlich trocken.
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Erhalten wurden 930 g Magnesiakalk, demnach waren 7o g Wasser
verdampft. Das erhaltene Produkt war etwas zusammengebäcken, ziemlich weiß,' nicht
staubig, aber feinkörniger als bei Versuch a.
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Zur Bestimmung seiner Lagerbeständigkeit wurde das Produkt ebenfalls,
wie bei Versuch a beschrieben, in einem flachen Haufen ausgebreitet und nach den
angegebenen gleichen Zeiten gewogen, wobei es ebenso jedesmal nach den einzelnen
Wägungen gut durchgemischt wurde.
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Urspr. Gewicht
930 g. Das Produkt war etwas zusammengebacken,
sonst aber feinkörnig und nicht staubig.
| i. nach 3 Tagen: 938 g, demnach Gewichtszunahme 8 g = 0,9°/o, |
| 2. - 6 - 956 g, - - 26 g = 2,8°,f`0, |
| 3. - 7 - 962 g, - - 32 g - 3,40;`0, |
| 4. - 15 - 988 g, - - 58 9 - 6,20/0 |
| 5. - 22 - i-oo6 g, - - 76 g - 8,10/0, |
| 6. - 30 - r o16 g, - - 86 g = 9,20/0. |
Das Produkt war nach dieser langen 30tägigen Lagerung an der Luft unter den angegebenen,
sehr ungünstigen Verhältnissen noch vollkommen locker und nicht staubig, demnach
in seiner äußeren Beschaffenheit nicht verändert. Aus diesem V ersuchsergebnis geht
ebenfalls hervor, daß ein auch aus schlechtem, wenn auch staubfeinem, und daher
wenig reaktionsfähigem i'ltzkalk gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung
hergestellter Magnesiakalk nach 7tägigem Lagern an der Luft eine Gewichtszunahme
von nur rund i bis 3 0/0 erfährt, während die nach 15-, z2- und 30tägigem Lagern
eintretende Gewichtszunahme von rund 6 bis 9 0/0 noch günstiger, im übrigen aber
ebenfalls durch die allmähliche Hydratisierung und Carbonisierung des überschüssigen
Ätzkalkes zu erklären ist. Die nach vorstehenden, dein Verfahren der Erfindung entsprechenden
Versuchen erhaltenen beiden Magnesiakalke sind demnach praktisch als vollkommen
lagerbeständig zu bezeichnen.