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Verfahren zur Überführung von phosphat- und phosphorsäurehaltigen
Abfall-Gipsschlämmen in Düngemittel Bei der Phosphorsäureerzeugung aus Apatiten
und anderen phosphathaltigen Mineralien nach den in der Industrie üblichen Verfahren
fallen große Mengen Gipsschlämme an, die Phosphorsäure bzw. Phosphat in wasserlöslicher,
citratlösilicher und wasserunlöslicher Form enthalten.
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Der Gehalt dieser Schlämme an P205 bewegt sich in Grenzen, die für
.die Landwirtschaft von Bedeutung sind. So zeigt die durchschnittliche Zusammensetzung
solcher Schlämme einen Gehalt an Gesamt-P205 von 2,500. Davon ist nur der geringere
Teil Wasser- und eitratlöslich. Auf Phosphat im Rohstoff bezogen erreicht der industriell
nicht mehr verwertbare P9 O-,-Gehalt im Abfallschlamm damit ungefähr 8°/0, stellt
also einen beträchtlichen Verlust dar, denn es ist erkl'ärlicherweise keine praktische
Möglichkeit vorhanden, auf einfache Art den Rest an P205 aus- den Schlämmen zu gewinnen.
Die bis jetzt zur Verwertung des-Schlammes bekanntgewordenen Vorschläge im Hinblick
auf seinen Gipsgehalt sind deshalb technisch schwer durchführbar, weil die Gegenwart
des P.05-Restes und anderer Bestandteile sehr hinderlich ist. Eine Verwertung in
dieser Richtung findet infolgedessen bisher in nennenswertem Ausmaße nicht statt.
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Auch Versuche, die P.05-Reste in dem Schlamm dadurch zu verwerten,
daß man den Schlamm als Düngemittel verwendete, führten zu wenig Erfolg. Es zeigte
sich nämlich, daß, wie erwartet werden konnte, nur das geringe, wasserlösliche und
zum Teil citratlösliche P205 aus dem Abfallschlamm bei der Düngung verwertet wurden,
während die größere Menge der wasserunlöslichen Form des P205 ungenutzt blieb
und, dadurch die Hälfte des P205 hier verloren-ging.
Bei
weiteren Versuchen wurde überraschenderweise aber festgestellt, daß Mischungen des
Abfallschlammes mit Lignin oder Lignin-Torf-G°mischen nahezu sämtliches vorhandene
P.05 der künstlichen -Düngung zugänglich machen, daß somit also auch .die wasserunlösliche
Form des P. 05 verwertet wird.
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Dies geht aus Vegetationsversuchen her-. vor, die an verschiedenen
Pflanzen auf phƒs, phorfreiem Sandboden mit Düngemitteln gemäß der Erfindung
angestellt wurden. Dabei zeigte sich eine wesentlich gesteigerte Aufnahme von Phosphat
durch die Pflanze. Die folgende Tabelle enthält Mittelwerte für die aufgenommene
Phosphatlnenge, ausgedrückt in g P.0;, je zoo g Trockensubstanz der abgeernteten
Pflanze bei Düngung mit nortnälen Gaben.
| Düngung mit |
| Pflanze Ligninart ungedüngt Abfall- Lignin und Abfall- |
| - Lignin Schlamm Schlamm (gemäß |
| allein allein der Erfindung) |
| Senf ........... Holzverzuckerungs- o,oo6 0,004 0,044 0,064 |
| lignin |
| Rotklee ....... desgl. 0;023 0;023 0,151 o,1-67 |
| Roggen ....... Alkalilignin 0,000 0,037 0,o66
0,187 |
Aus diesen Zahlen ist der Aufschluß der unlöslichen Phosphatreste des Gipsabfa.ilschlammes
durch das erfindungsgemäß verwendete Lignin klär zu erkennen.
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Es- ist -ohne =weiteres auch-die Möglichkeit gegeben, den erfindungsgemäßen
Mischungen zusätzlich entsprechende, für die künstliche Düngung gebräuchliche Chemikalien
oder Stoffe, z. B. Phosphorsäure, Stickstoff- und lcaliumhaltige Salze, nach an
sich bekannten Verfahren beizumischen.
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Die übl.icheHerstellung vonMischdüngern durch rein mechanisches Vermischen
bezweckt wohl die Vermengung zweier an sich bekannter Düngemittel hzw. Bodenverbesserungsmittel,
gegebenenfalls unter Hinzufügung anderer bekannter Düngemittel, doch ist die Wirkung
bei der vorliegenden Erfindung durch die Tatsache überraschend, daß der im Abfallschlamm
befindliche unlösliche Phosphatrest in der erfindungsgemäßen Mischung aufgeschlossen
und somit von den Pflanzen verwertet werden kann. Man hat schon vorgeschlagen, Phosphorgips
allein für Düngezwecke zu verwenden. Dabei bleibt jedoch ohne den erfindungsgemäßen
Ligninzusatz der größte Teil des vorhandenen Phosphates unaufgeschlossen und un#,erwertet.
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. Für die Düngung von sauren oder sandigen Böden ist ein Zusatz von
Kalk zu Gips öder Phosphorgips empföhlen worden. Auch hier erfolgt kein Ligninzusatz
zur Verwertung des unlöslichen Phosphates. Kalkzusätze zu einem Lignin-Gips-Gemisch
gemäß der vorliegenden Erfindung haben sich jedoch schädlich ausgewirkt, da sie
den Aufschluß des unlöslichen Phosphatrestes im Abfallschlamm verhindern. Die bereits
bekannte Verbesserung der Düngewirkung von Gips durch Beimischung von Pottasche,
wobei auch Kaliumphosphat und Ammoniak zugesetzt sein können, bewirkt gleichfalls
nicht den durch das vorliegende Verfahren erzielten Aufschluß des hier verwendeten
phosphat- und phosphorsäurehaltigen Gipsabfallschlammes,wie er in den obigen Düngeergebnissen
zum Ausdruck kommt.
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Man hat ferner vorgeschlagen, wasserunlösliche Düngesalze mit Humusstoffen
oder kohligen Pflanzenresten sowie Alkali zu mischen, die Mischung zu trocknen und
zu vermahlen. Die Gegenwart von Alkali, und zwar solcher Mengen, die zur Lösung
der Humussäuren nicht ausreichen, ist dabei wesentlich. Nach der vorliegenden Erfindung
wird jedoch zu den Mischungen des Abfallschlammes mit dem Lignin für den Aufsch.luß
kein Alkali hinzugefügt. Abgesehen davon, daß Lignin etwas anderes als die in dem
bekannten Verfahren angegebenen Humusstoffe ist, ist dieses durch die Alkaligegenwart
deutlich von der erfindungsgemäßen Arbeitsweise verschieden. Nach einem anderen
Verfahren soll ein Aufschluß kolloidaler Phosphate mit Lignit durchgeführt werden.
Da aber Lignit von Lignin durch Zusammensetzung, Herstellung und Eigenschaften durchaus
verschieden ist und die Phosphate des Gipsabfallschlammes nicht durch den Kolloidzustand
gekennzeichnet sind, war auch diesem Verfahren nicht zu entnehmen, daß Lignin oder
Lignin-Torf-Gemischegemäß der vorliegenden Erfindung die unlöslichen Phosphate des
Gipsabfallschlammes aufschließen. Nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung
gelingt es außerdem, auf einfache und bequemeWeise ein lästiges Abfallprodukt der
Phosphatindustrie einer nutzbringenden Verwertung in
der Landwirtschaft
zuzuführen. Ferner werden auch die Li,gnine, für die zum Teil bisher eine technische
Verwertbarkeit nicht vorhanden war, in der Landwirtschaft zur Bodenverbesserung
nutzbar gemacht, da ihr Gehalt an organischen Verbindungen sich im Boden zu Humusstoffen
umsetzt.
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Beisspiel zoo Teile Abfallschlamm werden mit 54. Teilen Lignin oder
Lignin-Torf-Gemisch innig vermischt und die Masse gegebenenfalls nach an sich bekannten
Verfahren mit entsprechenden Düngemittelzusätzen versetzt. Nach einer Lagerzeit
von r'Woche ist das Düngemittel gebrauchsfertig.