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Verfahren zur Herstellung ammonisierter, Superphosphat enthaltender,
granulierter Mischdünger Es ist bereits bekannt, Mischdünger dadurch herzustellen,
daß man Rohphosphate mit Mineralsäuren aufschließt und das Aufschlußprodukt anschließend
mit Ammoniak neutralisiert. Für den Rohphosphataufschluß sind außer Schwefelsäure
auch Salpetersäure bzw. deren Gemische mit Schwefelsäure sowie Phosphorsäure angewandt
worden. Den so hergestellten Mischdüngern können nach Bedarf noch Kalisalze beigemischt
werden. Man hat auch schon vorgeschlagen, Mischdüngergranulate bzw. Mischdünger
in Tablettenform herzustellen. Es ist z. B. ein Verfahren bekanntgeworden, Superphosphat
durch Aufschluß mit Schwefelsäure im überschuß und Erhitzen des Reaktionsproduktes
auf Zoo bis 300° zu granulieren und die gebildeten Körner mit Ammoniak zu behandeln.
Ein weiteres Verfahren sieht vor, handelsübliche Düngemittelgranulate mit einer
beschränkten Menge Wasser oberflächlich zu durchfeuchten und anschließend mit Ammonisierlösung
zu behandeln. Dieses in der französischen Patentschrift z 003 999 beschriebene
Verfahren arbeitet jedoch in einem geschlossenen Drehrohr und benötigt darüber hinaus
eine sehr komplizierte Apparatur. Das gleiche gilt für ein weiteres, aus der deutschen
Patentschrift 654027 bekanntgewordenes Verfahren, bei dem die Herstellung ammonisierter
Mischdüngergranulate durch Behandlung von Superphosphat oder dessen Mischung mit
anderen Düngesalzen mit konzentriertem Ammoniak oder mit Ammoniakgas erfolgt, wobei
in Gegenwart beschränkter Wassermengen, in denen Düngesalze aufgelöst sind, gearbeitet
wird.
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Es wurde nun gefunden, daß man die Herstellung ammonisierter, Superphosphat
enthaltender, granulierter Mischdünger wesentlich vereinfachen kann,
wenn
man zur Durchführung des Verfahrens den zur Herstellung von Düngemitteln an sich
schon bekannten Tellergranulator benutzt. Eine Ausführungsform eines solchen Tellergranulators
ist in der Zeichnung dargestellt. Im Gegensatz zu den bekannten älteren Verfahren
wird hier in einer offenen Apparatur gearbeitet. Die entstehenden Granulate zeichnen
sich durch eine besonders hohe Festigkeit und damit auch durch eine hervorragende
Lagerbeständigkeit aus.
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Der Tellergranulator besteht aus einem schräg liegenden, um seinen
Mittelpunkt rotierenden runden oder elliptisch ausgebildeten Rotationskörper A.
Das bei i .eingebrachte Granuliergut kann frei auf seiner glatten Bodenfläche abrollen.
Der Rotationskörper ist an seiner äußeren Begrenzung mit einer Wand versehen, an
die sich ein mitrotierender Kragen bzw. eine Rinne D anschließt. Der Tellergranulator
wird über ein Ritzel, das auf einen Zahnkranz wirkt, angetrieben und kann auf verschiedene
Umlaufgeschwindigkeiten und Schräglagen je nach der gewünschten Verweilzeit und
Granulatgröße eingestellt werden. Durch einen in bestimmten Zeitabständen eingreifenden
Abstreifer B, der einen sogenannten Räümer C trägt, wird die Bodenfläche saubergehalten
und die Bildung von Ansätzen u. dgl. verhindert.
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Bei Verwendung dieses Tellergranulators zur Herstellung ammonisiertes
Superphosphat enthaltender, granulierter Mischdünger wird ,das Ausgangsmaterial
vor der Ammonisierung in Granulate übergeführt. Hierzu wird das auf irgendeine bekannte
Weise erzeugte Mischprodukt in möglichst feinverteiltem Zustand gleichmäßig in kontinuierlichem
Strom bei i in den Tellergranulator eingegeben und dort mit Wasser und bzw. oder
einer wäßrigen Lösung eines Bindemittels, die durch Leitung E zugeführt wird, auf
die gewünschte Korngröße von etwa 2 bis q. mm gebracht. Die so erzeugten, noch feuchten
Frischgranulate werden nun kurz vor dem Heraustreten über den Rand des Granulators
oder anschließend im mitrotierenden Kragen selbst mit der jeweils berechneten Menge
Ammonisierlösung bedüst, die durch die Leitung G zufließt. Wie analytische Untersuchungen
der fertigen Granulate .ergeben haben, dringt die Ammonisierlösung bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren bis in den Kern der einzelnen Granulate ein, so daß - im Unterschied zu
einem älteren bekannten Verfahren - auch das letzte Partikelchen in jedem Granulat
mit der Ammonisierlösung reagiert. Bei der beschriebenen Arbeitsweise ist die Anwendung
von Wasser allein zum Granulieren des in die Apparatur eingegebenen Mischproduktes
dann ausreichend, wenn an die erhaltenen Fertiggranulate keine allzu hohen Anforderungen
bezüglich ihrer Lagerbeständigkeit gestellt werden. Diese Arbeitsweise nutzt die
bekannte Erscheinung des »Festbrennens«, die bei Lagerung superphosphathaltiger
Mischdünger mit einem nicht zu geringen Anteil an freier Säure infolge chemischer
Umsetzungen eintritt, aus und verlegt diesen Vorgang in das Granulat selbst. So
ist es zu erklären, daß auch mit Wasser allein hergestellte Granulate relativ trocken
werden und eine für kürzere Lagerzeiten ausreichende Festigkeit aufweisen. Voraussetzung
für die Anwendung von Wasser allein für die Granulierung ist allerdings, wie oben
bereits betont wurde, ein ausreichend hoher Gehalt an Säure im Superphosphat.
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Bei hohen Anforderungen an die Lagerbeständigkeit ist es jedoch erforderlich,
mit einem Bindemittel zu arbeiten. Als solches kommt in erster Linie eine Wasserglaslösung
von 37 bis q.o° B6 in Betracht, von der o,oi bis o,2 °/o angewandt werden. Es hat
sich gezeigt, daß man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren schon mit wesentlich geringeren
Bindemittelzusätzen auskommt, als man sie bei der Granulierung von Superphosphat
allein anwenden muß. Auf der anderen Seite muß darauf geachtet werden, daß der Anteil
an Bindemitteln nicht zu hoch gewählt wird, da sonst nachteilige Wirkungen auf die
Festigkeit der Granulate u. dgl. eintreten können. Als zweckmäßig hat sich ein Zusatz
von o,o5 bis o,ifl/o einer Wasserglaslösung der oben angegebenen Konzentration erwiesen.
Die Feuchtigkeit wird hierbei durch den Superphosphatanteil teilweise als Kristallwasser
festgelegt; außerdem entsteht durch Reaktion mit dem Monocalciumphosphat kolloidale
Kieselsäure, die bekanntlich einen zusätzlichen Düngeeffekt hat. An Stelle von Wasserglas
können aber auch andere organische oder anorganische Bindemittel, z. B. Sulfitablauge,
wäßrige Lösungen von Methylcellulose oder Celluloseglycolsäure, ferner Casein-,
Knochen- und Stärkeleim sowie wasserlösliche Phenol- und Harnstoffsäure od. dgl.,
verwendet werden.
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Bei Anwendung solcher Dindemittellösungen tritt außer den oben bereits
erwähnten chemischen Effekten vor allen Dingen auch eine weitgehende Herabsetzung
der Hygroskopizität der Fertiggranulate ein, was in besonderem Maße dann von Bedeutung
ist, wenn das betreffende Mischdüngergranulat unter weitgehender Verwendung von
hygroskopischen Salzen hergestellt wurde.
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Die Ammonisierung erfolgt, wie oben bereits angedeutet wurde, durch
Bedüsen der noch feuchten Frischgranulate mit der berechneten Menge Ammonisierlösung
am Ende des Granuliervorganges. Hierbei treten praktisch keine Ammoniakverluste
ein, da das Ammoniak von den sauer reagierenden Granulaten sofort gebunden wird.
Durch die dabei auftretende Reaktionswärme, die in .erster Linie durch die Neutralisierung
der freien Säure im Superphosphat mit der Ammonisierlösung entsteht, werden die
Frischgranulate sehr heiß und trocknen infolge der starken Wärmeentwicklung spontan
an der Oberfläche und teilweise sogar auch im Innern ab. Bei dieser Maßnahme wird
außerdem auch ein Teil der Feuchtigkeit gleichmäßig als Kristallwasser festgelegt.
Eine besondere Trocknung der Granulate ist bei diesem Verfahren nicht mehr erforderlich.
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Geruchliche Belästigungen der Arbeiter lassen sich in einfacher Weise
dadurch beseitigen, daß
man eine Haube, die an einer Absaugleitung
angeschlossen ist, über dem offenen Granulierteller anbringt. Schon bei geringem
Unterdruck in der Saugleitung ist das Bedienungspersonal vor Geruchsbelästigungen
geschützt.
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Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Mischdüngergranulate
sind sofort nach Verlassen des Granuliertellers von so ausgezeichneter Festigkeit,
daß sie unmittelbar, spätestens aber am folgenden Tage verladen werden können. Die
Festigkeit nach üblichen, bekannten Verfahren hergestellter Mischdüngergranulate,
die bereits längere Zeit abgelagert sind, wird von den erfindungsgemäß hergestellten
granulierten Mischdüngern wesentlich übertroffen.
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Das Verfahren der Erfindung kann auch so abgeändert werden, daß man
einen Teil der Ammonisierlösung (etwa 1/4 der Gesamtmenge) bereits vor der Granulierung
dem Ausgangsmischprodukt zugibt, anschließend granuliert und die Fertigammonisierung
mit der Hauptmenge der Ammonisierlösung im Anschluß an den Granuliervorgang, wie
oben beschrieben, vornimmt.
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Die Erfindung wird durch die nachstehend beschriebenen Beispiele näher
erläutert. Beispiele i. Es wird eine homogene Mischung aus 45 Teilen eines normal
aufgeschlossenen Superphosphats mit 17,7% Wasser- und citratlöslichem P.,05 und
4,5'/o freier Phosphorsäure, 2,4 Teilen -Doppelsuperphosphat mit 4350/0 P205, 25,8
Teilen schwefelsaurem Ammoniak und 18 Teilen Chlorkali mit 50% K20 hergestellt und
über eine Dosiereinrichtung in kontinuierlichem Strom in den beschriebenen Tellergranulator
eingegeben, wo sie unter Zugabe von 0,2% einer Wasserglaslösung von 37 bis 40° Be,
die im Verhältnis i : io mit Wasser verdünnt ist, zu 2 bis 4 mm gleichmäßig großen
Granalien übergeführt wird. Die erhaltenen Granalien werden nun in noch frischem
Zustand in dem an dem Granulierteller angebrachten mitrotierenden Kragen mit der
für die gewünschte Mischdüngerzusammensetzung berechneten Menge von 8,8 kg = 7,45
1 Ammonisierlösung mit 41% N in kontinuierlichem Strom bedüst. Man erhält auf die
vorstehend beschriebene Verfahrensweise sehr harte, absolut lagerfeste Am-Sup-Ka-9/9/9-Mischdüngergranalien
gleicher Korngröße.
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2. Eine Mischung aus 25,4 Teilen Superphosphat 17,8'/o Wasser- und
citratlöslichem P.O., und -1,77% freier Säure, io Teilen Doppelsuperphosphat (q.3,50/0
P205), 25,8 Teilen schwefelsaurem Ammoniak und 3o Teilen Chlorkali (50% K20)
wird in einer Mischtrommel mit einem Drittel bis der Hälfte einer Granulierflüssigkeit,
die o, i % Wasserglaslösung von 37 bis 40° BA (berechnet auf das Ausgangsmischprodukt)
enthält, kurz behandelt und mit 2,2 kg einer Ammonisierlösung mit 41% N vorammonisiert.
Die erhaltenen Körnchen werden in kontinuierlichem Strom dem Granulierteller zugeführt
und dort auf die gewünschte Korngröße von 2 bis 4 mm mit dem Rest der vorgenannten
Wasserglaslösung granuliert. Die entstehenden Frischgranulate werden nun kurz vor
ihrem Übertreten über den Tellerrand mit weiteren 6,6 kg der 41% N enthaltenden
Ammonisierlösung bedüst. Es entstehen auf diese Weise in kontinuierlichem Strom
Am-Sup-Ka-9/9/15-Granulate, die von so ausgezeichneter Festigkeit sind, daß sie
allen Druckbeanspruchungen bei der Lagerung und beim Versand in vollem Umfang standhalten.
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3. 57,2 Teile eines mit einem Säureüberschuß hergestellten Superphosphats
mit 15,7 % wasser-und citratlöslichem P205 und 6,2% freier Säure werden mit 23,8
Teilen schwefelsaurem Ammoniak (21% N) und 9,3 Teilen Gips als Füllstoff innig vermischt
und anschließend in einem Tellergranulator mit Wasser als Granulierflüssigkeit granuliert.
Die noch feuchten Frischgranulate werden kurz vor ihrem Austreten aus dem Granulierteller
mit 9#7 kg einer 2i0/0 Nitratstickstoff und 20% Ammoniakstickstoff enthaltenden
Ammonisierlösung in kontinuierlichem Strom bedüst. Die entstehenden Am-Sup-9/9-Granulate
gleichmäßiger Korngröße von 2 bis 4 mm sind bereits kurz nach Verlassen des Granuliertellers
durch die mit der freien im Superphosphat enthaltenen Phosphorsäure und der Ammonisierlösung
entstehende starke Reaktionswärme schon so trocken, daß sie ohne weitere Trocknung
oder sonstige Nachbehandlung zum baldigen Verbrauch verladen, auf Lager gelegt oder
in Säcke abgepackt werden können.