DE973396C

DE973396C - Verfahren zur Herstellung von nicht entmischbaren und nicht staubenden Mischduengemitteln aus Thomasphosphat und Kalisalzen

Info

Publication number: DE973396C
Application number: DEW9738A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr Appel; Wilhelm Dr Jahn-Held; Hellmuth Dr Keitel
Original assignee: Wintershall AG
Current assignee: Wintershall AG
Priority date: 1952-10-19
Filing date: 1952-10-19
Publication date: 1960-02-11

Description

Verfahren zur Herstellung von nicht entmischbaren und nicht staubenden Mischdüngemitteln aus Thomasphosphat und Kalisalzen Mischdüngemittel bieten bekanntlich gegenüber der Verwendung von Einzeldüngemitteln manche Vorteile, wie Gleichmäßigkeit des maschinell erzeugten Produktes, richtiges Nährstoffverhältnis der Komponenten, Einsparung von Arbeitskosten beim Ausstreuen.
Bekannt ist besonders die Vermischung von Superphosphat mit Kalidüngesalzen und schwefelsaurem Ammoniak. Dies ist deshalb leicht möglich, weil alle diese Produkte ein grießiges Mittelkorn besitzen, so daß eine Entmischung nicht so leicht möglich ist. So zeigt z. B. Superphosphat ein Körnungsintervall, welches zu etwa 70% zwischen o,i und i mm und zu 26% über i mm liegt; ebenso liegt die Korngröße von Ammonsulfat und z. B. -,o%igetn Kalidüngesalz zu etwa 98% zwischen o,i und i mm.
Für saure Böden ist es von großer Wichtigkeit, in einem solchen Mischdüngemittel kein saures Superphosphat, sondern alkalische Phosphate, wie Thomasphosphat, zu verwenden. Dieses bietet daneben den großen Vorteil der nachhaltigen Mlirkung, da seine citronensäurelösliche Phosphorsäure durch die Bindung an Kalk und Kieselsäure nicht so schnell im Boden festgelegt wird. Ebenso sind die Kalidüngesalze zur Vorratsdüngung geeignet, da das Kaliion im Boden nur in leicht austauschbarer Form gebunden wird. Es erscheint deshalb erwünscht, gerade aus diesen beiden Einzeldüngemitteln in industrieller Herstellung granulierte Mischdüngemittel zu erzeugen,. und gis- überrascht deshalb, daß man sich damit bisher noch nicht befaßt hat.
Sofern solche Mischungen bisher erzeugt wurden, waren diese nicht granuliert. Demgegenüber bedeutet ein nicht entmischbares, praktisch nicht mehr staubendes, granuliertes Produkt mit höherer Abriebfestigkeit, welches auch viel weniger feuchtigkeitsempfindlich bei der Lagerung ist, einen erheblichen Fortschritt.
Es überrascht, daß dieser Vorschlag, ein solches PK-Mischdüngemittel nach einem neuen Verfahren herzustellen, bisher noch nicht gemacht wurde, obwohl bereits seit Jahrzehnten Bedarf an einem solchen PK-Mischdüngemittel besteht und dieses geradezu eine Lücke ausfüllt.
Thomasmehl ist außerordentlich feinkörnig, d. h., es enthält 75 % Feinkorn unter o, i mm; es ist somit um eine Zehnerpotenz feiner als andere Düngemittel. Bei der nur mechanischen Vermischung des mehlförmigen Thomasphosphates mit dem grießigen Kalidüngesalz tritt deshalb beim Transport eire unerwünschte Entmischung ein.
Sofern Thomasmehl für sich durch Granulation aus der abgeschreckten Schmelze in eine grießige Struktur übergeführt wird, so sind solche kugeligen, glatten Schmelzgranulate nicht mehr mit Kalidüngesalzen so zu vermischen, daß nicht ebenfalls eine unerwünschte Entmischung eintritt.
Für die Granulation eines Gemisches aus Thomasphosphat und Kalisalzen eignet sich besonders das Agglomerierverfahren, da die Sinter- und Schmelzkörnung einen zu hohen Energieaufwand erfordert. Es hat sich nun überraschend gezeigt, daß die Herstellung eines solchen PK-Mischdüngemittels unter Verwendung einer Granuliervorrichtung oder einer Vibrationsrinne allein durch Befeuchten mit Wasser sich bei getrennter Durchführung der Granulation und Trocknung ermöglichen läßt, wenn dazu aus der Flotation stammendes feuchtes Kalisalz verwendet wird.
Die überraschende Wirkung des feuchten Flotationssalzes mit noch anhaftendem oberflächenaktivem Mittel liegt offenbar daran, daß durch die Trennung der Granulierung von der Trocknung die oberflächliche Benetzung noch nicht zerstört wird. Das aus der Flotation stammende feuchte Kalisalz fördert deshalb die Granulation zu einem wesentlich abriebfesteren und viel weniger feuchtigkeitsempfindlichen Produkt, wobei die Korngröße außer durch bekannte Maßnahmen, wie z. B. Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit, durch die Wassermenge reguliert wird, deren enger Bereich zwischen 8 und 12 0/a, insbesondere zwischen i o und 11%, liegt. Durch Variation der Wassermenge ist es für den Fachmann nicht schwierig, kleinere oder größere Granalien zu erzeugen.
Die nachstehenden Beispiele geben die Siebanalysen und Zusammensetzung eines nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten PK-Mischdüngemittels an.
5.75 t Thomasmehl mit 15,6% P.O., und 3,31 t Flotations-Chlorkalium mit 54,4% K20 ergeben nach Befeuchtung.. mtt o,94 m3 Wasser feste Granalien mit einem Nährstoffverhältnis P2 05: K2 O wie 1o : 2o, wobei folgende Korngrößenverteilung ent-.'.steht: o,5 bis 1 mm ..1.,8%, 1 bis 2 mm 28,8'/a, 2 bis 3 mm 33,5"70,3 bis 4 mm 31,10%o, 4 mm 1,8%. 1,51 t Flotations-Chlorkalium mit 54,8% K20 und 5,6 % Feuchtigkeit ergeben mit 2,19 t Thoma.sphosphat mit 15,85% P205 durch Hinzufügen von -0,24 1n3 Wasser ein PK-Mischdüngemittel folgender Zusammensetzung : kleiner als o,1 mm 3 0/0, 0,1 bis 0,2 mm 12,50/a, o,2 bis 0,5 mm 32,2%., o.5 bis 1 mm 43,90/0, 1 bis 2 mm 8,4%.
Diese festen Granalien zeigen kaum eine Verringerung der Lösegeschwindigkeit gegenüber den nur mechanisch vermischten Komponenten. Dagegen waren in gleicher. Weise unter Verwendung von Bindemitteln erzeugte Granalien in ihrer Löslichkeit wesentlich nachteilig beeinflußt.
Es ist anzunehmen, daß die ganz besondere Eignung von durch Flotation erzeugten Kalidüngesalzen als Mischungskomponente mit Thomasmehl auf der Wirkung des anhaftenden oberflächenaktiven Mittels beruht. Sofern gleichzeitig mit der Granulation eine Trocknung erfolgt, so wird dieser Oberflächenfilm im wesentlichen zerstört und kann deshalb nicht dazu beitragen, feste Granalien mit kaum verringerter Lösegeschwindigkeit herzustellen.
Die überraschende Wirkung von aus der Flotation stammendem Kalidüngesalz zur Herstellung eines nicht entmischbaren PK--Mischdüngemittels aus Thomasphosphat und Kalisalzen wird jedenfalls erstmalig durch das Verfahren der Erfindung ausgenutzt. Auf diese Weise erzeugte Produkte sind bereits unter dem Handelsnamen »Thomaskali« bekanntgeworden. Zahlreiche Feldversuche haben inzwischen die Gleichwertigkeit im Ertrag gegenüber der Anwendung der nur vermischten, daher staubenden und sich entmischenden Einzelprodukte bewiesen.
Die deutsche Patentschrift 663 410 schlägt bereits vor, nasses Feinsalz mit Feinmehl, gegebenenfalls durch Befeuchten mit Mutterlauge, zu körnen, indem diese feuchte Mischung durch ein 3-mm-Sieb gedrückt und danach auf einem vibrierenden Trockenboden getrocknet wird. Es wird beiläufig in diesem älteren Vorschlag auch die Möglichkeit der Körnung von Thomasmehl erwähnt, jedoch hat sich ein solches Verfahren niemals in die Praxis eingeführt. Dies ist auch nicht verwunderlich, denn die Zusatzpatentschrift 668 725 hält für eine Mischung aus Thomasphosphat, Kaliumsulfat und Calciumcyanamid im Jahre 1934 den Zusatz von löslichkeitsverändernden Stoffen, insbesondere Säuren, wie Schwefel- oder Salpetersäure, in Mengen von 511/o für notwendig.
Kalisalze sind an sich schlecht granulierfähig und benötigen deshalb besondere Bindemittel. Diese sind jedenfalls bei Verwendung von aus der Flotation stammendem Feuchtsalz in Verbindung mit Thomasphosphat nicht erforderlich.
Für die Körnung von Superphosphat in einer Granuliertrommel mit Hilfe einer Zerteilungseinrichtung ist nach der deutschen Patentschrift 750 332 ebenfalls kein Bindemittel erforderlich. Ein solches Produkt ist nicht mit einem PK-Mischdüngemittel unter Verwendung von Thomasmehl vergleichbar, da es beim Superphosphat mit wasserlöslichem P.0. gerade darauf ankommt, daß die Granalien möglichst langsam zerfallen, damit die Phosphorsäure nicht sogleich im Boden festgelegt wird. Dagegen kommt es für das PK-Mischdüngemittel mit darauf an, daß die Granalien fest und nicht entmischbar sind, aber diese im Boden möglichst rasch wieder in den ursprünglichen Feinheitsgrad zerfallen.
Die deutsche Patentschrift 647 65 i schlägt vor, Stoffe aller Art mit und ohne Zusatz von Bindemitteln zu körnen. Die Komponenten des Verfahrens gemäß der Erfindung werden jedenfalls nicht erwähnt. Die Regelung der Korngröße soll durch Änderung der Umlaufgeschwindigkeit und damit der Behandlungsdauer sowie durch Veränderung des Feuchtigkeitsgehaltes oder der Klebkraft der zu körnenden Mischung erfolgen. Aus diesem Verfahren geht weder die Anwendung von aus der Flotation stammenden Kalisalzen noch die Notwendigkeit einer getrennten Granulation und Trocknung hervor.
Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Erzeugung des fortschrittlichen PK-Mischdüngemittels »Thomaskali« aus Thomasphosphat undKalidüngesalz geht also aus dem Stand der Technik nicht hervor. Es wurde vielmehr seit Jahrzehnten nicht für möglich gehalten, ein solches granuliertes Mischdüngemittel ohne wesentliche Herabminderung der P.0.-Wirksamkeit herstellen zu können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von nicht entmischbaren und nicht staubenden Mischdüngemitteln aus Thomasphosphat und Kalisalzen unter Verwendung einer Vibrationsrinne oder einer Granuliervor richtung durch Befeuchten des Gemisches mit Wasser in Mengen zwischen 8 und i->%, insbesondere zwischen i o und i i l/a, dadurch gekennzeichnet, daß die Granulierung und Trocknung getrennt erfolgt und aus der Flotation stammendes, feuchtes Chlorkalium als Mischungskomponente verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Flotation stammende Feuchtsalz nachgefeuchtet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 663 41o, 668 725, 647 651. 750332, 731 119,; französische Patentschrift Nr. 757 8i4.