DE672771C

DE672771C - Process for the production of a mixed fertilizer containing potassium nitrate and urea

Info

Publication number: DE672771C
Application number: DEA79025D
Authority: DE
Inventors: Dr Fridolin Hartmann; Dr Hubert Kappen
Original assignee: STICKSTOFFDUENGER AG
Current assignee: STICKSTOFFDUENGER AG
Priority date: 1936-04-05
Filing date: 1936-04-05
Publication date: 1939-03-09

Description

Verfahren zur Herstellung eines Kaliumnitrat und Harnstoff enthaltenden Mischdüngers Obgleich Kaliumnitrat ein wegen seiner völligen Ballastfreiheit und wegm seiner guten Nährstoffwirkung besonders wertvoller Stickstoffkalidünger ist, wird es in der landwirtschaftlichen Praxis als solches kaum zur Düngung angewendet. Der Grund hierfür liegt zum großen Teil in der Tatsache, daß das Verhältnis von Stickstoff zu Kali in diesem Düngemittel für die Ernährung der landwirtschaftlichen Kulturpflanzen wenig günstig ist. Während in den üblichen im Handel befindlichen Mischdüngern dieses Verhältnis zwischen i : i biss 1:2 schwankt, beträgt es bei einem Stickstoffgehalt des Kaliumnitrats von 40i10 und einem Kaligehalt von 45°,(o nur 1:3. Die Düngerindustrie ist infolgedessen schon dazu übergegangen, dieses ungünstige Stickstoffkal.iverhältnis dadurch zu verbessern, daß das Kaliumnitrat mit Harnstoff vermischt und dadurch sein Stickstiffgehalt gesteigert wird. Eine Verbessrung des Stickstoffkaliverhältnisses auf diesem Wege durch Vermischung von Kaliumnitrat und Harnstoff hat aber die Durchführung zweier verschiedener Fabrikationsverfahren zur Voraussetzung, nämlich einmal die Herstellung des Kaliumnitrats und andererseits die davon getrennte Herstellung von Harnstoff, worauf dann noch in einem weiteren Arbeitsgang die Mischung dieser beiden Komponenten bewirkt werden muß.Process for the preparation of a potassium nitrate and urea containing Compound fertilizer Although potassium nitrate is one because of its total ballast-free and because of its good nutritional properties, it is a particularly valuable nitrogenous potash fertilizer, it is hardly used as such for fertilization in agricultural practice. The reason for this lies in large part in the fact that the ratio of Nitrogen to potash in this fertilizer for the nutrition of the agricultural Cultivated plants is not very cheap. While in the usual ones on the market Mixed fertilizers this ratio fluctuates between i: i to 1: 2, it amounts to a nitrogen content of the potassium nitrate of 40i10 and a potassium content of 45 °, (o only 1: 3. As a result, the fertilizer industry has already gone over to this, this unfavorable To improve the nitrogen calender ratio by mixing the potassium nitrate with urea mixed and thereby its stickstick content is increased. An improvement on the Nitrogen potassium ratio in this way by mixing potassium nitrate and Urea, however, has to carry out two different manufacturing processes Precondition, namely on the one hand the production of the potassium nitrate and on the other hand the separate production of urea, followed by another Operation the mixture of these two components must be effected.

Dieser umständlichen Arbeitsweise gegenüber besitzt das im folgenden beschriebene Verfahren der vorliegenden Erfindung bedeutende Vorzüge. In bekannter Weise wird zunächst aus Kalkstickstoff und Kalium:sulfat oder dieses enthaltenden Salzgemischen eine Kaliumcyanamidlögung hergestellt und letztere durch Zusatz von Salpetersäure in ein Gemisch von Kaliumnitrat und Cyanamid umgewandelt. Die Lösung dieser beiden Stoffe wird dann mit Mangansuperoxyd oder einem anderen festen Katalysator versetzt and nach gegebenenfalls erfolgter schwacher Ansäuerung erwärmt. Dabei wird das Cyanamid in Harnstoff übergeführt, so daß .nach der Katälyse ein Gemisch von Harnstoff und Kaliumnitrat in der Lösung vorhanden ist. Die Lösung wird dann eingedampft rund das Gemisch in fester Form gewonnen.Compared to this cumbersome way of working, the following has it described methods of the present invention have significant advantages. In well-known Way is first made of calcium cyanamide and potassium: sulfate or containing it Salt mixtures produced a potassium cyanamide solution and the latter by adding Nitric acid is converted into a mixture of potassium nitrate and cyanamide. The solution These two substances are then treated with manganese peroxide or some other solid catalyst added and, if necessary, warmed up after weak acidification. It will the cyanamide converted into urea, so that .after the catalyze a mixture of Urea and potassium nitrate are present in the solution. The solution is then evaporated around the mixture obtained in solid form.

:im Vergleich zu der Herstellung eines Kaliumnitrat-Harnstoff-Gemisches in der alten Weise besitzt das Verfahren der Erfindung folgende Vorzüge. Die Herstellung des Ka Liumnitrats auf dem Wege über den Kalkstickstoff ist bedeutend einfacher und wirtschaftlicher als irgendeine andere Herstellungsweise, wie z. B. die Herstellung von Kaliumnitrat aus Chlorkalium und freier Salpetersäure. Sodann übertrifft auch die Herstellung des Harnstoffs auf diesem Wege an Einfachheit die Herstellung des Harnstoffs gemäß anderen bekannten Verfahren. Daher stellt ' schon aus diesem Grunde die von der Erfinderin vorgeschlagene Kombination einen wesentlichen technischen Fortschritt dar. Hinzu kommt schließlich noch, da.ß nach den Feststellungen der Erfinderin die Gegenwart von Kaliumnitrat in spezifischer Weise den Verlauf der Harnstoffbildung aus Cyanamid beschleunigt, wie aus dem unten gegebenen Beispie12 noch genauer ersichtlich ist.: compared to the production of a potassium nitrate-urea mixture in the old fashion, the method of the invention has the following merits. The production the calcium nitrate by way of calcium cyanamide is significantly easier and more economical than any other manufacturing method, e.g. B. the production of potassium nitrate from potassium chloride and free nitric acid. Then The production of urea in this way also surpasses that in terms of simplicity Manufacture of the urea according to other known methods. Hence 'already for this reason the combination proposed by the inventor is essential technical progress. Finally, there is also that according to the findings the inventor the presence of potassium nitrate in a specific way the course urea formation from cyanamide is accelerated, as shown in the example below can be seen even more precisely.

Die bisher nicht durchgeführte Kombination ist demnach mit einem besonderen technischen Fortschritt verknüpft. Ausführungsbeispiele i. iooo ccm einer Kalkstickstofflösung, die durch Schütteln von Zoo g Kalkstickstoff mit 1 1 Wasser hergestellt war und 3,750/0 Gesamtstickstoff enthielt, wurden mit i oho ccm i o, 6 % iger K2 S O, Lösung vermischt. Der Niederschlag wurde nach 2 Stunden filtriert und ausgewaschen, sIo daß 2100 ccm Filtrat vorlagen. Dieses Filtrat wurde nach und nach mit konzentrierter Salpetersäure versetzt, bis schwach saure Reaktion vorhanden war. Darauf wurden i oo g künstlich hergestelltes. Mangansuperoxyd dazugegeben und das Gemisch unter Rühren erwärmt, bis nach etwa i Stunde die Temperatur von 8o° erreicht war. Danach war die Gesamtmenge des Cyanamids in Harnstoff umgewandelt. Durch Eindampfen wurde ein Gemisch von Harnstoff und Kaliumnitrat gewonnen. Die Ausbeute betrug 219 g; die Zusammensetzung des Salzgemisches war folgende: Gesamtstickstoffgehalt 2q.,io;o, K20-Gehalt 25,q.%.The combination that has not yet been carried out is therefore with a special one linked to technical progress. Embodiments i. iooo ccm of a calcium cyanamide solution, which was made by shaking Zoo g of calcium cyanamide with 1 liter of water and Containing 3.750 / 0 total nitrogen, 10.6% K2 SO solution were added with 10000 ccm mixed. The precipitate was filtered and washed after 2 hours, sIo that 2100 cc of filtrate was present. This filtrate was gradually concentrated with Nitric acid was added until a weakly acidic reaction was present. On that were i oo g artificially produced. Manganese peroxide added and the mixture under Stirring heated until after about 1 hour the temperature of 80 ° was reached. Thereafter was the total amount of cyanamide converted to urea. By evaporation was obtained a mixture of urea and potassium nitrate. The yield was 219 g; the composition of the salt mixture was as follows: total nitrogen content 2q., io; o, K20 content 25%.

z. Beispie12 liefert den Nachweis für die Beschleunigung der Harnstoftbildung aus Cyanamid in Gegenwart von Kaliumnitrat plus Mangandioxyd (s. b) im Vergleich zur alleinigen Anwesenheit von Mangandioxyd (s. a#).z. Beispie12 provides evidence for the acceleration of urine formation from cyanamide in the presence of potassium nitrate plus manganese dioxide (see b) in comparison for the sole presence of manganese dioxide (see a #).

Aus c ergibt sich, daß Natriumnitrat die begclileunigende Wirkung des. Kaliumnitrats nicht besitzt.From c it follows that sodium nitrate has the accompanying effect of potassium nitrate.

Eine Kalkstickstoffaufschläinmung wurde mit Kohlensäure bis zum Auftreten saurer Reaktion umgesetzt und auf diese Weise eine Lösung mit 5,8% freiem Cyan.amid erhalten. Je 5occm dieser Lösung wurden mit je 5 g aktivem Mangandioxyd .ohne weiteren Zusatz bzw. mit den unter b und c angegebenen Zusätzen so erwärmt, daß die Temperatur gleicherweise nach io Minuten 65° erreicht hatte. In diesem Zeitpunkte war der Harnstoffgehalt der Lösung a bei Ausführung des Versuchs ohne weiteren Zusatz 2,o%, Lösung b bei Anwesenheit von i o g gelöstem Kaliumnitrat 7,80/0, Lösung c bei Anwesenheit von 2o g gelöstem Natriumnitrat 1,50/0.A calcium cyanamide slurry was aerated until it appeared acidic reaction implemented and in this way a solution with 5.8% free Cyan.amid obtain. Each 5occm of this solution was mixed with 5 g of active manganese dioxide. Without further Additive or with the additives specified under b and c heated so that the temperature had likewise reached 65 ° after 10 minutes. At this point in time the urea content was solution a when carrying out the experiment without further addition 2, o%, solution b Presence of i o g dissolved potassium nitrate 7.80 / 0, solution c in the presence of 20 g of dissolved sodium nitrate 1.50 / 0.

Bei vollständiger Umwandlung waren 8,3(),"o Harnstoff zu erwarten.When the conversion was complete, 8.3 (), "o urea was to be expected.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of a potassium nitrate and urea containing mixed fertilizer, characterized in that calcium cyanamide in aqueous Solution reacted in a known manner with potassium sulfate, the resulting potassium cyanamide solution neutralized with nitric acid or weakly acidified and after adding manganese dioxide or similar catalysts already known for the formation of urea from cyanamide is heated, whereupon the resulting mixture of urea and potassium nitrate is deposited by evaporation.