DE931231C - Process for the production of soil improvers for alkaline clayey soils - Google Patents
Process for the production of soil improvers for alkaline clayey soilsInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von Bodenverbesserungsmitteln für alkalische tonartige Böden Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bodenverbesserungsmitteln zur Erhöhung der Porosität von alkalischen tonartigen, landwirtschaftlichen Kulturböden.Process for the preparation of soil improvers for alkaline clay-like soils The invention relates to a method for the production of soil improvers to increase the porosity of alkaline clay-like, agricultural cultivated soils.
Der Einfluß der physikalischen Struktur des Ackerbodens auf das Wachstum der Pflanzen ist bekannt. Wenn Böden verhältnismäßig dicht, kompakt und von alkalischer tonartiger Beschaffenheit sind, bildet sich auf ihnen bei trockenem Wetter eine harte, dichte Kruste, die das Wachstum der jungen Pflanzen empfindlich hemmt, in den meisten Fällen sogar verhindert. Bei feuchtem Wetter hemmt diese Kruste das Eindringen von Feuchtigkeit. Die Folge dieser Erscheinungen ist, daß Böden der erwähnten Beschaffenheit von den Landwirten im allgemeinen nicht bebaut werden, und es wird gar nicht versucht, derartige Böden dem Getreidebau nutzbar zu machen. In manchen Erdteilen gibt es große Gebiete, die tonartige Böden dieser Art aufweisen, und die große Mengen an Getreide hervorbringen würden, wenn die das Wachstum verhindernde oder verzögernde Bodenstruktur in eine solche geändert werden könnte, in welcher sich das Wachstum der Pflanzen frei entfalten könnte. Da die Bevölkerung der Erde ständig zunimmt, wird das Problem der Bebauung dieser bisher nicht bebaubaren Ländereien immer ernster.The influence of the physical structure of the arable land on growth of plants is known. When soils are relatively dense, compact and more alkaline clay-like texture, one forms on them in dry weather hard, dense crust that delicately inhibits the growth of young plants in most cases even prevented. In damp weather, this crust inhibits that Penetration of moisture. The consequence of these phenomena is that soils of the mentioned Condition by farmers in general not be cultivated, and it will not at all tried to make such soils usable for grain cultivation. In some There are large areas of the world that have clayey soils of this type, and which would produce large quantities of grain if the growth inhibited or retarding soil structure could be changed into one in which the growth of the plants could develop freely. As the population of the earth is constantly increasing, the problem of building these previously unbuildable lands becomes more and more serious.
Die Erfindung bezweckt, ein Bodenverbesserungsmittel zu schaffen, das dazu bestimmt ist, alkalische, tonartige Böden, die bisher für das Wachstum von der Ernährung dienenden Pflanzen nicht nutzbar gemacht werden konnten, in anbaubares Land zu verwandeln.The invention aims to create a soil improver, that is destined to alkaline, clayey soils that have hitherto been used for growth Plants used for nutrition could not be made usable into cultivable ones To transform land.
Es sind bereits Mittel zur Verbesserung von alkalischen Tonböden bekannt. Diese bestehen aus porösen, organischen Absorptionsmitteln und aus Ferrisulfat in kristalliner Form. Aus diesen in einem mechanischen Gemisch vorliegenden Mitteln wird das Ferrisulfat bald abgegeben; die Wirksamkeit des Mittels ist daher wenig intensiv und anhaltend.Means for improving alkaline clay soils are already known. These consist of porous, organic absorbents and of Ferric sulfate in crystalline form. From these means present in a mechanical mixture the ferric sulfate will soon be released; the effectiveness of the agent is therefore poor intense and persistent.
Es ist auch ein Bodenverbesserungsmittel aus einem einfachen Gemisch aus Ferrisulfat und calciniertem Dolomit bekanntgeworden.It is also a soil improver made from a simple mixture from ferric sulfate and calcined dolomite.
Um die Wirksamkeit der Bodenverbesserungsmittel zu steigern, hat man auch schon ein Stickstoffdüngemittel (Ammoniumsulfat, Natriumnitrat, Ammoniumnitrat und Calciumnitrat) vorgeschlagen, wobei ein absorbierender Träger in kleinstückiger Form einem Salzschmelzbad zugesetzt wird. Auch hierbei tritt keine vollständige Absorption ein.To increase the effectiveness of soil improvers, one has even a nitrogen fertilizer (ammonium sulfate, sodium nitrate, ammonium nitrate and calcium nitrate) proposed, with an absorbent carrier in small pieces Form is added to a molten salt bath. Again, there is no complete Absorption.
Aufgabe der Erfindung ist, wirksame Bodenverbesserungsmittel zu schaffen. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Bodenverbesserungsmitteln für alkalische, tonartige' Böden ist dadurch gekennzeichnet, daß poröse, mit Ferrisulfat nicht reagierende, tonhaltige Trägerstoffe in feiner Verteilung mit wasserhaltigem Ferrisulfat innig vermischt werden und das Gemisch auf etwa 5o bis 8o° erwärmt wird, um ein Schmelzen oder eine Verflüssigung und Absorption des Ferrisulfats zu erreichen, worauf das Gemisch abgekühlt und zerkleinert wird.The object of the invention is to create effective soil improvers. The inventive method for the preparation of soil improvers for alkaline, clay-like 'soils are characterized by being porous, containing ferric sulfate non-reactive, clayey carrier substances in fine distribution with water-based Ferric sulfate are intimately mixed and the mixture is heated to about 5o to 8o °, to achieve melting or liquefaction and absorption of the ferric sulphate, whereupon the mixture is cooled and crushed.
Die Wärmebehandlung ergibt den wesentlichen Vorteil, daß das Ferrisulfat schmilzt und daher von dem absorbierenden Trägerstoff besser aufgenommen und hoch dispergiert wird. Dadurch gibt das Absorptionsmittel das Ferrisulfat dem Boden langsamer ab.The heat treatment gives the essential advantage that the ferric sulfate melts and therefore better absorbed by the absorbent carrier material and high is dispersed. As a result, the absorbent releases the ferric sulphate into the soil more slowly away.
Durch das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnene Bodenverbesserungsmittel wird ein normalerweise kompakter, dichter, alkalischer, toniger Boden (Lehm) anbaufähig und gewinnt eine krümelige, bröcklige und wasserdurchlässige Struktur.By the soil improver obtained by the method according to the invention a normally compact, dense, alkaline, clayey soil (loam) becomes cultivable and gains a crumbly, crumbly and water-permeable structure.
Das erfindungsgemäße Bodenverbesserungsmittel wird durch intensives Mischen mit dem zu behandelnden Boden wirksam.The soil improver according to the invention is through intensive Mixing effectively with the soil to be treated.
Das erfindungsgemäß gewonnene Mittel besteht aus einem porösen, absorbierenden, mineralischen Trägerstoff in feiner Verteilung, zwischen dessen Teilchen sich gleichmäßig verteiltes und absorbiertes Ferrisulfat in kristallisierter Form befindet. Wird der alkalische, tonartige Boden mit diesem Produkt vermischt, so bewirkt es eine allmählich fortschreitende Ausflockung der Kolloide in dem Boden und macht diesen krümelig, feuchtigkeitsdurchlässig und damit geeignet für den Anbau von Getreide und sonstigen Feldfrüchten.The agent obtained according to the invention consists of a porous, absorbent, mineral carrier in fine distribution, between the particles evenly distributed and absorbed ferric sulfate is in crystallized form. Will the alkaline, clayey soil mixed with this product, so it causes a gradually progressive flocculation of the colloids in the soil and makes it Crumbly, moisture-permeable and therefore suitable for growing grain and other crops.
Es können als Träger Mineralstoffe von poröser und absorbierender Art Verwendung finden; als besonders zweckmäßig haben sich erwiesen Attapulgus, Lehm, Kieselgur, Pirofolit (Schwefelkies), Kaolin, kapillaraktive Tone, z. B. Bentonit und Walkerde, sogenanntes Kieselgurmehl und andere Mineralstoffe dieser Art.It can act as a carrier of porous and absorbent minerals Find kind use; Attapulgus have proven to be particularly useful, Clay, kieselguhr, pirofolite (pebbles), kaolin, capillary-active clays, e.g. B. Bentonite and fulling earth, so-called kieselguhr meal and other minerals of this type.
Zur erfindungsgemäßen Herstellung des Bodenverbesserungsmittels können die handelsüblichen Arten von Ferrisulfat Verwendung finden, besonders Ferrisulfat, das einen geringen Säuregehalt bis zu i %, aufweist. Vorzugsweise wird reines Ferrisulfat verwendet, es können aber auch handelsübliche Ferrisulfate, die geringe Mengen Ferrosulfat enthalten, Verwendung finden, beispielsweise ein Ferrisulfat mit einem Gehalt von 5 bis io°/o an Ferrosulfat.For the production of the soil improver according to the invention, the commercial types of ferric sulfate are used, especially ferric sulfate, which has a low acid content of up to i%. Pure ferric sulfate is preferred used, but commercial ferrous sulfates containing small amounts of ferrous sulfate can also be used contain, find use, for example, a ferric sulfate with a content of 5 to 10 per cent. Of ferrous sulphate.
Zur erfindungsgemäßen Herstellung des Bodenverbesserungsmittels wird der mineralische, absorbierende Trägerstoff in feinverteilter Form mit trockenem, pulverisiertem Ferrisulfat vermischt. Die- Absorption des Ferrisulfats durch den Trägerstoff wird erleichtert durch den Feuchtigkeitsgehalt des letzteren. Besonders gute Resultate werden beim Verwenden eines Trägerstoffs mit 5o bis 75 °/o Wassergehalt. Der Trägerstoff kann diese Wassermenge entweder von Natur aus enthalten oder es wird ihm das Wasser vor der Verwendung zugegeben. Vorzugsweise enthält der Trägerstoff bis ungefähr 12 Mol Wasser auf jedes Mol wasserfreien Ferrisulfats. Die Absorption wird durch Erwärmung des Gemisches aus dem Trägerstoff und dem Ferrisulfat auf eine mäßige Temperatur, beispielsweise von 5o bis 8o° erleichtert. Wahlweise kann auch wasserhaltiges Ferrisulfat verwendet werden, und in diesem Falle ist im allgemeinen die Zugabe von Wasser unnötig. Das wasserhaltige Ferrisulfat wird mit dem pulverisierten Trägerstoff innig gemischt und das Gemisch auf eine mäßige Temperatur von 5o bis 8o° erwärmt, um die Verflüssigung oder Schmelzung des Ferrisulfats herbeizuführen. Das verflüssigte Salz wird von dem Trägerstoff leicht absorbiert, und nach der Kühlung der Masse ergibt sich ein trockenes, feinverteiltes Produkt, welches aus den Teilchen des absorbierenden mineralischen Trägerstoffs und dem absorbierten wasserhaltigen Ferrisulfat in: kristallisierter Form besteht.For the production of the soil improver according to the invention the mineral, absorbent carrier material in finely divided form with dry, mixed with powdered ferric sulfate. The absorption of the ferric sulfate by the Carrier is facilitated by the moisture content of the latter. Particularly Good results are obtained when using a carrier with a water content of 50 to 75%. The carrier can either naturally contain this amount of water or it the water is added to it before use. The carrier material preferably contains up to about 12 moles of water for every mole of anhydrous ferric sulfate. The absorption is made by heating the mixture of the carrier and the ferric sulfate to a moderate temperature, for example from 5o to 8o ° relieved. Optionally can also hydrous ferric sulfate can be used, and in this case is generally the addition of water unnecessary. The water-containing ferric sulfate is pulverized with the Carrier intimately mixed and the mixture to a moderate temperature of 5o to Heated to 80 ° in order to liquefy or melt the ferric sulfate. The liquefied salt is easily absorbed by the carrier, and after cooling the mass results in a dry, finely divided product, which is made up of the particles the absorbent mineral carrier and the absorbed water-containing Ferric sulfate in: crystallized form.
Erfindungsgemäß werden der Trägerstoff und das Ferrisulfat in einem Verhältnis von 5 bis 5o Gewichtsteilen Ferrisulfat auf 5o bis 95 Gewichtsteile des mineralischen Trägerstoffs gemischt, vorzugsweise im Verhältnis von 15 bis 35 Gewichtsteilen Ferrisulfat auf 65 bis 85 Gewichtsteile Trägerstoff. Beste Resultate wurden gewonnen bei einem Verhältnis von 25 Gewichtsteilen Ferrisulfat auf 75 Teile Trägerstoff.According to the invention, the carrier and ferric sulfate are mixed in a ratio of 5 to 50 parts by weight of ferric sulfate to 50 to 95 parts by weight of the mineral carrier, preferably in a ratio of 15 to 35 parts by weight of ferric sulfate to 65 to 85 parts by weight of carrier. The best results were obtained with a ratio of 25 parts by weight of ferric sulfate to 75 parts of carrier.
Durch die Absorption des Ferrisulfats durch den absorbierenden Trägerstoff bei Vereinigung der beiden Komponenten wird das Ferrisulfat in und an den Trägerteilchen derart gebunden oder von ihnen festgehalten, daß es sich nur langsam und allmählich fortschreitend auflöst, wenn das Mittel dem zu behandelnden Boden einverleibt wird. Das Eisenion wird auf diese Weise dem alkalischen tonartigen Boden kontinuierlich über eine verhältnismäßig lange Zeitspanne einverleibt und bewirkt kontinuierlich das Ausflocken der Kolloide in dem Boden, so daß dieser krümelig und durchlässig wird.Due to the absorption of the ferric sulfate by the absorbent carrier when the two components are combined, the ferric sulfate becomes in and on the carrier particles so bound or held by them that it moves slowly and gradually progressively dissolves when the agent is incorporated into the soil to be treated. The iron ion is continuously added to the alkaline clayey soil in this way incorporated over a relatively long period of time and effects continuously the flocculation of the colloids in the soil, making it crumbly and permeable will.
Die besten Resultate werden gewonnen, wenn das erfindungsgemäße Bodenverbesserungsmittel in Mengen von etwa 4oo bis 675 kg je Morgen verwendet wird, wenn auch je nach der besonderen Beschaffenheit des Bodens andere Mengen vorteilhaft sein können.The best results are obtained when using the soil improver according to the invention in Amounts of about 4oo to 675 kg per acre is used, if other amounts are also advantageous, depending on the particular nature of the soil could be.
Die nachstehenden spezifizierten Beispiele erläutern das Verfahren der Erfindung.The following specified examples illustrate the process the invention.
Beispiele i. 25 Gewichtsteile wasserfreies, pulverisiertes Ferrisulfat werden mit 75 Gewichtsteilen Bentonit (kolloidalem Ton) mit einem Wassergehalt von 30% innig vermischt. Das Gemisch wird auf 6o° erwärmt; nach der Kühlung ergibt sich ein trockenes, kristallisiertes Pulver.Examples i. 25 parts by weight of anhydrous, powdered ferric sulfate are with 75 parts by weight of bentonite (colloidal clay) with a water content of 30% intimately mixed. The mixture is heated to 60 °; after cooling results a dry, crystallized powder.
2. 6o Teile von im wesentlichen trockener Kieselgar werden mit 4o Teilen wasserhaltigen Ferrisulfats gründlich durchgemischt; das Gemisch wird auf 75° erwärmt, um das Schmelzen oder Flüssig-«,-erden des Ferrisulfats herbeizuführen. Nach Kühlung der Masse enthält das Produkt Kristalle von wäßrigem Ferrisulfat, gleichförmig verteilt und absorbiert in der Kieselgar.2. 6o parts of essentially dry kieselgar are with 4o Parts of water-containing ferric sulphate mixed thoroughly; the mixture is on Heated to 75 ° in order to melt the ferric sulphate or make it liquid - «, - earth. After cooling the mass, the product contains crystals of aqueous ferric sulphate, uniformly distributed and absorbed in the kieselgar.
3. Das Verfahren gemäß Beispiel 2 wird ausgeführt mit 6o Teilen pulverisierten Bentonits an Stelle der Kieselgar; das erhaltene Produkt nach der Kühlung enthält Bentonitteilchen mit Kristallen von wäßrigem Ferrisulfat gleichförmig verteilt und absorbiert durch den Bentonit.3. The procedure of Example 2 is carried out with 60 parts powdered Bentonite instead of Kieselgar; contains the product obtained after cooling Bentonite particles uniformly distributed and with crystals of aqueous ferric sulfate absorbed by the bentonite.
4.. 6o Gewichtsteile Attapulgus Tonerde mit einem Wassergehalt von io% werden mit io Teilen Wasser gemischt, und der so angefeuchtete Ton wird mit 3o Teilen wasserfreien Ferrisulfats vermengt. Man erhält ein kristallines Produkt, das leicht dem zu bearbeitenden Boden einverleibt werden kann.4 .. 6o parts by weight of attapulgus clay with a water content of 10% are mixed with 10 parts of water, and the so moistened clay is mixed with 3o parts of anhydrous ferric sulfate mixed. A crystalline product is obtained, which can easily be incorporated into the soil to be worked.
Bentonit, Kieselgar und Attapulgus Tonerde können in den Beispielen i bis 4. ersetzt werden durch andere absorbierende mineralische Stoffe gleicher Beschaffenheit, wie z. B. Kaolin, Walkerde, Kieselgurmehl (Infusorienerde) u. dgl.Bentonite, kieselgar and attapulgus clay can be used in the examples i to 4. are replaced by other absorbent mineral substances of the same type Texture, such as B. kaolin, fulling earth, kieselguhr flour (infusorie) and the like.
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