DE686179C

DE686179C - by means of

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Publication number: DE686179C
Application number: DE1937SC114739
Authority: DE
Inventors: Dr Friedrich Ludwig Schmidt
Original assignee: FRIEDRICH LUDWIG SCHMIDT DR
Current assignee: FRIEDRICH LUDWIG SCHMIDT DR
Priority date: 1937-06-26
Filing date: 1937-06-26
Publication date: 1940-01-05

Description

Verfahren zur Herstellung -eines Bodenverbesserüngsmittels Durch die verschiedenen Kunstdüngemittel werden den Kulturböden zwar bei der Düngung die den Pflanzen notwendigen Nährstoffe zugeführt, jedoch findet hierbei im allgemeinen keine Veränderung (Verbesserung) der physikalischen Beschaffenheit des Bodens statt, die eine Humusbildung fördern könnte und eine Vorbedingung für die Erzielung guter Ernten ist. Besonders bei leichten Böden (Sandböden) ist aber die Anreicherung mit Humus von außerordentlicher Wichtigkeit.Process for the production of a soil improver by the various artificial fertilizers are the cultivated soils when fertilizing the Plants are supplied with the necessary nutrients, but this generally takes place there is no change (improvement) in the physical condition of the soil, which could promote humus formation and a prerequisite for achieving good Is harvesting. However, enrichment is particularly important in light soils (sandy soils) Humus is extremely important.

Humusanreicherung kann aber nur dann regelmäßig eintreten, wenn die Böden die Eigenschaft besitzen, auch bei längeren Trockenperioden einigermaßen Wasser zurückzuhalten, denn sonst verbrennt, wie sich der Landwirt ausdrückt, der Humus, und der Boden wird wieder steril.However, humus accumulation can only occur regularly if the Soils have the property, even with longer dry periods, to some extent water hold back, because otherwise, as the farmer puts it, the humus burns, and the soil becomes sterile again.

Bei schweren, tonhaltigen Böden ist diese Gefahr des Verbrennens weniger groß, diese Böden besitzen die Eigenschaft, genügende Wassermengen zurückzuhalten, um über sonst gefährliche Trockenperioden hinwegzukommen, ohne daß ein starker Humusverliue eintritt.In the case of heavy, clayey soils, this risk of burning is less large, these soils have the property of retaining sufficient amounts of water, to get over otherwise dangerous dry periods without a strong humus loss entry.

Es ;gibt nun gewisse Mineralien, Zeolithe genannt, die in hervorragendem Maße die Eigenschaft aufweisen, Wasser zurückzuhalten, die Wuchsfreudigkeit der Pflanzen anzuregen und die Humusbildung im Ackerboden zu begünstigen, wenn sie einem kranken, gealterten Boden in ausreichender Menge einverleibt werden: Man kann sie als Verjüngungsmittel für den Boden ansehen.There are certain minerals, called zeolites, which exist in outstanding Dimensions have the property of retaining water, the willingness to grow To stimulate plants and to promote the formation of humus in the arable soil, if they are one sick, aged soil can be incorporated in sufficient quantities: it can be view it as a rejuvenating agent for the soil.

Auch für die Pflanzenernährung selbst haben die Zeolithe große Bedeutung, denn obschon sie selbst keine Düngemittel im eigentlichen Sinne sind, da sie hauptsächliche Düngebestandteile .nicht zu enthalten brauchen, so sind sie doch, vermöge ihrer Eigenschaft, Basenaustausch zu bewirken, neben ihrer Fähigkeit, Wasser zu binden, bei der Pflanzenernährung wirksam.Zeolites are also of great importance for plant nutrition, for although they are not actually fertilizers themselves, since they are the main ones Fertilizer components do not need to contain, they are because of them Property of causing base exchange, in addition to their ability to bind water, effective in plant nutrition.

Die in der Natur vorkommenden kristallinischen Tonerdesilicate der Urgesteine sind nun nicht ohne weiteres zur Zeolithbildung geeignet, denn sie verlieren im Laufe des sich über Jahrtausende erstreckenden Verwitterungsprozesses das in den Zeolithen notweria dig enthaltene Alkali, sie zerfallen in kies?. saure Tonerde (Lehm) und Kieselsäure.The naturally occurring crystalline alumina silicates of Are veterans now not readily suitable for zeolite formation, because they lose in the course of the weathering process that extends over millennia the alkali contained in the zeolites, they disintegrate into gravel ?. acid Clay and silica.

Im Gegensatz hierzu sind die jungvulkaiii= schon Gesteine, zu denen mit in erster Linie die Phonollthe gehören, und von diesem wiederum besonders die sehr alkahreichen Eifelphonolithe ganz besonders zur Bildung von Zeolithen geeignet und damit als Ausgangsstoffe zur Gewinnung eines vorzüglichen Bodenverbes.serungsmittels besonders befähio-t_ Schon vor 3o Jahren sind große Anstrengungen gemacht worden, Eifelphonolith als Kalidüngemittel in die Landwirtschaft einzuführen. Zu diesem Zweckwurde das- Phonolith,gestein staubfein gemahlen. Trotzdem behält es seine kristallinische Struktur bei und wird daher nur langsam durch Verwitterung aufgeschlossen,- so daß etwa 8o% des Kaligehaltes erst im Laufe vieler Jahre zur Wirkung kommen, weshalb dieser Kalidünger nach wenigen Jahren -wieder vom Markte verschwand.In contrast to this, the jungvulkaiii = are already rocks to which with primarily the Phonollthe belong, and from this in turn especially the very alkali-rich Eifel phonolites, particularly suitable for the formation of zeolites and thus as starting materials for the production of an excellent Bodenverbes.serungsmittel especially capable_ Thirty years ago, great efforts were made to To introduce Eifelphonolite into agriculture as a potash fertilizer. To this The purpose was the phonolite, ground as fine as a rock. Even so, it retains its crystalline quality Structure and is therefore only slowly unlocked by weathering, - so that about 80% of the potash content only takes effect over the course of many years, which is why this potash fertilizer disappeared from the market after a few years.

Man hatte damals noch nicht erkannt, daß der Wert des Phonoliths nicht nur in dem 7 bis 9% betragenden Kaligehalt lag, sondern auch darin, daß .das Phonolithgestein zur Herstellung eines hervorragenden Bodenverbesserungsmittels ganz besonders gut geeignet ist.At that time it was not yet recognized that the value of the phonolite was not was only in the 7 to 9% potash content, but also in the fact that the phonolite rock especially good for making an excellent soil improver suitable is.

Hierzu genügt aber die Feinmahlung allein nicht, sondern das Gestein muß zunächst eine strukturelle Veränderung erfahren, die es erst befähigt, Zeolithe zu bilden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß es einem Glüh- bzw. Schmelzprozeß unterworfen wird, wobei die Erhitzung so. weit getrieben wird, bis eine Probe genügende Basenaustauschfähigkeit zeigt, d. h. z. B. bei hartem Wasser den Härtegrad stark ermäßigt oder beim Behandeln mit Ammoncitratlösung (Petermannscher Lösung) etwa i o % in Lösung gehen läßt. Es ist also ein Sintern des Gesteins bis zum Weichwerden bzw. ein Schmelzen desselben notwendig, ohne daß darauf ein rasches oder plötzliches Abkühlen oder Abschrecken notwendig ist oder erfolgt.Fine grinding is not enough for this, but the rock must first undergo a structural change that makes it capable of producing zeolites to build. This is achieved according to the invention in that there is an annealing or melting process is subjected to the heating so. is driven far until a sample is sufficient Shows base exchange ability, d. H. z. B. in hard water, the hardness is strong reduced or when treating with ammonium citrate solution (Petermann's solution) for example lets go i o% in solution. So it is a sintering of the rock until it softens or a melting of the same is necessary without a rapid or sudden result Cooling or quenching is necessary or takes place.

Die geschmolzene Masse stellt einen dunklen Glasfiuß dar, der, wenn er nach der langsamen Abkühlung fein gemahlen ist, sich im .Boden unter der Einwirkung von Bodenfeuchtigkeit oder Regenwasser zur Zeolithbildung eignet und damit ein vorzügliches Bodenverbesserungsmittel bildet.The molten mass represents a dark glass floss which, if it is finely ground after the slow cooling, in the .boden under the action of soil moisture or rainwater for the formation of zeolites and thus an excellent one Forms soil improvers.

In einer amerikanischen Patentschrift ist bereits :ein Verfahren zur Herstellung eines Kalidungemittels, beschrieben, nach dem Granit oder andere kaliumhaltige Mineralien enthaltende Felsgesteine geschmolzen bzw. geintert und dann plötzlich abgekühlt werden.In an American patent is already: a method for Manufacture of a potash agent, described, after the granite or other potassium-containing Rocks containing minerals melted or crusted and then suddenly be cooled down.

''I:etzteres geschieht, damit das Schmelzprodukt nicht beim langsamen Abkühlen sein ursprüngliches kristallinisches Gefüge wieder annehmen kann, wodurch das Kali wieder unlöslich würde. Dieses Verfahren bezweckt lediglich die Herstellung eines Kalidüngers und hat auch deshalb keine praktische Bedeutung erlangt.'' I: the latter is done so that the melt product does not fall when the slow Cooling can take on its original crystalline structure again, whereby the potash would become insoluble again. This process is for manufacturing purposes only a potash fertilizer and has therefore not achieved any practical importance.

Nicht alle jungvulkanischen Gesteine zeigen jedoch die genannten Eigenschaften des Phonaliths. Der hohe Alkaligehalt des Phonoliths ist für die Zeolithbildung von ausschlaggebender Bedeutung, denn geschmolzener Basalt z. B. zeigt wesentlich andere Eigenschaften, er wird uja. zur Herstellung säurefester Gefäße benutzt.However, not all young volcanic rocks show the properties mentioned of the Phonalith. The high alkali content of the phonolite is essential for zeolite formation of crucial importance, because molten basalt z. B. shows essential other properties, he will uja. used to manufacture acid-proof vessels.

Die Sinterung bzw. Schmelzung nach dem Verfahren der Erfindung verläuft ganz ähnlich wie sie beim Brennen von Zement im Drehofen allgemein üblich ist. Der Durchlauf des vorzerkleinerten Phonolithgesteins unter Erhitzung auf Gelb- bis Weißglut erfordert etwa z Stunden, mehr oder weniger je nach der Länge des Ofens. Die Schmelzung des zerkleinerten Gesteins z. B. im Revolverofen entspricht etwa der Leblanc-Sodaschmelze. Die Dauer einer derartigen Schmelze, ohne das Anheizen, liegt bei etwa i bis z Stunden und ist beendet, wenn die Schmelze so flüssig ist, daß sie aus dem Revolverofen in die darunter gefahrenen eisernen Kastenwagen abgelassen werden kann.Sintering or melting according to the method of the invention takes place very similar to what is common practice when burning cement in a rotary kiln. Of the Passage of the pre-crushed phonolite rock heated to yellow to white glow requires about z hours, more or less depending on the length of the oven. The melting of the crushed rock z. B. in the revolver oven corresponds approximately to the Leblanc soda melt. The duration of such a melt, without heating, is about 1 to 2 hours and is finished when the melt is so fluid that it comes out of the revolver furnace can be lowered into the iron box van driven underneath.

Der zur Sinterung bzw. Schmelzung benutzte Phonolith ist keine einheitliche Substanz. Etwa die Hälfte löst sich, wenn fein gepulvert, bei gewöhnlicher Temperatur in verdünnten Säuren, z. B. 5o!oiger Salzsäure. Dieser Umstand dürfte zum Teil darauf beruhen, daß etwa die Hälfte des Alkalitonerdesilicats im langsamen Verwitterungsprozeß aufgespalten und nicht mehr das. ursprÄngliche komplexe Silicat bildet, wobei ein Teil des bereits ausgewaschenen Alkalis durch Kalk und Magnesia ersetzt wurde. Bei der Sinterung bzw. Schmelzung wird nun der alte Zustand bis zu gewissem Grade -wiederhergestellt, mit dem Unterschiede, daß die kristallinische Struktur des Gesteins einer amorphen Platz gemacht 'at, die dann eine chemische Umbildung, wie z. B. die Zeolithbildung, die Angriffe der Atmosphärilien und der Pflanzenwurzel bedeutend erleichtert.The phonolite used for sintering or melting is not a uniform one Substance. About half of it dissolves, if finely powdered, at ordinary temperature in dilute acids, e.g. B. 50% hydrochloric acid. This circumstance is likely due in part based that about half of the Alkalitonerdesilats in the slow weathering process split up and no longer the original complex silicate forms, with a Part of the already washed-out alkali has been replaced by lime and magnesia. at the sintering or melting the old state is now restored to a certain extent, with the difference that the crystalline structure of the rock is amorphous Made room, which then undergoes a chemical transformation, such as B. the formation of zeolites, the attacks on the atmospheric lilies and the plant roots are significantly facilitated.

Hierbei sei noch bemerkt, daß der geringe Schwefelgehalt in dem Gestein teilweise als Sulfidschivefel vorhanden ist, der beten Lösen des gepulverten Gesteins in Säuren als H2 S entweicht. Im Gegensatz hierzu enthält das gesinterte hzw. geschmolzene Gestein keinen Sulfidschwefel mehr, was noch als eine weitere Verbesserung zu werten ist.It should also be noted here that the low sulfur content in the rock is partly present as sulphide deposits, which escape in the form of H2 S when the powdered rock is dissolved in acids. In contrast, the sintered hzw. molten rock no longer contains sulphide sulfur, which can be seen as a further improvement.

Ausführungsbeispiele Die aus dem Steinbruch bezogenen kopfgroßen Gesteinsstücke werden auf einem Steinbrecher zu sog. Schottergröße gebrochen und können in einem Mahlwerk noch auf etwa Erbsengröße zerkleinert werden, wenn Sinterung im Drehofen erfolgen soll.Embodiments The head-sized pieces of rock obtained from the quarry are crushed to so-called gravel size on a stone crusher and can be used in one Grinder can still be crushed to about the size of a pea when sintering in a rotary kiln should take place.

i. Das Mahlgut wird kontinuierlicheinem Drehofen zugeführt, in welchem es auf die notwendige Temperatur von etwa Weißglut, 1000 bis 130o° C, erhitzt wird. Die aus dem Drehofen ablaufende Masse wird nach dem langsamen Abkühlen auf der Halde etwa auf Zementfeinheit gemahlen.i. The ground material is continuously fed into a rotary kiln, in which it is heated to the necessary temperature of about incandescent, 1000 to 130o ° C. The mass flowing out of the rotary kiln is ground to a cement fineness after slow cooling on the heap.

a. Es wird ein sog. Revolverofen benutzt. Derselbe arbeitet diskontinuierlich. Jede Schmelzung dauert etwa i bis z Stunden, ohne das Anheizen. Sobald die Schmelze genügend dünnflüssig ist, wird sie in eiserne Kastenwagen abgelassen. Nachdem die Blöcke genügend abgekühlt sind, werden sie wie bei i gemahlen.a. A so-called revolver furnace is used. The same works discontinuously. Each melting takes about one to two hours without heating up. Once the melt If the liquid is sufficiently thin, it is drained into iron box vans. after the Blocks have cooled down enough, they are ground as with i.

Derartig gesintertes b.zw. geschmolzenes und dann fein gemahlenes Phonolitligestevn besitzt in Wasser angeschlämmt basenaustauschende Eigenschaften, z. B. ist - es befähigt, hartes Wasser von etwa 2o° Härte, mit dem es gut durchgeschüttelt wird, nach etwa 1tägigem Stehen auf fünf Härtegrade zu ermäßigen.Such sintered or melted and then finely ground Phonolitligestevn has base-exchanging properties when suspended in water, z. B. is - it is capable of hard water of about 20 ° hardness, with which it is well shaken will be reduced to five degrees of hardness after standing for about 1 day.

Auch das Verhalten zu ammoniakalis,cher A:mmoncitratlösung (Petermannscher Lösung) zeigt einen charakteristischen Unterschied gegenüber dem unerhitzten Rohphonolith. Während i g fein gemahlener gesinterter Phonolith mit i oo ccm Petei-mannscher Lösung nach etwa 5stündigem Stehen bei .häufigem Durchschütteln und nachherigem Abfiltrieren, Auswaschen und Veraschen des ungelösten Rückstandes nur noch o,9 g wiegt, also io% gelöst wurde, zeigt der gleiche Versuch mit Rohphonolith nur eine geringe Gewichtsabnahme, etwa 2%.The behavior towards ammoniacal, A: mmoncitrate solution (Petermannscher Solution) shows a characteristic difference compared to the unheated raw phonolite. While i g of finely ground sintered phonolite with i oo ccm of Petei-Mann solution after standing for about 5 hours with frequent shaking and then filtering off, Washing out and ashing of the undissolved residue weighs only 0.9 g, i.e. 10% was solved, the same experiment with raw phonolite shows only a slight decrease in weight, about 2%.

In den Boden gebracht, schließt sich das so behandelte fein gemahlene Produkt durch Wasseraufnahme viel leichter 'unter Zeolithbildung auf zu dem Bodenverbesserungs# mittel. Außerdem tritt auch noch der hohe Kaligehalt des Phonolith s beim Basenaustausch als Pflanzennährstoff in Wirkung.Brought into the ground, the finely ground so treated closes Product much easier due to water absorption 'with formation of zeolite on to the soil improvement # middle. In addition, the high potassium content of the phonolite occurs when the base is exchanged in effect as a plant nutrient.

Claims

CLAIM: Process for the production of a soil improver on a zeolite basis by sintering or melting alkaline rocks and cooling the mass, characterized in that phonolite rock, in particular Eifel phonolites rich in alkali, by heating to temperatures of about 100 to 1300 ° C (Yellow to white glow) sintered or melted until fine .prove a sufficient base exchange capacity for ground samples. lets what the slowly cooled mass is finely ground.