DE659809C - Verfahren zur Herstellung von streufaehigen und lagerbestaendigen, Calciumnitrat enthaltenden Duengemitteln - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von streufähigen und lagerbeständigen, Calciumnitrat enthaltenden Düngemitteln Nach bereits bekannten VerfahrLn werden ('alciumnitratdüngemittel dadurch gewonnen, claß Kalksalpeterlösungen von geeigneten Konzentrationen, z. B. solche mit einem Gehalt von 78 bis 850;'o Calciumnitrat, durch Erstarrungsprozesse in feste Produkte übergeführt und diese durch mechanische Zerkleinerungsprozesse in Erzeugnisse von getvünschter, für Streuzwecke geeigneter Korngröße übergeführt werden.
• Es sind auch bereits Verfahren bekannt, bei welchen die bei derartigen Erstarru.ngsprozessen infolge von Unterkiihlungserscheinungen auftretenden Schwierigkeiten dadurch behoben werden, d.aß verhältnismäßig hochkonzentrierten, z. B. 83ofoigen Calciumnitra.tlösungen geringe Mengen von :erstarrungsbeschleunigenden Stoffen, wie Ammonnitrat, Ammonsulfat, Ammonsulfatsalpeter, Ammonchlorid, Harnstoff usw., zugesetzt werden und das Lösungsgemisch dann durch Erstarren in feste Düngemittel übergeführt wird.
• Versuche der Erfinderin haben nun er-."eben, daß Calciumnitratdüngemittel mit guter Lagerfähigkeit und Streufähigkeit dadurch hergestellt werden können, daß man Calciumnitratlösungen gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zunächst auf einen Calciumnitratgehalt von 9o bis 950o (bezogen auf wasserfreies Calciumnitrat) eindampftund die so erhaltenen wasserarmen Erzeugnisse dann durch besondere Erstarrungsvorgänge in die gewünschten festen Produkte überführt. Die Verarbeitung der 9o- bis 95 o-öigen Calciumnitratkonzentrate, welche sandig-pastige Massen darstellen und daher nicht wie verdünntere Calciumnitratschmelzen verspritzt werden können, :erfolgt nun nicht dadurch, daß diesle Massen in Anlehnung an bisher bekannte Methoden zum Erstarren gebracht und die harten Erstarrungsprodukte zerkleinert werden; nach der vorliegenden Erfindung wird vielmehr so verfahren, daß die heißen Konzentrate durch zerteilende mechanische Behandlung bei Temperaturen unter i oo° C, vorzugsweise zwischen ioo und 5o° C, also vor dem Verfestigen und vollständigen Erstarren, unmittelbar in körniges Material übergeführt werden. Die mechanische Behandlung des Materials kann mit Hilfe bekannter Zerteilungsvorrichtungeii, wie umlaufender Trommeln. mit festen oder losen Scluieidewerk7eugen, Pressen der teigigen Massen durch Siebe, u. dgl. Maßnahmen, vorgenommen werden'" Ein Verspritzen der Massen mittels Druckhi£t kommt für das vorliegende Verfahren nicht in Frage, da die zu verarbeitenden Massen' nicht genügend dünnflüssig sind. Das so erhaltene Material liefert beim weiteren Abkühlen Körner, welche sich durch besonders höhe Festigkeit, ,ausgezeichnete Lagerfähigkeit und Streufähigkeit ,auszeichnen.
• Es war nämlich nicht vorauszusehen,, daß das erfindungsgemäß aus Kalksalpeterlösungen erhaltene sandig-pastöse Eindampfprodukt durch übliche mechanische Zerteil'ungsv orgänge in der Wärme unmittelbar ili Körner überführbar sein würde, die beim Erstarren ganz besondere Festigkeit und Härte erlangen. Das vorliegende Körnungsverfahren ist sehr viel einfacher als ein Erstarrenlassen der Gesamtmasse nach üblichen Methoden und Zerkleinerung des Erstarrungsproduktes; außerdem sind die erfindungsgemäß erhältlichen Körner infolge ihrer abgerundeten Oberfläche für Streuzwecke besser geeignet als die Zerkleinerungsprodukte bereits erstarrter Massen.
• Versuche, bei, denen die vorliegenden, aus 9o- bis 950,%oigen Calciumnitratlösungen gewonnenen Produkte verglichen wurden mit aus wasserreicheren, etwa 78- bis 85oioigen Kalksalpeterlösungen erhaltenen Erzeugnissen, haben ergeben, daß die Wasserkapazität der erfindungsgemäß erhaltenen Erzeugnisse etwa zweimal so groß ist und daß nach der Erfindung aus 9o- bis- 95o'oiger Lösung hergestellter Kalksalpeter bei, offener Lagerung an Luft ini.,t :einer relativen Feuchtigkeit von 6o bis 70(),'o oder in Säcken unter den gleichen Luftverhältnissen aufgestapelt seine harte, körnige Form etwa 2 ,5mal länger behält als die wasserreicheren, aus 8o- bis 83 o/oigen Kalksalpeterlösungen hergestellten Produkte. Insbesondere haben @ die nach vorliegendem Verfahren hergestellten Produkte eine viel geringere (praktisch fast keine) Neigung zum Zusammenbacken.
• Es ist weiterhin auch bereits -ein zweistufiges Verfahren zur Herstellung -eines festen, praktisch wasserfreien Calciumnitrats bekamst. bei welchem zunächst eine hochkonzentrierte Calciumnitratlösung hergestellt wird und diese sodann auf Heizflächen, z. B. Trommelwandungen, aufgebracht wird, die auf sehr hohe Temperaturen, z. B. Zoo bis 25o° C, beheizt sind, so daß der Rest des noch vorhandenen Wassers verdampft wird. Hierbei bilden sich auf den Verdampfungstrommeln feste Krusten von praktisch wasserfreiem Calciumnitrat, die in bekannter Weise durch Schaber abgekratzt und ,alsdann zerkleinert werden, Bei Verarbeitung unreiner Kalksalpeterlösungen, hei welchen die anwesenden Verunreinigungen verbackend wirken, erhält man bei der Zerkleinerung teils stückig-körniges Material, teils S.taub. Das stückig-kömige Material ist aber infolge der besonderen Art der Wasseraustreibung von poröser Beschaffenheit und deshalb mechanisch weniger fest. Vergleichende Versuche haben ergeben, daß dieses Material beim Lagern unter Druck viel leichter zusaminenbackt als die Erzeugnisse des Verfahrens der vorliegenden Erfindung, und daß es beim Lagern unter gleichen Bedingungen schmierig wird und seine Streufähigkeit verliert in Zeitpunkten, in welchen die Körner des gemäß vorliegendem Verfahren hergestellten Produktes noch durchaus hart und streufähig sind.
• Die überraschende Tatsache, daß Düngemittel, wie sie durch das einfache Verfahren gemäß vorliegender Erfindung aus 9o- bis 95 %@gen Calciumnitratlösungen gewonnen werden, besonders gute Eigenschaften mit Bezug auf Lagerfähigkeit und Streufähigkeit besitzen, konnte aus dem bekannten Verfahren nicht hergeleitet werden.
• Es ist außerdem auch bereits vorgeschlagen worden, ei,n körniges Calciumnitrathydrat mit etwa 30,5% Wasser- und 69,50;ö Calciumnitratgehalt dadurch herzustellen, daß man eine verdünnte Calciumnitratlösung zunächst auf 69,50,'o Calciumnitratgehalt konzentriert und dann unter Abkühlen auf Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes (.12,7° C) so lange rührt, bis die .Masse Kornform angenommen hat. Die so erhaltenen Körner werden .alsdann mit einem Schutzmaterial, wie Paraffin, überzogen: Eine 69,5oloige Calciumnitratlösung stellt bei i oo° C eine flüssige, homogene Masse dar: und bildet beim Erkalten Kristalle von der Formel Ca(NO3)2.4H.0, welche bei 42,7'C schmelzen. Das nach diesem bekannten Verfahren erhaltene Calciumnitrattetrahydrat wird durch Einwirkung der Luft rasch schmierig; es muß infolgedessen mit Schutzschichten überzogen werden. 9o- bis 95°'oiges C.alciumnitrat, wie es gemäß vorliegender Erfindung verarbeitet wird, bildet dagegen bei i oo° C eine, sandig-pastige Masse, die beim Abkühlen innerhalb kurzer Zeit zu einer harten blasse, welche erhebliche hiengen von Kristallen des anhydrischen Calciumnitrats enthält, erstarrt. Die Möglichkeit, die sandig-pastigen Calciumnitratkonzentrate bei Temperaturen unterhalb ioo° C unmittelbar in einfacher Weise in Körnerform überzuführen, konnte auch aus diesem bekannten Verfahren nichtentnommen werden. Es ist weiter bekannt, ein nahezu oder ganz von Wasser befreites Calciumnitrat hei verhältnismäßig niedriger Temperatur zwecks Erhaltung der Streufähigkeit mit Kalksalpeterhydrat zu vermischen. Hiervon unterscheidet sich das vorliegende Verfahren dadurch; ,daß hier unmittelbar von einer noch 5 bis io0,'o Wasser enthaltenden Calciumnitratlösung ausgegangen wird und der Zusatz von Kalksalpeterhydrat unterbleibt.
• Man kann bei dem Verfahren gemäß der Erfindung dem Behandlungsgut während des Vorganges auch noch andere Düngesalze einverleiben, ohne die wertvollen Eigenschaften der Produkte nachteilig zu beeinflussen. .11s zusätzliche Düngesalze kommen insbesondere Kalisalze, wie haliumizitrat, Kaliumchlorid, Kaliumphosph.at oder Gemische solcher, in Betracht. Die zuzusetzenden Salze können der Calciumnitratlösung vor, während oder nach dem Eindampfvorgang zugefügt werden, jedoch auf jeden Fall vor deren Zerkleinerung und Abkühlung.
• Bei Zusatz von Düngesalzen, welche, wie z. B. Kaliumsulfat, die Eigenschaft haben, mit Calciumnitrat in der noch nicht konzentrierten Lösung unerwünschte Umsetzungen einzugehen, empfiehlt es sich, den Zusatz erst nach erfolgter Konzentration der CalciumnitratlOSung oder in der Endphase der Konzentration vorzunehmen.
• Es ist zwar schon bekannt, zwecks Herstellung von Mischdü ngein Kaliums.alze, z. B. h.aliumnitrat, in Kalksalpeterschmelzen einzutragen und diese zu verfestigen. Hierbei sind aber die Zusatzineugen beschränkt. Es hat sich z. B. gezeigt, daß man zu gebräuchlichen, im Schmelzfluß befindlichen Kalksalpetern nicht mehr als 200ö Kaliumnitrat zugeben darf, da sonst äußerst zähe und schwer zu verarbeitende Massen entstehen. Im Gegensatz hierzu kann man bei vorliegendem Verfahren dem C.alciumnitrat fast beliebige Mengen anderer Düngesalze einverleiben, z. B. die gleiche Menge an Kaliumnitrat, welche dem vorhandenen anhydrischen Calciumnitrat entspricht. Auch dann ist es möglich, die unmittelbare Körnung unter Erzielung von Körnern vorzunehmen, die rasch erstarren und nach Erstarrung gute Lagerbeständigkeit und Streufähigkeit besitzen. Ausführungsbeispiele i. 50o kg ,einer 5o0ioigen Calciumnitra,tlösung werden in üblichen Verdampfern bis zu einer Konzentration von etwa 78% @eingedampft und hierauf in einem heizbaren Knetwerk im Vakuum (etwa ioomm) bis zur Bildung einer sandig-pastigen Masse weiterkonzentriert, deren Calciumnitratgehalt » etwa 9:101o beträgt. Die Temperatur steigt hierbei auf etwa 9o'. Die pastöse Masse wird nuii ,aus dein Knetwerk herausgenommen und in der Wärme einem in der Technik üblichen Zerteilungsverfahren unterworfen, durch welches die Masse vor Erstarrung derselben in Körnerform übergeführt wird. Die Zerteilung erfolgt z. B. derart, d.aß die pastöse Masse bei etwa 8o' in eine umlaufende, mit Zerteilungsorganen, z. B. Sehn eidwerkzeugen, versehene, nicht geheizte Trommel eingeführt und zerteilt wird. Aus der Trommel fällt ein noch etwa 5o bis 55' warmes Produkt, we@-ches, trotzdem es noch weich ist, nicht mehr zusammenhängt und beim vollständigen Erkalten zu harten Körnern erstarrt. Zweckmäßig ist es, die Masse bei niederer Temperatur in die Zerteilungstromm.el, z. B. zwischen 5o bis 6o', einzuführen. Das bei etwa 4o bis 5o' .austretende Produkt ist dann nicht mehr so weich und erstarrt rascher zu harten hörnern. Das anfallende, zerkleinerte Produkt wird einer Siebung unterworfen und das hierbei erhaltene Mittelkorn vollständig abgekühlt und zur Erstarrung gebracht. Weitgehend zerkleinertes Material und noch vorhandenes gröberes Material kann jeweils wieder in das Verfahren zurückgeführt werden Durch Rückführung des Feinmaterials in erkaltetem Zustand in die Zerteilungsapparatur kann die Körnung in an sich bekannter Weise begünstigt werden. Der Stickstoffgehalt des körnigen Produktes beträgt 160jo N.
• 2. 44o kg Acetylenschlamm, welcher neben 27,1010 Ca0 noch 0,20'o Mg0, 10'0 Fe_03 plus A103 und 1,250ö S10 enthält, werden mit so viel 50%iger Salpetersäure versetzt (etwa 56o kg), d.aß eine neutrale Lösung entsteht. Diese wird eingedampft bis zu einem C.alciumnitratgehalt von zunächst etwa 75().'(), darauf in ein angeheiztes Knetwerk gebracht und hier im Vakuum weiterkonzentriert. Bei I I o' C :entsteht bald eine zähe und kurz darauf eine sandig-pastige Masse mit einem Gehalt von etwa go0,'o Ca (N 03)2. Dieselbe wird auf etwa 6o' C abgekühlt und dann durch Lochsiebe hindurchgepreßt. Das auf diese Art zerkleinerte Produkt erstarrt rasch zu kompakten, sehr harten Körnern. Es enthält 15,4°,'o Stickstoff.
• 3. 40o kg einer technischen Calciumnitratlösung (gewonnen durch Auflösen von Kalkstein in Salpetersäure), welche 7,&0,'o Stickstoff enthält, werden zunächst bis auf etwa 750!o in den üblichen Verdampfern konzentriert. Die Lösung wird in ein Knetwerk gebracht und derselben Zoo kg Kaliumnitrat zugefügt und dann die ganze Masse unter Vakuum weiter eingedampft, bis der Gehalt des Calciumnitrats, bezogen auf das vorhandene Wasser, etwa 9i bis 920:o beträgt. Die Masse wird darin auf etwa 75' C abkühlen gelassen und bei dieser Temperatur in gleicher Weise wie im Beispiel i zerkleinert. Nach dem vollständigen Abkühlen bilden sich harte Kölner. Das Düngemittel hat einen Gehalt von 230,/o K.0 und i4,6o,D N. .

Claims (1)

1. PATl?NTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von streu=, fähigen und lagerbeständigen, Caleisum= nitrat enthaltenden Düngemitteln -durch Verfestigung konzentrierter Calci^umnitrat- lösungen und Zerkleinern, dadurch ge- kennzeichnet, daß Calciumnitratlösungen zunächst auf einen Calciumnitratgehalt von 90, bis 950/10 eingedampft und das Kon- zertrat dann durch zerteilende. mechanische Behandlung bei Temperaturen von etwa 50, bis i 0,o° C in körnige Form über-,geführt wird. ;z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch '@ ekennzeichnet, daß das Eindampfen der lciumnitratlösungen in seiner Endphase . t nter Vakuum in einem heiz- und kühl- baren Knetapparat durchgeführt wird. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und z, dadurch gekennzeichnet, d.aß dem Behandlungsgut noch andere Düngesalze, wie Kaliumnitrat, Kaliurnchlorid, Kaliumphosphat oder Gemische solcher, zugefügt werden.