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Verfahren zur Herstellung von Superphosphat-Düngemitteln Gegenstand
des Hauptpatents ist ein Verfahren zur Körnung von Superphosphat-Düngemitteln, gemäß-#dem
heißes, unfertiges, poröses Superphosphat durch Anwendung von Druck unter Verdichtung
von mindestens ¢o% bis höchstens 8o% der ursprünglich vorhandenen Poren in den plastischen
Zustand übergeführt wird, wobei man die erhaltene plastische Masse in bekannter
Weise unter Zerkleinerung körnt oder granuliert. Man kann auch Drucke anwenden,
die zu völliger oder fast völliger Vernichtung der Hohlräume führen. Die dann erhaltene
Masse wird gelagert und ebenfalls zerkleinert, gekörnt oder granuliert.
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Es wurde nun gefunden, daß Superphosphat-Düngemittel, die .außer Superphosphat
noch andere Düngestoffe enthalten, mit verbesserten Eigenschaften erhalten werden
können, wenn zu dem frischen, unfertigen, heißen Superphosphat-Aufschließungsproduktvor
der Druckbehandlung andere Düngestoffe zugesetzt werden. Der Druck wird dabei so
bemessen, daß mindestens 40% der Hohlräume des ursprünglichen heißen Superphosphats
verdichtet werden. Diese Druckbehandlung führt zu einem wesentlich verbesserten
Erzeugnis; da ein Schmieren in Düngerstreumaschinen auch bei feuchter Witterung
nicht eintritt. Bei Anwendung eines solchen Drukkes, daß eine plastische Messe erhalten
wird, kann diese plastische Masse zu Granalien oder anderen Körpern in für plastische
Massen an sich 'bekannter Weise verformt werden, so daß unter Umständen gleichzeitig
mit der Eigenschaftsverbesserung auch eine für das
Ausstreuen günstige
Form des Düngemittels erhalten werden kann.
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Es ist oben darauf hingewiesen worden, daß durch die Anwendung von
Druck auf die Mischung des frischen, heißen, unfertigen Superphosphats und zugesetzten
Düngesalzen ein verbessertes Enderzeugnis erzielt wird, das nicht mehr die Eigenschaft
des Schmierens, z. B. bei feuchter Witterung, zeigt. Bisher haben Superphosphat-Düngemittel
und Mischdünger, die Superphosphat enthielten, diese unangenehme Eigenschaft gezeigt,
auch -wenn das Düngemittel in Form von Kügelchen o. dgl. gebracht wurde. Versuche,
diese unangenehme Eigenschaft zu vermeiden, haben zu keinem Erfolg geführt.
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Die Druckempfindlichkeit des Superphosphats, auch im Gemisch mit anderen
Düngestoffen, ist um so größer, je höher der Gehalt an ungebundenem Wasser und an
freier Säure ist, wobei insbesondere ein hoher Gehalt an freier Säure sich schädlich
auswirkt. Wie gefunden -wurde, wird nun durch die Druckbehandlung von frischem,
unfertigem, heißem Superphosphat-Aufschließungsprodukt, dem vor der Druckbehandlung
andere Düngestoffe zugesetzt wurden, der Gehalt an ungebundenem Wasser überraschenderweise
herabgedrückt ohne eine wesentliche Verringerung des Gesamtwassergehalts, und solche
Gemische sind, trotz verhältnismäßig hohem Gehalt an freier Säure und Gesamtwasser,
durchaus streufest. Sie sind nicht druckempfindlich, schmieren nicht beim Ausstreuen
in Düngerstreumaschinen und auch nicht bei feuchter Witterung, wobei zu bemerken
ist, daß eine Druckbehandlung bei abgelagertem Superphosphat eine solche Wirkung
nicht herbeiführt.
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Die Druckbehandlung kann, wie beim Verfahren des Hauptpatents, auf
irgendeine beliebige Weise, d. h. mit beliebigen Vorrichtungen, erfolgen. Z. B.
kann eine Druckschnecke benutzt -werden oder eine Art Kollergang oder ein Walzenpaar.
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Es ist bereits bekannt, frisches, heißes, unfertiges Superphosphat
mit solchen Düngesalzen, mit denen@das Superphosphat Reaktion eingehen kann, zu
vermischen, wobei Kneter als Vorrichtungen Verwendung finden können, um die Reaktion
dieser Düngesalze mit dem Superphosphat sozusagen vorwegzunehmen, damit beim Lagermassen
eine unerwünschte Verfestigung vermieden -wird. Ganz abgesehen davon, daß die Erfindung
sich nicht nur auf die Herstellung von solchen Gemischen bezieht, bei denen die
zugesetzten Düngesalze mit dem Superphosphat reagieren, ist bei der Entgegenhaltung
nicht im geringsten auf die Ausübung :eines -wesentlichen Druckes Wert gelegt, denn
es kommt dort ja nicht auf eine nicht erkannte Verbesserung der Eigenschaften des
Superphosphats durch eine Druckbehandlung an, sondern lediglich auf die Vorwegnahme
der Reaktion und Zerteilung des Gutes nach Vollendung der Reaktion zwischen Superphosphat
und zugesetzten Düngesalzen.
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Nach der Erfindung dagegen wird aus der Erkenntnis heraus, daß durch
eine Druckbehandlung eine wesentliche Eigenschaftsverbesserung eintritt, eine Druckbehandlung
unter solchen Bedingungen durchgeführt, daß, wie bei dem Verfahren des Hauptpatents,
mindestens q.ooifo der Hohlräume im Superphosphatanteil verdichtet werden.
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Bei der Ausübung eines solchen Druckes auf die Mischung entsteht zunächst
eine plastische Masse, die in Kleinkörperform übergeführt werden kann auf irgendeine
für plastische Massen bekannte Weise. Wird ein starker Druck ausgeübt, so ergibt
sich eine kiernlich flüssige, schmierige Masse, die ebenfalls zu einer völlig streufesten,
nicht schmierenden Mischung führt, da ja die durch die Druckbehandlung sich ergebenden
vorteilhaften Veränderungen auch dann eintreten.
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Die Enderzeugnisse sind ausgezeichnet durch einen verhältnismäßig
geringen Anteil an ungebundenem Wasser in bezug auf den Gesamtwassergehalt.
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Das Zumischen von Düngesalzen und anderen Stoffen kann auch während
der Ausübung von Druck auf das frische Superphosphat durchgeführt werden, z. B.
dann, wenn in den den Druck ausübenden Vorrichtungen auch eine gewisse Mischwirkung
vor sich geht, da eine möglichst homogene Mischung von Superphosphat mit Düngesalzen
erwünscht ist.
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Besonders bei dieser Ausführungsform zur Herstellung von Superphosphat-Düngemitteln,
die auch andere Düngestoffe enthalten, ist die Einwirkung eines solchen Druckes,
daß das Gemisch nicht schmierig, sondern nur plastisch wird, von Vorteil, da es
auf diese Weise möglich ist, einen homogenen, sich nicht entmischenden, superphosphathaltigen
Mischdünger, z. B. in gekörnter Form, herzustellen. Der Druck -wird dabei zweckmäßig
so gewählt, daß mehr als q.oo'o und nicht mehr als 8ooilo der ursprünglich in dem
frischen, unfertigen Superphosphat enthaltenden Poren verdichtet werden. Die Masse
ist dann plastisch und kann z. B. durch eine gelochte Platte ausgedrückt werden,
wobei mit einem Messer von den heraustretenden Strängen Stückchen gewünschter Größe
abgeschnitten werden. Es ergibt sich dann ein streufester, nicht druckempfindlicher,
nicht schmierender, homogener, sich nicht entmischender Mischdünger, der Superphosphat
enthält,
wobei die einzelnen Stücke praktisch gleich groß sind, d. h. sich in einem Zustande
befinden, der bei Düngeriiitteln besonders geschätzt wird.
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Die Kosten für die Druckbehandlung gemäß der Erfindung sind außerordentlich
niedrig, so daß die Herstellung des Preßdüngemittels durchaus wirtschaftlich ist
und die Vorteile des Enderzeugnisses den an sich geringen Mehraufwand an Kosten
wesentlich übersteigen.
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hach der Erfindung wird zum ersten Mal der Weg gewiesen, auf wirtschaftliche
Weise einen völlig streu- und druckfesten Superphosphat-Mischdünger herzustellen,
der sich zwar chemisch von den entsprechenden Superphosphat-Düngemitteln nicht unterscheidet,
aber eine grundlegend andere physikalische Struktur besitzt.
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Ein solcher druck- und streufester Superphosphat-Mischdünger wird
nach der Erfindung auch dann erhalten, wenn das Gut einen Gesamtgehalt an Wasser
und freier Säure von z. B. über i i % besitzt. Auch ein beträchtlicher Gehalt an
freier Säure stört die Wirkung des Vorgehens gemäß der Erfindung nicht, so daß es
durch die Erfindung möglich wird, bei der Superphosphatherstellung mit einem Säureüberschuß
zu arbeiten, d.h. den Aufschluß viel weiter zu treiben, als dies bei den bisherigen
Herstellungsverfahren möglich war, bei denen infolge des hohen Gehaltes an freier
Säure ein leicht schmierendes unverkäuflicheA Gut sich ergab. Beispiel Aus Gafsaphosphat
wurde auf übliche Weise Superphosphat hergestellt. Dieses hatte im frischen Zustand
folgende Zusammensetzung:
| Wasser bei ioo° = ungebundenes |
| Wasser ...................... 14,3 % |
| Wasser bei 18o'.= Gesamtwasser |
| (einschl. des gebundenen Wassers) 18,5 % |
| Wasserlösliche Phosphorsäure ..... 15,9 oio |
| Gesamt-Phosphorsäure ........... 17,08% |
| Freie Phosphorsäure ............ 4,4 0iö |
55% dieses frischen Superphosphats werden in heißem Zustande mit 450/0 schwefelsaurem
Ammoniak zusammengenv.scht und die Mischung in frischem Zustande durch eine Preßeinrichtung
durchgegeben. Bei dem Preßverfahren wird die Mischung plastisch, und durch Durchdrücken
durch eine Lochscheibe ergeben sich weiche Stränge, die kurz nach dem Austreten
.erstarren und eine harte Struktur des fertigen Gutes ergeben.
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Dieses Gut ergab bei der Untersuchung folgende Werte:
| Wasser bei ioo° = ungebundenes |
| Wasser ...................... 7 o/0 |
| Wasser bei i8o° = freies und gebun- |
| denes Wasser . . . . . . . . . . . . . . . . . 11,2 % |
| Wasserlösliche Phosphorsäure ..... 8,5 ofo |
| Ge5amt-Phosphorsäure ........... 9,05N |
| Freie Phosphorsäure ............ 2,1 0/0 |
| Stickstoff .....:.......... . .... 8,92% |
Wird das gleiche frische Superphosphat nach dem erwähnten bekannten Verfahren in1
gleichen Verhältnis mit schwefelsaurem Ammoniak im Knetei gemischt, so tritt kein
plastischer Zustand auf. Unter Erhöhen der Reaktionstemperatur tritt ohne Plastifizieren
ein Erhärten der Mischung ein. Das Gut nach diesem Verfahren zeigt folgende Werte:
| Wasser bei ioo° = ungebundenes |
| Wasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9,1 % |
| Wasser bei i8o° = ungebundenes |
| und Kristallwasser ............ 11,4 % |
| Wasserlösliche Phosphorsäure ..... 8,400;o |
| Gesamt-Phosphorsäure ........... 9,190;0 |
| Freie Phosphorsäure ............ 2 0(o |
| Stickstoff ...................... 8,96% |
Beim Vorgehen nach der Erfindung tritt also eine erhebliche Bindung des Wassers
als Kristallwasser ein, während bei dem bekannten Verfahren eine derartige Kristallwasserbindung
nicht auftritt.