DE648260C - Verfahren zur Herstellung von Duengemitteln - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Düngemitteln Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Düngemitteln, deren basischer Bestandteil ganz oder teilweise aus Calcium oder Magnesium oder Mischungen beider besteht. Die bekanntesten derartigen Dünger sind Kalksalpeter, Kalkammon"salpeter sowie Calciumphosphate.
• Nach dem Stande der Technik werden Kalksalpeter oder als Dünger brauchbare Kalkphosphate in der Weise hergestellt, daß .man gebrannten oder kohlensauren- Kalk, Dolomit u. dgl. trocken oder vorzugsweise in Form einer wäßriigen Aufschlämmung in Salpetersäure oder Phosphorsäure löst, die erhaltene Lösung filtriert, zur Schmelze eindampft und das Salz auskristallisieren läßt oder die Schmelze zum Erstarren bringt. Die erstarrte Schmelze muß dann gebrochen und gesiebt werden.
• Es ist auch bekannt, Kalksalpeter durch Umsetzen von Kalkstein mit konzentrierter Salpetersäure in der Weise herzustellen, daß man gemahlenen gemahlenen Kalkstein mit der entsprechenden Menge Salpetersäure kontinuierlich in ein mit einer Schnecke versehenes Rohr einführt, wobei die Zufuhr der Ausgangsstoffe so geregelt werden soll, .daß eine Temperatur von etwa 6o bis So' innegehalten wird. Eine trockene Masse läßt sich hierbei nicht gewinnen, vielmehr verläßt "das Produkt den Reaktionsapparat in teigförmiger Konsistenz.
• Da Kalksalpeter als solcher infolge seiner hygroskopischen Eigenschaften nicht lagerbeständig .ist, auch nur verhältnismäßig wenig Stickstoff enthält, ist schon vorgeschlagen worden, das auf die eine oder andere oben beschriebene Weise erhaltene Produkt nachträglich mit Ammonsalzen oder -auch mit Ammoniak selbst zu behandeln.
• Es wurde nun gefunden, daß man Kalkammonsalpeter sowie als Düngemittel hochwertige Kalkammonphosphate oder auch die entsprechenden Magnes:iumverbindungen sowie Mischungen dieser Stoffe in einem einzigen Arbeitsgang durch Einwirkung von Phosphorsäure oder Salpetersäure oder Mischungen derselben und Ammoniak auf das trockene, gepulverte Rohmaterial unmittelbar in Form eines trockenen, streufähigen, lagerbeständigen Düngemittels ,gewinnen kann, indem man die zur Umsetzung erforderlichen Säure- und Ammoniakmengen ohne Bildung einer wäßrigen Lösung in Teilmengen abwechselnd dem in einer geschlossenen, druckfesten, vorzugsweise umlaufenden Drehtrommel befindlichen Ausgangsmaterial zusetzt.
• Als Rohmaterial kann man Kalkstein, Dolomit oderMagnesit verwenden. Die Säure wird in Teilmengen, vorzugsweise in konzentrierter Form, fein verteilt, am besten durch eine Staubdüse in die Trommel eingespritzt: anschließend wird jeweils eine Teilmenge Ammoniak, zweckmäßig ebenfalls durch eine Düse, eingeleitet. Durch die Reaktion zwisehen dein gepulverten basischen Rohtnateriäl und der Säure einerseits und dein Ammoniak und der Säure andererseits entwickelt sich eine beträchtliche Reaktionswärme, die im Großbetriebe ohne weiteres genügt, um das Endprodukt unmittelbar in trockener, granulierter, streufälliger Form zu gewinnen. Unter Umständen ist sogar eine Kühlung der Reaktionstrommel erforderlich. Durch die bei der Reaktion herrschende Temperatur von etwa 6o bis 8o°, bei welcher Ammoniumcarbonat dissoziiert, wird die Bildung von Ainmoncarbonat verhindert. Die Salpetersäure, welche zu dem Zeitpunkt der Zugabe der jeweiligen Ammoniakteilmenge noch nicht mit dein Kalkstein bzw. Dolom.it in Reaktion getreten ist, bildet mit dem Ammoniak Ainmonnitrat, so daß Salpetersäureverluste nicht auftreten.
• Durch geeignete Führung des Prozesses sowie durch die Wahl der zuzusetzenden Säure- und Ammoniakmengen hat man es innerhalb gewisser Grenzen in der Hand, den als Ausgangsmaterial verwendeten Kalkstein usw. mehr oder weniger vollständig umzusetzen. Die Anwesenheit gewisser Mengen nicht umgesetzten Carbonats im Endprodukt verleiht dem Erzeugnis die Fähigkeit, auf saurem Boden neutralisierend zu wirken, da die Kohlensäure des Carbonats erst durch die im Boden vorhandene Humussäure allmählich in Freiheit gesetzt wird, wobei neutrale Erdalkalisalze der Humussäuren und gleichzeitig Kohlensäure entstehen, die ihrerseits wiederum das Wachstum fördern.
• Um den Gehalt an Carbonat im Endprodukt zu erhöhen, kann man der Reaktionsmasse auch gegen Ende der Neutralisation noch geringe Mengen frischen, gepulverten Kalksteins u. dgl. zuführen. Hierdurch werden die Granulate gleichzeitig mit einem feinen Kalkpuder überzogen, der in an sich bekannter Weise die Lagerfähigkeit des Produktes noch erhöht.
• Die folgenden Beispiele sollen die -Durchführung -des Verfahrens erläutern. Beispiel i Zu ioo kg gemahlenem Kalkstein läßt man in einer druckfesten Drehtrommel 8,2 kg Salpetersäure (g80/0ig) in fein verteilter Form durch Düsen zutreten und unmittelbar im Anschluß hieran, ebenfalls durch eine Staubdüse, 725 g gasförmiges Ainm.oniak. Nach dem Eintreten des Ammoniaks wird das an dem Autoklaven vorhandene Entlüftungsventil für einen Augenblick geöffnet, um die entstandene Kohlensäure sowie den durch die \eutralisation gebildeten Wasserdampf abzublasen. Nach dem Schließen des Ventils werden weiterhin Teilmengen von Salpetersäure und Ammoniak abwechselnd in die -Trommel eingeleitet, wobei man gegen Schluß des Prozesses die Teilmengen vergrößern kann. Insgesamt sollen schließlich 164 kg Salpetersäure und 14,5 kg Ammoniak in die Trommel eingeführt werden.
• Durch die beschriebene absatzweise Zugabe von Säure und Ammoniak vermeidet man sowohl Salpetersäure- wie Arnmoniakverluste, die sich sonst leicht bei der hohen, ini Autoklaven herrschenden Arbeitstemperatur von etwa 8o° einstellen. Bei der angegebenen Arbeitsweise wird jedoch der entstehende Salpetersäurepartialdruck durch Neutralisation mit Ammoniak vor dein Öffnen des Autoklaven beseitigt, so daß praktisch nur Kohlensäure und Wasserdampf heim Öffnen des Abblaseventils entweichen. Die geringen Mengen des mit den Dämpfen etwa entweichenden Ammoniaks können in an sich bekannter Weise von der zugeleiteten Säure vor ihrem Eintritt in den Autoklaven wieder aufgefangen oder in anderer zweckmäßiger Weise nutzbar gemacht werden.
• Bei dem beschriebenen Verfahren erhält man 228 kg einer Mischung, die folgende Zusammensetzung aufweist: 39,7% C,#Iciumnitrat, 29,5 % Ammonnitrat, 24,40(o nicht umgesetzter Kalkstein, 6,40/0 Wasser. Beispiel 2 1151,9 Salpetersäure (9801'0ig) werden mit go kg Phosphorsäure (850/0ig) gemischt. Von dieser Mischung leitet man 2o,5 kg durch Verteilerdüsen in eine druckfeste Drehtromrnel, in der sich Zoo kg gemahlener Kalkstein befinden. Anschließend führt man durch eine Staubdüse 31,9 gasförmiges Ammoniak zu. Hierauf unterbricht man die Zuleitung und öffnet das Abblaseventil für einen Augenblick, um Wasserdampf und Kohlensäure zu entfernen, worauf abwechselnd wieder weitere Teilmengen der Säuremischung und entsprechende Teilmengen Ammoniak eingeleitet werden, wobei die Größe der Teilmengen allrnählich wachsen kann. Nach jedesmaligem Einleiten einer Ammoniakteilmenge wird das Abblaseventil für einen Augenblick geöffnet. Insgesamt werden auf die angegebene Menge der Säuremischung und des Kalksteins 3o kg Ammoniak eingeleitet.
• Bei dieser Arbeitsweise erhält man 272 kg eines Endprodukts, dessen Stickstoff-, Phosphorsäure - und Calciumgehalt aus der folgenden Zusammenstellung ersichtlich ist:

  17,60/, Gesamtstickstoff

  8,90/0 Ammoniakstickstoff

  4,3% Calciumoxyd wasserlöslich

  11,7% Phosphorpentoxyd

  13,4% Calciumoxyd citronensäure-

  1o,o% Phosphorpentoxyd löslich

  Beispiel 3 11o kg Salpetersäure (980/0ig) werden mit 87 kg Phosphorsäure (85 %ig) gemischt. Von dieser Mischung leitet man .durch Verteilerdüsen 9,85 kg in eine Drehtrommel, in der sich Zoo kg .gemahlener Dolomit befinden. Anschließend leitet man durch eine.Staubdüse 105 g gasförmiges Ammoniak ein. Hierauf öffnet mgn den Autoklaven, entgast und leitet wieder Teilmengen von Säure und Ammoniak ein, bis die ganze Säuremischung und 41 kg Ammoniak eingetragen sind. Gegen Schluß der Umsetzung werden die einzutragenden Teilmengen zweckmäßig vergrößert. Man erhält 313 kg eines granulierten; streufähigen Endproduktes, dessen Stickstoff-, Phosphorsäure- und Calciumgehalt aus der nachfolgenden Zusammenstellung ersichtlich ist:

  17,3 % Gesamtstickstoff

  1o,6 0/0 Ammoniakstickstoff wasser-

  11,85 % Phosphorpentoxyd löslich

  9,2 0/0 Calciumoxyd citronensäure-

  6,5 0/0 Magnesiumoxyd löslich

  7,2 0/0 Phosphorpentoxyd

  Die Vorteile des geschilderten Verfakrens beruhen einmal auf der einfachen und billigen Arbeitsweise, ferner in der Ausnutzung der Neutxalisationswärme zur Verdampfung von Wasser und schließlich in der Möglichkeit, für die Neutralisation auch Kalksteinsorten zu verwenden, die bei den üblichen Arbeitsweisen wegen ihres hohen Gehaltes an Magnesium, Eisen und anderen Verunreinigungen nicht benutzt werden können. Ein weiterer großer Vorteil ist der, daß auch Iblagnesiumnitrate oder -phosphate und Mischungen von Magnesium- und Calciumnitraten bzw. -pliospbaten hergestellt werden können, die sich nach der gewöhnlichen Arbeitsweise wegen der unangenehmen Eigenschaften der M.agnesiumnitratschmelze nur sehr schlecht gewinnen lassen. Das erhaltene Produkt bedarf keiner Trocknung, Mahlung oder Sichtung. Es ist ohne weiteres streufähig und in höchstem Maße lagerbeständig. Die sonst erforderliche Arbeit des Krilstallisierens oder Eindickes der Schmelze mit anschließendem Zerkleinern fällt völlig weg. Irgendeine Wärmezufuhr zum Reaktionsgefäß' ist nicht erforderlich. Außerdem wird durch die Bindung der noch nicht umgesetzten Salpetersäure mittels Ammoniak vor dem Öffnen der Trommel jeder Salpetersäureverlust vermieden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCI3': Verfahren zur Herstellung von Düngemitteln durch Behandlung von trockenem, gepulvertem Kalkstein, Magnesit, Dolomit oder Mischungen derselben mit Salpetersäure oder Phosphorsäure oder Mischungen derselben- und Ammoniak, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwirkung der Säure und des Ammoniaks .in einer druckfesten Trommel unmittelbar auf das gepulverte, trockene Rohmaterial ohne Bildung einer wäßrigen Lösung durch abwechselnden Zusatz in Teilmengen erfolgt.