DEP0026430DA - Verfahren zur Herstellung eines nicht zusammenbackenden, ammoniumnitrat- und calciumcarbonathaltigen Düngemittels - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines nicht-zusammenbackenden ammoniumnitrat- und calciumcarbonathaltigen Düngemittels in abgerundeter Kornform unter Einhüllung der Körner mit trockenem pulverförmigem Calciumcarbonat.

In der holländischen Patentschrift 34913 ist bereits vorgeschlagen worden, Düngemittel, z.B. aus Ammoniumnitrat und Calciumcarbonat bestehend, in nicht-zusammenbackende Kornform durch gutes Trocknen der Düngemittelkörner überzuführen und die gekörnte Masse anschliessend so lange mit einer geringen Menge trockenen pulverförmigen Materials zu mischen, bis sich ein glattes zusammenhängendes Häutchen um die Körner gebildet hat. Als geeignet zum Bepudern eines aus Ammoniumnitrat und Calciumcarbonat bestehenden Düngemittels werden Kreide und Graphit genannt. Die Anweisung, dass gut getrocknet werden soll, ist jedoch als Vorschrift, wie die Körner in einen solchen Zustand zu bringen sind, dass sie sich leicht mit dem pulverförmigen

Material einhüllen lassen, nicht ausreichend. Die Menge trockenen pulverförmigen Materials, mit der die Düngemittelkörner gemischt werden, ist in der Beschreibung der genannten Patentschrift in der Regel in der Grössenordnung von 2 bis 5% angegeben, jedoch ist es dem Fachmann nicht möglich, mit dieser geringen Menge ein gutes Ergebnis zu erzielen.

Auch die französische Patentschrift 697.279 beschreibt bereits ein Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Düngemitteln, wie Mischungen von Ammoniumnitrat und Calciumcarbonat durch Einhüllung von Düngemittelkörnern mit einer dünnen Calciumcarbonatschicht. Gemäss diesem Verfahren stellt man eine Schmelze des Düngemittels, das bereits den grössten Teil des Calciumcarbonat enthält, her, lässt die Schmelze anschliessend erstarren, setzt den Körnern weiterhin dann noch eine geringe, zur Verhinderung des Zusammenbackens der Düngemittelkörner ausreichende Menge Calciumcarbonat zu. Auch in dieser Patentschrift fehlt jedoch eine Vorschrift für die Art des Trocknens und Körnens des Produktes, zumal auch hier nicht mit einem Überschuss an Calciumcarbonatpulver gearbeitet wird.

In der deutschen Patentschrift 656.867 wird ein Verfahren zur Herstellung gleichmässig gekörnten Kalkammonsalpeters durch Mischung von Ammoniumnitrat und Calciumcarbonat, in feuchtem Zustande und bei etwa erhöhter Temperatur, beschrieben. Bei diesem Verfahren wird das gekörnte, als Kern dienende Ammoniumnitrat mit der gesamten Menge des pulverförmigen Calciumcarbonats, das einen geringen Gehalt an Ammoniumnitrat als Bindemittel enthält, eingehüllt. Dieses Verfahren führt nicht zu dem mit dem Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung erzielten Ergebnis, weil die zu bepudernden Körner nicht in der erforderlichen Art vorbehandelt werden. Dadurch dass diese Vorbehandlung fehlt, ist man bei dem Verfahren gemäss der genannten deutschen Patentschrift auch genötigt, dem Calciumcarbonat, mit dem die Körner bepudert werden, eine Menge Ammoniumnitrat als Bindemittel zuzusetzen.

Das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass man Ammoniumnitratkörner, die gegebenenfalls mit Calciumcarbonat vermischt sind, mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 1-5% im Gleichstrom mit Luft oder anderen Gasen bei einer Temperatur von etwa 150° - 250° vorzugsweise in eine Trockentrommel einbringt und sie sodann nach Kühlung mit einem Überschuss an Calciumcarbonat bepudert und darauf den Überschuss an Calciumcarbonat entfernt.

Nach zahlreichen Versuchen wurde erkannt, dass überraschenderweise durch blosse Behandlung der einigermassen feuchten Körner mit Luft oder anderen Gasen bei hoher Temperatur im Gleichstrom die Körner eine solche Oberflächenstruktur erlangen, dass sie bei der darauffolgenden Bepuderung mit einem Überschuss an Calciumcarbonat leicht eine solche Menge Calciumcarbonat an ihrer Oberfläche befinden können, dass ein während des Transports oder der Lagerung nicht zusammenbackendes Produkt entsteht. Durch die angegebene Wärmebehandlung und die Wirkung der angewandten Vorrichtung, für die man vorzugsweise eine Trockentrommel wählt, erlangen die Düngemittelkörner eine abgerundete Form, die für ihre Verwendung zur Düngung von grossem Wert ist.

Durch viele Versuche wurde festgestellt, dass ohne eine Vorbehandlung der Körner im Gleichstrom bei einer Temperatur von 150° - 250° der Kornoberfläche keine solche Beschaffenheit gegeben werden kann, dass durch die Bepuderung der Neigung zum Zusammenbacken der Körner genügend vorgebeugt wird.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren gelangt das zu trocknende Düngemittel in die Trockenvorrichtung mit einem Wassergehalt von 1 bis 5% und beim Austritt aus der Trockenvorrichtung beträgt der Wassergehalt des Produktes 0,3 - 1,0%.

Wie bekannt, ist es gefährlich, Ammoniumnitrat auf hohe Temperaturen zu erhitzen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass man die nicht oder mit Calciumcarbonat gemischten Ammoniumnitratkörner ohne Explosionsgefahr mit Luft oder anderen Gasen bei einer Temperatur von etwa 150-250° behandeln kann, falls man dafür Sorge trägt, dass der Wassergehalt des Düngemittels 1 - 5% beträgt.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass aus der holländischen Patentschrift 39.994 bekannt ist, ein aus Ammoniumchlorid und Erdalkalicarbonat bestehendes Düngemittel in Form kleiner feuchter Stücke in einem Drehrohrofen im Gleichstrom mit heissen Abgasen zu trocknen. Hieraus kann man jedoch das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung, die sich auf ein aus Ammoniumnitrat und Calciumcarbonat bestehendes Düngemittel bezieht und bei Erhitzung dazu dient, die Düngerstoffkörner für eine Bepuderung mit Calciumcarbonat vorzubereiten, nicht herleiten. Die erfindungsgemäss zu behandelnden Ammoniumnitratkörner können, gegebenenfalls bereits mit einer gewissen Menge Calciumcarbonat vermischt, auf verschiedene Weise gewonnen werden. Man kann z.B. von einer wasserhaltigen Ammoniumnitratschmelze ausgehen, die man durch Kneten unter Abkühlung (vgl. holländische Patentschrift 38.366) durch Versprühen (vgl. holländische Patentschrift 37.784) oder durch Ausbringen auf eine Kühlwalze oder auf andere Weise verfestigt hat.

Obgleich beim Bepudern der Körner mit Calciumcarbonat auch gute Ergebnisse erzielt werden, wenn man erhöhte Temperaturen von z.B. 50 - 70° anwendet, wird doch das beste Ergebnis beim Arbeiten bei etwa 25° erreicht. Bei dieser Temperatur ist man nämlich unterhalb der Temperatur (32°) des Übergangs der Erscheinungsform III des Ammoniumnitrats in Erscheinungsform IV (Übergang von rhombisch oder monoklin nach rhombisch pyramidenförmig, Gmelin's Handbuch der Anorganischen Chemie, 8te Auflage, Systemnummer 23, Auslieferung 1 (1936), Seite 95.). Die Erscheinungsform IV ist für das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung anscheinend die günstigste.

Im Gegensatz zu den aus der holländischen Patentschrift 34.913 und der französischen Patentschrift 697.279 bekannt gewordenen Verfahren, bepudert man erfindungsgemäss mit einem

Überschuss an Calciumcarbonat, der vorzugsweise zwei bis dreimal so gross wie die den Körnern anhaftenden Calciumcarbonatmenge ist.

Es ist notwendig, während des Bepuderns für einen ausreichenden Feuchtigkeitsgrad der Atmosphäre in der Bepuderungsvorrichtung zu sorgen. Es ist nämlich erwünscht, den Feuchtigkeitsgrad derart zu regeln, dass die Körner Gelegenheit haben, Feuchtigkeit aus der Atmosphäre aufzunehmen. Man kann diesen Feuchtigkeitsgrad z.B. durch Einleiten von Dampf regeln. In vielen Fällen erübrigt es sich jedoch, besondere Massnahmen zu treffen, weil der Feuchtigkeitsgehalt der durch die Bepuderungsvorrichtung hindurchziehenden atmosphärischen Luft bereits ausreichend ist.

Das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung wird an Hand der beiliegenden schematischen Zeichnung, einer Ausführungsform, auf die sich die Erfindung jedoch keineswegs beschränkt, näher erläutert.

Eine Ammoniumnitratschmelze von z.B. 92% mit einer Temperatur von 130 bis 150°, die in dem Behälter 1 mit feingemahlenem Mergel (Calciumcarbonat) gemischt wird, lässt man verfestigen, worauf man sie auf einer Kühlwalze 2, auf der die flüssige Masse mittels kalten Wassers zur Erstarrung gebracht wird, granuliert. Das von der Kühlwalze kommende Produkt hat eine Temperatur von 100° und einen Wassergehalt von etwa 3%.

Dieses körnige ammoniumnitrat- und calciumcarbonathaltige

Produkt wird in eine Trockentrommel 3 im Gleichstrom mit warmen Gasen eingeführt. Die Trockentrommel hat eine Länge von etwa 12 m. Im Verlauf der ersten 3 m findet die Abrundung der Körner statt; dieser Teil ist im Gegensatz zum weiteren Teil der Trockentrommel ohne Einbau von Schotten ausgeführt. Nachdem aus dem Material abgerundete Körner entstanden sind und die Masse dabei zugleich bereits einigermassen angetrocknet ist, findet eine fortgesetzte Trocknung statt. Die Temperatur der heissen Gase beträgt etwa 200°; die Gase werden im Ofen 8 erzeugt und von dem Ventilator 9 angesaugt. Das Produkt hat danach noch einen Wassergehalt von etwa 1%. Es wird einer Kühlvorrichtung, der Trommel 4, in der es unter Zuhilfenahme atmosphärischer Luft in Gegenstrom bis auf etwa 40 bis 50° abgekühlt wird, zugeführt. Danach geht das Produkt in die Bepuderungsvorrichtung über, Trommel 5, in der es mit einem ständigen aus dem Gefäss 7 kommenden Strom getrockneten und gemahlenen Mergels gemischt wird. Ein bedeutender Teil dieses gemahlenen Mergels haftet an der Oberfläche der Düngerstoffkörner; die Körner nehmen infolgedessen etwa 7% an Gewicht zu.

Es wird für einen Überschuss an Calciumcarbonat gesorgt, der der zwei bis dreifachen Menge des Calciumcarbonats, das während des Bepuderns den Körnern anhaftet, entspricht. Zur Regelung des richtigen Feuchtigkeitsgehalts in der Bepuderungsvorrichtung wird bei einer Tageserzeugung von etwa 600 t Düngemittel bei 10 eine Menge ungesättigten Dampfes von 10 bis 30 kg/h eingeblasen. Das aus der Bepuderungsvorrichtung austretende Düngemittel wird zusammen mit dem Überschuss an Calciumcarbonat dem Sieb 6 zugeführt, wo der Überschuss an

Calciumcarbonat vom Produkt getrennt und nach dem Gefäss 1 zurückgeführt wird.

Es wird noch hinzugefügt, dass, während die Bestandteile des Düngemittels hauptsächlich an den Stellen 11 (Ammoniumnitrat) und 12 (Calciumcarbonat) zugesetzt werden, durch die Leitung 13 auch Mergel aus dem Behälter 7 dem Gefäss 1 zugeführt werden kann, wodurch man die richtige Zusammensetzung des Düngemittels völlig in der Hand hat.

Beim Herstellen von z.B. Kalkammonsalpeter, einem aus 60% Ammoniumnitrat und 40% Calciumcarbonat bestehenden Düngemittel, in einer Menge von 550 t pro Tag, werden bei 11, 330 t Ammoniumnitrat in Form von z.B. einer Schmelze von 92%, bei 13, 85 t und bei 12, 135 t feingemahlenen Mergels zugefügt. Von den 135 t Mergel, die bei 12 zugeführt werden, haften 38 t an der Oberfläche der Körner; es ist also ein Überschuss von 97 t Mergel in der Bepuderungsvorrichtung vorhanden. Dieser Überschuss wird auf dem Sieb von den Körnern getrennt und abermals dem Gefäss 1 zugeführt.

Das ammoniumnitrat- und calciumcarbonathaltige Düngemittel, nach dem Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung hergestellt, hat eine abgerundete Kornform und backt beim Transport und bei der Lagerung nicht zusammen. Das erfindungsgemässe Verfahren kann daher im Grossbetrieb mit Leichtigkeit ununterbrochen durchgeführt werden.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung eines nicht-zusammenbackenden ammoniumnitrat- und calciumcarbonathaltigen Düngemittels in abgerundeter Kornform unter Einhüllung der Körner mit pulverförmigem Calciumcarbonat, dadurch gekennzeichnet, dass die gegebenenfalls bereits mit Calciumcarbonat vermischten Ammoniumnitratkörner mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 1 bis 5% im Gleichstrom mit Luft oder anderen Gasen bei einer Temperatur von 150-250°, vorzugsweise in eine Trockentrommel, eingeführt und nach dem Kühlen mit einem Überschuss an Calciumcarbonat bepudert werden, worauf der Überschuss an Calciumcarbonat entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit der zwei- bis dreifachen Menge Calciumcarbonat, die den Körnern anhaftet, bepudert wird.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Körner während des Bepuderns durch Zufuhr von Dampf befeuchtet werden.