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Verfahren zur Herstellung von hochprozentigen Kaliumhumat-Düngemitteln
In der landwirtschaftlichen DünKungspraxis hat man schon frühzeitig erkannt, daß
die mineralischen Kunstdünger zwar geeignet sind; einem Boden Nährstoffe in beliebiger
Menge zuzuführen, jedoch eine Eigenschaft des Stalldüngers nicht ersetzen können:
die .Erhaltung der günstigen Bodenstruktur. Wiederholte Anwendung von Düngesalzen,
wie Kaliumchlorid, AmmonsuHat u. a., führen zu schädlichen Bodenverdichtungen, so
daß in. einer bestimmten Folge die Bodenstruktur durch Stallmist- oder Gründüngung
wieder regeneriert werden muß, damit sich in der Ackerkrume ein günstiger Luft-
und Wasserhaushalt wieder einstellt. Erst dann können Düngesalz,. ihre Nährwirkung
überhaupt erst entfalten.
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Dies führte schon früh zu Versuchen, die wichtigen Nährstoffe, wie
z. B. Ammoniak, nicht als Sulfat anzuwenden, sondern in organisch gebundener Form
als Humat. Es entstanden die verschiedensten Humusdiiager, in welchen im allgemeinen
das Ammoniumhumat der wirksame Stoff ist. So wertvoll diese Humusdünger im Kleinbetrieb
(Gartenkulturen) sind, in der Landwirtsol@aft haben sie sich: nicht eingeführt,
die Herstellungsverfahren bedingten einen zu hohen Preis.
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Die Ammonhumatdünger haben außerdem.' den Nachteil, daß der ihnen
in Form von Ammoniak einverleibte Stickstoff zum Teil. seine Eigenschaft als wirksames
Kation verliert und in eine für die Pflanze nicht ohne weiteres verwertbare Kohlenstoffverkettung
Übergeht. Und zwar tritt dies besonders bei höheren Stickstoffgehalten auf.
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Anders -liegt der Fall bei den Kaliumhumaten, bei welchen auch bei
höheren Kaliumgehalten das Kalium gänzlich austauschfähig und ausnutzbar bleibt
(Zeitschrift für Pflanzenernährung "und Bodenkunde, Bd. 40, S. z15). Wenn dem Boden
zusätzliche Humussubstanz zugefügt werden soll, dann soll dies in Form von Kaliumhumat
und nicht i: Form von Ammonkumat geschehen.
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Aus Vorstehendem geht die Wichtigkeit hochprozentiger und wohlfeiler
Kaliumhum,at-Düngemittel. für dic Landwirtschaft hervor.
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Es wurde nun gefunden, daß man in einfacher Weise ein hochprozentiges
Kaliumhumat erhält, wenn man einen humushaltigen Stoff, wie Braunkohle oder Torf,
vor der Umsetzung
mit einer Kaliumsalzlösung zunächst in an sich
bekannter Weise mit einem Überschuß an Ätzkalk versieht.
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An folgendem Beispiel wird das Verfahren der Erfindung erläutert:
Der neutralisierbare Säurekomplex der als Versuchsbeispiel gewählten Braunkohle
ist in natürlichem Zustand teilweise abgesättigt, z. B. auf i kg Trockensubstanz
berechnet mit 0,315 Grammäquivalent Eisen, 0,117 Aluminium, o,9o2 Calcium, o,167
Magnesium, o,oo6 Natrium = 1,502 Grammäquivalent. Läßt man, um auf dem Wege
des Basenaustausches bzw. der Adsorption ein Kaliumhumat zu gewinnen, eine Kalisalzlösung,
z. B. eine 7,5%ig-e Kaliumchloridlösung, auf diese Braunkohle einwirken, so werden
etwa o,9 Grammäquivalent Kalium eing,-tauscht.- Dies sind q.,20/0 KLO, also ein
verhältnismäßig niedriger Kaliumgehalt.
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Es wurde nun gefunden, daß die aufgenommene Kaliummenge beträchtlich
gesteigert werden kann, wenn die Braunkohle vor der Behandlung mit Kalisalzlösung
mit Ätzkalk beladen wird. Vermischt man die gleiche Braunkohle wie oben mit etwa
i50;ö ihres Gewichts mit Ätzkalk und läßt dann unter gleichen Bedingungen die Kaliumchloridlösung
einwirken, so werden 2,o Grammäquivalent Kalium aufgenommen, also mehr als das Doppelte.
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Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird in folgender Weise durchgeführt:
Geeignete Rohbraunkohle oder Torf wird gegebenenfalls nach Beseitigen grober Bestandteile,
mit 5 bis 2o% Ätzkalk gut vermischt und in einem Behälter mit Siebboden mit Kaliumchlorid-
oder Kaliumsulfatlösung beliebiger Konzentration in der Weise behandelt, daß man
die Lösung langsam durchsickern läßt, bis der Austausch Calcium-Kalium beendet ist.
Solange die ablaufende Lösung noch Kalium enthält, wird sie auf frische Teilmengen
des Braunkohle-Kalk-Gemisches in der angegebenen Weise aufgegeben, bis der Kaligehalt
der Lösung erschöpft ist. Man arbeitet praktisch in einem System von Behältern im
Gegenstrom.
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Die Masse wird, gegebenenfalls ohne vorheriges Auswaschen in üblicher
Weise durch Absaugen, Zentrifugieren usw. von überschüssiger Lösung befreit und
getrocknet.
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Das so erhaltene hochwirksame Kapdüngemittel kann naturgemäß noch
mit anderen bekannten Düngemitteln, insbesondere weiteren Kalisalzen, versetzt werden.
Von besonderem Vorteil ist es, vor oder nach der Kaliumhumatbildung fein gemahlenes
Rohphosphat .zuzumischen, wodurch die Phosphorsäure des Phosphats in lösliche Form
übergeht. Humusstoffe sind zwar zu den verschiedensten Zwecken schon mit Kalk behandelt
worden, beispielsweise um eine anschließende Extraktion von Humatcn zu erleichtern,
um Ammoniak in Freiheit zu setzen oder um sie durch gleichzeitige Oxydation unter
Druck aufzuschließen. Alle diese bekannten Verfahren haben mit der vorliegenden
Erfindung nichts zu tun. Es ist außerdem ein nicht vorveröffentlichtes Verfahren
vorgeschlagen «-orden, nach welchem für Düngezwecke geeignete Mittel durch Behandlung
von Humusstofien mit Alkalihydroxydlösungen in Gegenwart von Alkali- oder Erdalka.Iisalzen
hergestellt werden. Der Salzzusatz hat den Zweck, zu verhindern, daß die Stoffe
in Lösung gehen. Das grundsätzlich anders arbeitende erfindungsgemäße Verfahren
bietet u. a. die Vorteile, daß die danach erhältlichen Stoffe auch Calcium enrhalten,
dagegen gegebenenfalls frei von schädlichen Anionen wie Cl oder SO, sind,
was sie als Bodenverbesserungsmittel um so wertvoller macht. Ferner wird statt des
teuren Kaliumhydroxyds der in großer Menge zur Verfügung stehende billige Kalk benutzt.
Durch folgende Beispiele wird das Verfahren der Erfindung noch weiter erläutert:
Ausführungsbeispiele i. i3ikg grubenfeuchte rheinische Rohbraunkohle wird mit 5,6kg
gemahlenem Branntkalk in einer Schlagkreuzmühle vermahlen und innig gemischt. Durch
die Masse wird darauf auf einer Nutsche 1,5 cbm 15 %ige Kaliumchloridlösung langsam
durchgesaugt. Nach dem Absaugen und Trocknen enthält die Braunkohle neben überschüssigem
Calcium 9,7 0J0 K# O als Huinat. Außerdem sind noch 60!o K.0 als Kaliumchlorid vorhanden,
die gegebenenfalls leicht ausgewaschen werden können.
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Die ablaufende Calciumchlorid enthaltende Kaliumchloridlösung durchläuft
eine Serie von weiteren mit Braunkohle-Kalk-Mischung beschickten Nutschen, bis ihr
Kaliumgehalt aufgebraucht ist.
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2. 57 kg vorgetrocknete Rohbraunkohle mit iq.0,'o Wassergehalt wird
mit 7,6 kg trocken gelöschtem Kalk nebst 9o 1 Wasser zu einer Paste vermahlen und
wie unter Beispiel i beschrieben, mit Kaliumchloridlösung behandelt. Das Ergebnis
ist das gleiche wie im Beispiel i.
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3. 250kg Hochmoortorf mit gooiÖ Wassergehalt wird auf einer Nutsche
mit q. cbm gesättigtem Kalkwasser behandelt. Das Kalkhydrat wird dabei fast völlig
vom Torf aufgenommen. Nunmehr wird diese 3l,Iasse, wie im Beispiel i erläutert,
mit 150;öiger Kaliumchloridlösung umgesetzt. Man erhält ein Erzeugnis,
welches,
auf Trockensubstanz berechnet, 8% K20 als Kaliumhumatenthält. Falls die Masse nicht
mit Wasser a,usgewaschen wird, sind noch i o bis 120/0 KK20 als Kaliumchlorid vorhanden.
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Wird statt Kallumchlorid- Kaliumsulfatlösung verwendet, . so ist das
Endergebnis praktisch das gleiche.