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Verfahren zur Herstellung eines lagerbeständigen, gekörnten Superphosphats
Es sind bereits verschiedene Vorschläge gemacht und Verfahren entwickelt worden,
Superphosphat in gekörnter Form herzustellen, z. B. in der Weise, daß man die Nasse
während des Aufschlusses in geeigneter Weise behandelt, oder in der Weise, daß man
das Superphosphat erst nach dem Aufschluß einer besonderen Behandlung unterwirft,
durch die es in körnige Form übergeführt wird.
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Die Vorteile, welche die Körnung des Superphosphates mit sich bringt,
sind bekannt.
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Sie bestchen in einer verbesserten Lagerbeständigkeit, in einer größeren
Schonung der Säcke sowie vor allem in einer besseren Düngewirkung. Die Erklärung
hierfür liegt darin, daß sich in dem Boden um das grobe Superphosphat herum eine
Zone bildet, in der alle diejenigen Verbindungen des Bodens, die in der Lage sind,
Phosphorsäure festzulegen. abgesättigt sind. so daß die später aus dem I(orn heraustretende
wasserlösliche Phosphorsäure in dieser Zone ihre Löslichkeit beibehält. Die Pflanzenwurzeln
bilden bei Berührung mit dieser Zone eine große Anzahl von Wurzelfäden aus und sind
somit in der Lage, eine größere Menge löslicher Phosphorsäure aufzunehmen, als wenn
man, wie bisher, feinkörniges Superphosphat über dem Boden verteilte, dessen Phosphorsäure
schnell voll kommen festgelegt wird.
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Es wurde nun gefunden, daß sich alle die genannten Vorteile des gekörnten
Super- -phosphats verstärken lassen und man so ein gekörntes Superphosphat mit erhöhter
Lagerbeständigkeit und verbesserter Düngewirkung erhält, wenn man auf der Oberfläche
der bei
der Granulierung des Superphosphates anfallenden Körner
bzrv. Kugeln eine dünne Schicht erzeugt, in der die wasserlösliche Phosphorsäure
bzxv. Phosphorsäureverbindungen des Superphosphats mehr oder weniger in citratlösliche
Verbindungen übergegangen sind.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht. daß man im Superphosphat
nach dessen Körnung oder vorzugsweise noch während derselben solche Stoffe, welche
basischer sind als Superphosphat, auf die Oberfläche der Körner bzw. Kugeln einwirken
läßt und die Superphosphatkörner dabei durch rollende oder umwälzende Bewegung o.
dgl. derart behandelt, daß ihre Oberfläche der Einwirkung der Zusatzstofte gleichmäßig
ausgesetzt wird. ohne daß diese in tlas Innere der Superphosphatkörner eindringen.
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In diesem Sinne geht man gemäß der Erfindung so vor, daß man z. 14.
die Zusatzsíoffe in fester. fein verteilter Form zugil)t. oder daß man tlas gekörnte
Superphosphat mit einer Lösung solcher Zusatzstoffe, z. B. ammoniakhaltigen Lösungen.
bespritzt. oder daß man schließlich entsprechende gasförmige Stoffe, wie z. B. ammoniakhaltige
Gase, auf die Oberfläche des Superpho.lillates kurz einwirken läßt. In allen Fälleii
lienutzt man jeweils derartig bemessene Mengen der Zusatzstoffe, daß sich nur eine
dünne Schicht der wasserunlöslichen Reaktionsprodukte, z. B. eine solche von 1/10
mm Dicke, auf der Ol)erfläche der Superphosphatkörner bildet.
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Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, pulverförmiges Superphosphat
mit Stoffen, wie Thomasmehl, zu mischen oder es der Einwirkung von Ammoniak zu unterwerfen.
Bei diesen Verfahren wird aller <las Superphosphat vollkommen verändert, indem
es durchgehend mit den Zusatzstoffen reagiert und vollkommen in neue Verbindungen
übergeht, die eine geringere Wasserlöslichkeit besitzen als das Ausgangsprodukt.
Demgegenüber wird nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung nur die Oberfläche
des gekörnten Superphosphats der Einwirkung der zugesetzten Stoffe ausgesetzt. und
ilur in der Oberfläche soll eine Verwandlung von wasserlöslicher Phosphorsaure in
citratlösliclie Phosphorsäure vor sich gehen, währebnd das Innere der@ Körner unverändert
bleibt.
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Man hat auch schon vorgeschlagen, granulierte Düngemittel, die man
durch Verdampfen von Lösungen oder aus Schmelzen erhalten hat, gegen Zusammenbacken
dadurch zu schützen, <laß malz sie mit wasserunlöslichen Stofen, wie Ölen oder
pulverförmigen Zusätzen, überzogen hat, die aller ausdrücklich nicht mit dem Düngemittel
selbst reagieren sollen.
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Hierdurch hat man also nur einen physikalischen Effekt erreicht, aber
nicht die Vorteile, die aus der chemischen Einwirkung der Zusätze auf die Oberfläche
der Superphosphatkörner erfolgen.
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Ein anderes bekanntes Verfahren besteht darin, daß man gekörnte Nitrophosphate,
d. 11.
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Düngemittel, die im wesentlichen aus Monocalciumphosphat und Calciumnitrat
bestehen, mit einer Umhüllung aus schwach basischen Stoffen versieht. Diese Umhüllung
ist aller nur möglich, wenn die Nitrophosphatkörner durch Erwärmung oberflächlich
erweicht werden. Es war um so mehr überraschend, daß man nach dem Verfahren der
Erfindung die Körner von granuliertem Superphosphat mit solcher Umhüllung versehen
werden lifinnen, ohne daß sie einer Erwärmung oder Erweichung bedürfen. Es war nämlich
anzunehmen. daß infolge des Fehlens des Calciumnitrates, an dessen Stelle bekanntlich
Calcium sulfat im Superphosphat enthalten ist. ein Festhalten der Zusatzstoffe.
die sich in fester Form befinden, nicht eintreten würde. Es hat sich aber überraschenderweise
gezeigt, daß eine Reaktion der zugesetzten Stoffe mit der Oberfläche des Superphosphatkornes
auch dann von statten geht, wenn keine Erwärmung erfolgt.
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Vorzugsweise erfolgt die Einwirkung der Zusatzstoffe am Schluß des
Granulierungsvorganges. Sie kann aber auch später durchgeführt rverclen, docll-ist
es dann in solche Fällen, wo es sich um den Zusatz fein verteilter fester Stoffe
handelt. von Vorteil. gleicllzeitig eine geringe Menge Wassers in fein verteilter
Form zuzufügen.
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Wenn man die Behandlung des Superphosphats entsprechend der Erfindung
am Ende des Granulierungsvorganges vornimmt, so ergibt sich der wesentliche zusätzliche
Vorteil. daß der Granulierungsvorgang fast augenblicklich zum Stillstand kommt.
indem die vorher klehrige lizw. plastische Oberfläche der Superphosphatkörner fast
spontall erhärtet.
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N'eiterhin ist es bei einem solchen erfindungsgemäßen Vorgehen nicht
notwendig, das granuliertc Erzeugnis, wie es bisher stets erforderlich war, nach
der Granulierung zu trocknen, sondern man erheilt ohne weiteres ein hervorragend
streubares, auf dem Lager nicht mehr backendes Erzeugnis. Hierin liegt eine wesentliche
Ersparnis an Herstellungskosten und eine erhebliche Vereinfachung des Granuliervorganges.
So kann man die Siebung des gekörnten Erzeugnisses unmittelbar nach der Granulierung
vornehmen, was bisher unmöglicli war.
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In allen Fällen hält man das Superphosphat so lange in rollender
oder umwälzender Bewegung oder sonstiger Behandlung, welche eine gleichmäßige Benetzung
bzw. Berühung und damit verbundene Umsetzung an der
Oberfläche der
Körner sicherstellt, bis die Einwirkung der Zusatzstoffe beendet und damit die Bildung
der vorerwähnten Oberflächenschicht herbeigeführt ist. Hierbei bedient man sich
mit Vorteil derselben Einrichzungen, in der die Granulierung vorgenommen wird, aller
man kann natürlich auch die Behandlung in besonderen Apparaten, z. B. Drehrohren,
vornehmen.
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Das auf die erfindungsgemäße Weise erhaltelle Superphosphat zeichnet
sich dadurch aus, daß es auf dem Lager noch weniger zum Zusammenbacken neigt als
gewöhnliches, granuliertes Superphosphat und daher leichter abgebaut werden kann.
Ferner werden durch dasselbe die Säcke noch weniger angegriffen als es bei gewöhnlichem,
gekörntem Superphosphat der Fall ist, da an der Oberfläche der Körner die freie
Säure weitgehend verschwindet.
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Der wesentlichste Vorteil der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Erzeugnisse besteht aber in einer Erhöhung des Düngeeffektes des demgemäß
behandelten Superphosphats. Vergleichende Düngeversuche mit gewöhnlich gekörntem
Superphosphat haben gezeigt, daß die besten Wirkungen mit den nach der Erfindung
behandelten Erzeugnissen erhalten wurden. Man kann eine Erklärung für diesen überraschenden
Effekt darin suchen, daß die durch die Behandlung erfolgten chemiscllen Veränderungen
in der Oberfläche der Superphosphatkörner, insbesondere die Bildung großer Mengen
nur citratlöslicher Phsophorsäureverbindungen, eine allzu schnelle Diffusion der
wasserlöslichen Phosp[horsäure aus dem Korn in den Boden und damit die Festlegung
der Phosphorsäure verzögern, so daß die Pflanzenwurzeln Zeit genug finden, um ihre
Wurzelfäden in die Umgebung des Kornes zu entsenden und die aus dem Inneren des
Kornes nachfolgende wasserlösliche Phosphorsäure daher besser ausnutzen.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens genügen im allgemeinen
bereits geringe Mengen, z. B. einige Prozente der genannten Stoffe, welche, dem
gekörnten oder der Körnung unterworfenen Superphosphat zugesetzt bzw. auf diese
zur Einwirkung gebracht werden, um dasselbe bzw, dessen Einzelteilchen mit einer
gleichmäßigen Schicht zu bedecken und durch diese die erwähnten Wirkungen zu erzielen.
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Als hesollders vorteilhaft hat es sich erwiesen, als Zusatzstoffe
im Sinne der Erfindung solche zu benutzen, die ihrerseits citronensäurelösliche
und/oder citratlösliche Verbindungen der Phosphorsäure enthalten oder aus solchen
bestehen. Man erreicht hierdurch den Vorteil, daß der Gehalt des Enclerzeugnisses
an Düngephosphorsäure gegenüber dem Superphosphat als solchem nicht abnimmt, sondern
sogar in der I,age ist, diesen itoch etwas zu erhöhen. Als Zusatzstoffe dieser Art
sind besonders geeignet: Thomasmehl, sog. Glüh- oder Schmelzphosphate, Di-, Tri-oder
Tetracalciumphosphat oder solche enthaltende Verbindungen und ähnliche.
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Als Zusatzstoffe können im Rahmen der vorliegenden Erfindung z. B.
auch solche Stoffe in fein verteilter Form verwendet werden, welche Oxyde oder Carbonate
der alkalischen Erden enthalten oder aus solchen selbst be stehen, wie z. B. Calciumoxyd,
Magnesiumoxyd, Natriumcarbonat, Calciumcarbonat, Dolomit, Mergel u. dgl., wobei
man bei der Verwendung von magnesiumhaltigen Stoffen solcher Art auch nocll den
V Vorteil einer zusätzl ichen Düngewirkung erhält. Dies gilt auch für die ebenfalls
mit @ Vorteil als Zusatzstoffe zu verwendenden Stoffe, die einfache oder mehrfache
Silicate der Alkalien, der alkalischen Erden oder des Aluminiums enthalten oder
aus solchen bestehen, wie z. B.
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Feldspate, Hochofenschlacke u. dgl.
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Als gasförmiger Zusntzstoff kommt ii erster Linie Ammoniak in Frage,
das aber auch in Lösung eingebracht werden kann.
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Von den bekannten Verfahren zur Ammonisierung von Superphosphat unterscheidet
sich das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung grundsätzlich dadurch. daß nicht
das ganze Superphosphat einer Einwirkung durch Ammoniak in möglichst weitgehendem
Maße unterworfen wird, sondern ausschließlich die Oberfläche des gekörnten Materials
in moglichst dünner Schicht beeinflußt und dadurch die vorerwähnten Wirkungen erzielt
werden.
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Ausführungsbeispiele 1. 50 kg granuliertes Superphosphat (Korngröße
0,3 bis 3 mm) werden mit 2,25 kg Thomasmehl in einer geeigneten Mischapparatur vermischt,
wobei etwa I,61 Wasser in fein verteilter Form zugesetzt werden.
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Man erhält Körner mit harter Oberfläche, in der nach 2wöchentlichem
Lagern der Anteil an nur citratlöslichem P2O5 auf 30,7 % vom gesamten P2O5-Gehalt
gestiegen ist, im Vergleich zu 8,5 % im Inneren der Körner. Sowohl an der Oberfläche
als auch im Innern der Körper ist die freie Phosphorsäure vollkommen verschwunden,
so daß also eine völlig neutrale Masse vorliegt.
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2. 50 kg granuliertes Superphosphat werden mit 5 kg eines fein gemahlenen
Schmelzpliosphates, das 22,43 % citronensäurelösliches P2O5, bei einem Gesamtgehalt
von 27,57 %, enthält, in einer geeigneten Mischapparatur gut vermischt, wobei etwa
2,5 kg RVasser in fein verteilter Form zugesetzt werden.
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NIan erhält ein Erzeugnis, dessen Körner eine sehr harte Oberfläche
besitzen. Der Anteil an nur citratlöslichem P2O5 in der Kruste beträgt nach mehrmonatlichem
Lagern 27,5 % vom gesamten P2 05, im Vergleich zu 9 °1O im Inneren der Kerne. Die
freie Phosphorsäure in der Kruste beträgt nur 0,14 %, im Inneren 0,43 %.