DE1070198B

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Publication number: DE1070198B
Application number: DENDAT1070198D
Authority: DE
Publication date: 1959-12-03

Description

Bekanntlich neigen mineralische Düngemittel während der Lagerung je nach den Feuchtigkeitsverhältnissen mehr oder weniger zum Zusammenbacken. Dieses Zusammenbacken der einzelnen Düngemittelkörner zu größeren Agglomeraten und schließlich zu einer festen und kompakten Masse ist hauptsächlich eine Folge von Kristallisationsvorgängen, die durch den von der Umgebung abhängigen, ständigen Wechsel des Düngemittel-Feuchtigkeitsgehaltes hervorgerufen werden.

Dieser Wechsel des Düngemittel-Feuchtigkeitsgehaltes kann nach einem bekannten Verfahren dadurch vermieden werden, daß das Düngemittel oder das Düngemittelgemisch in geeigneten Verhältnissen mit hygroskopischen Substanz en vermischt wird. Durch die besonderen Eigenschaften der zugesetzten hygroskopischen Substanzen wird in den Düngemitteln dauernd ein Mindestfeuchtigkeitsgchalt auf— rechterhalten, der die zur Agglomeration der einzelnen Düngemittelkörner führenden Kristallisationsvorgänge verhindert. Dieses Verfahren hat jedoch insbesondere für Calcium und Phosphat enthaltende Düngemittel den schwerwiegenden Nachteil, daß der pflauzenverfügbare Anteil des Phosphatgehalts derartiger Düngemittel und damit ihre Düngewirkung durch den erhöhten Feuchtigkeitsgehalt bei längerer Lagerung erheblich vermindert wird.

Das Zusammenbacken von mineralischen Düngemitteln kann aber auch mit trennenden Substanzen verhindert werden, in die jedes einzelne Düngemittelkorn eingehüllt wird. Diese trennenden Substanzen können in Form wäßriger Suspensionen von schleimigen Niederschlägen mit dem Düngemittel vermischt werden. Der suspendierte Niederschlag bildet nach scharfer Trocknung des Gemisches einen Überzug auf der Oberfläche jedes einzelnen Düngemittelkorns, der das Zusammenbacken der einzelnen Düngemittelkörner verhindern soll. Es hat sich aber herausgestellt, daß die Haltbarkeit derartiger Überzüge weitgehend von dem Feuchtigkeitsgehalt der umgebenden Luft abhängig ist und dadurch in vielen Fällen keinen ausreichenden Schutz gegen das Zusammenbacken der einzelnen Düngemittelkörner darstellt.

Wesentlich wirkungsvoller kann das Zusammenbacken von Düngemitteln durch Umhüllung der Düngemittelkörner mit einer Schicht von inerten Fuderstoffen, wie beispielsweise Kieselgur, verhindert werden. Die Haftfähigkeit derartiger PuderstofTe wird aber bekanntlich mit wachsender Teilchengröße geringer. Wenn auch äußerst feinteilige Puderstoffe fest und in großer Menge auf der Oberfläche der Düngemittelkörner haften, so werden sie auf Grund wirtschaftlicher Erwägung kaum für die Puderung von Düngemitteln verwendet. In der großtechnischen Verfahren
zur Erzeugung festhaftender Schichten
eines Pudermittels auf der Oberfläche
von granulierten und kristallisierten
Düngemitteln

Anmelder:

Chemische Fabrik Kalk
Ges. mit beschränkter Haftung,
Köln-Kalk, Kalker Hauptstr. 13

Dipl.-Ing. Dr. Fritz Brandt und Dr. Alfred Dolde, Refrath bei Köln, sind als Erfinder genannt worden

Praxis werden zur Puderung von Düngemitteln meist Puderstoffe von geringerer Feinheit eingesetzt, die natürlich auch eine geringere Haftfähigkeit besitzen. Es sind deshalb schon Verfahren zur Einpuderung von Düngemitteln beschrieben worden, nach denen es möglich sein soll, die Haftfähigkeit solcher Puderstoffe zu verbessern.

So werden nach einem bekannten Verfahren die inerten Puderstoffe vor ihrer Verwendung mit hydrophoben Substanzen, wie beispielsweise Paraffin, Stearin oder organische Siliciumverbindungen, behandelt. Diese Substanzen haben eine doppelte Wirkung, sie erhöhen einmal die Haftfähigkeit des Puderstoffes und machen die eingepuderten Düngemittelkörner außerdem wasserabstoßend. Wenn die zuletzt genannte Eigenschaft auch während der Lagerung der Düngemittel erwünscht ist, so verzögert sie doch die Auflösung und damit die Wirksamkeit der betreffenden Düngemittel im Boden erheblich.

Es ist auch schon beschrieben, Pudermittel mit einer wäßrigen Lösung eines mehrwertigen Alkohols, eines Polyalkohole oder eines wasserlöslichen Celltt-

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lose- bzw. Ligninderivates zu vermischen und diese Gemische zum Pudern von Düngemitteln zu verwenden. Diese Zusätze verbessern die Haftfähigkeit der Pudermittelteilchen durch ihre klebenden oder netzenden Eigenschaften. Nach Verdunstung des Lösungswassers bilden die in der Puderschicht zurückbleibenden Feststoffe ein dichtes Netz hochmolekularer oder kristalliner Verbindungen, das jedes Pudermittelteilchen umschließt und in seiner Lage fixiert.

Einen anderen Weg zur Verbesserung der Haftfähigkeit von Puderstoffen auf der Oberfläche von Düngemittelkörnern beschreibt die deutsche Patentschrift 1 007 788. Danach werden kristalline oder granulierte Düngemittel zuerst mit einem inerten Puderstoff oder einem Gemisch solcher Stoffe eingepudert und anschließend mit dampfförmigen, wasserfreien Säuren oder wasserfreien Verbindungen, die durch Hydrolyse zersetzt werden können, behandelt. Eine danach eventuell verbleibende Acidität der Puderschicht kann durch Zugabe dampfförmiger, basischer Stoffe neutralisiert werden. Durch diese Arbeitsweise werden in der Pudennittelschicht und an der Oberfläche des Düngemittelkorns feste Reaktionsprodukte erzeugt, die die einzelnen Teilchen der Pudermittelschicht untereinander und mit der Düngemitteloberfläche durch ein Netzwerk feinster Kristalle fest verbinden. Falls während der Umsetzung zur Bildung des kristallinen Netzwerkes in der Puderschicht anfänglich hygroskopische Substanzen entstehen sollten, müssen diese durch weitere Umsetzungen in feste nicht hygroskopische Verbindungen übergeführt werden. Die Haftfähigkeit der einzelnen Pudermittelteilchen in der Pudermittelschicht wird nach dieser Arbeitsweise allein durch die Erzeugung von vernetzenden und nicht hygroskopischen Feststoffteilchen zwischen den Pudermittelteilchen erhöht. Für die großtechnische Anwendung dieses Verfahrens ist es besonders nachteilig, daß dieses Verfahren nur in gasdichten Apparaturen durchzuführen ist, in denen unter weitgehendem Feuchtigkeitsausschluß gearbeitet werden kann.

Der im folgenden offenbarten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Haftfähigkeit von Pudermittelteilchen auf der Oberfläche von Düngemittelkörnern zu erhöhen, ohne daß damit ein großer technischer Aufwand oder konstruktive Änderungen in den bestehenden Vorrichtungen für die Herstellung von mineralischen Düngemitteln notwendig werden.

Es wurde ein neues Verfahren zur Erzeugung fest-Viaftender Schichten von Pudermitteln, insbesondere aus inerten und saugfähigem Material, auf der Oberfläche von Düngemitteln gefunden. Danach wird dem Pudermittel ein stark hygroskopisches Salz bzw. Salzgemisch, wie beispielsweise Chloride und/oder Nitrate des Calciums und/oder Magnesiums, das vorher, gleichzeitig oder anschließend durch Zusatz einer entsprechenden Wassermenge, gegebenenfalls in Form von Wasserdampf, in eine konzentrierte Lösung übergeführt wird, gegebenenfalls unter Zugabe einer geringen Menge einer nichtionogenen, oberflächenaktiven Verbindung, vor, während oder nach seiner Aufstäubung auf die Düngemitteloberfläche zugesetzt.

Bisher wurde in Fachkreisen die Meinung vertreten, daß die Anwesenheit von hygroskopischen Substanzen in der Puderschicht von Düngemitteln deren Lagerbeständigkeit nachteilig beeinflußt, da durch die Hygroskopizität dieser Substanzen dem Düngemittelkorn nach einiger Zeit so viel W^rasser zugeführt wird, daß es bei längerer Lagerung zerfällt und schließlich zerfließt. Im Gegensatz dazu, nutzt das erfindungsgcmäße 1 98

Verfahren gerade die hygroskopischen Eigenschaften bestimmter Verbindungen zur Verbesserung der Haftfähigkeit von Puderstoffen auf der Oberfläche granulierter oder kristallisierter Düngemittel aus. Die Haftfähigkeit der einzelnen Pudermittelteilchen eines erfindungsgemäß gepuderten Düngemittels wird durch den Feuchtigkeitsgehalt erhöht, den die aus dem hygroskopischen Salz bzw. dem Gemisch derartiger Salze und Wasser gebildete und von dem Pudermittelteilchen aufgesaugte Lösung dauernd in der Pudermittelschicht aufrechterhält.

Als Pudermittel können für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens inerte Puderstoffe, wie beispielsweise Kieselgur, Fullererden, Flugasche oder Schiefermehl einzeln oder im Gemisch, verwendet \verden.

Grundsätzlich können auch alle stark hygroskopischen Salze einzeln oder im Gemisch im Sinn der Erfindung eingesetzt werden, jedoch sind die Chloride und/oder Nitrate des Calciums und/oder Magnesiums besonders geeignet. Da die Wirkung eines hygroskopischen Salzes der eines Gemisches solcher Salze gleichzusetzen ist, wird in dem folgenden Teil der Beschreibung für beide Begriffe nur noch die Bezeichnung »hygroskopisches Salz« verwendet. Das hygroskopische Salz soll in der Puderschicht in Form einer möglichst konzentrierten, wäßrigen Lösung vorliegen. Die dazu erforderliche Wassermenge kann dem hygroskopischen Salz vor, während oder nach seiner Vermischung mit dem Pudermittel, gegebenenfalls in Form von Wasserdampf, zugesetzt werden. Die fertig zugesetzte oder erst in der Pudermittelschicht entstehende, möglichst konzentrierte wäßrige Lösung des hygroskopischen Salzes wird von dem Pudermittel schnell und vollständig aufgenommen, besonders dann, wenn das Pudermittel aus saugfähigem Material besteht oder solches enthält. Noch schneller wird die hygroskopische Salzlösung jedoch von dem inerten Puderstoff aufgesaugt, wenn ihre Oberflächenspannung durch den Zusatz einer geringen Menge einer nichtionogenen, oberflächenaktiven Verbindung etwas vermindert wird. Die Menge der der Pudermittelschicht zugeführten oder darin erzeugten hygroskopischen Salzlösung soll immer etwas kleiner sein als die Menge, die der maximalen Aufnahmefähigkeit des Pudermittels im Trokkenzustand entspricht.

Im Vergleich zu der Puderung eines Düngemittels mit einem Pudermittel ohne Zusatz kann nach dem Verfahren der Erfindung etwa die drei- bis fünffache Menge desselben Pudermittels als festhaftende Schicht auf der Oberfläche dieses Düngemittels fixiert und somit eine hervorragende Trennung der einzelnen Düngemittelkörner voneinander erreicht werden.

Die günstigsten Voraussetzungen für die Erzeugung einer festhaftenden Puderschicht auf der Oberfläche von granulierten oder kristallisierten Düngemitteln sind jedoch gegeben, wenn das Düngemittel mit einer Pudermittelmenge, die 0,3 bis 5% des Düngemittelgewichts beträgt, behandelt wird und diesem Pudermittel pro Gewichtsteil 0,2 bis 0,7 Gewichtsteile eines hygroskopischen Salzes bzw. eines Gemisches solcher Salze und außerdem eine zur Auflösung dieses Salzes bzw. Salzgemisches ausreichende Wassermenge zugesetzt werden.

Durch die besonderen Eigenschaften der von dem Pudermittel aufgesaugten hygroskopischen Salzlösung wird in der Puderschicht ein in Grenzen anhaltender Feuchtigkeitsgehalt dauernd aufrechterhalten, der die Haftfähigkeit der einzelnen Pudermittelteilchen wesentlich verbessert. An sich könnte ein derartiger

Claims

Effekt vorübergehend auch durch einen Zusatz von Wasser zu dem Pudermittel erreicht werden. In diesem Fall treten jedoch die bekannten Nachteile auf, daß ein Teil des vom Pudermittel aufgesaugten Wassers von dem damit bestäubten Düngemittelkorn aufgenommen wird, während der restliche Teil des Wassers verdunstet. Durch den Zusatz von Wasser kann die Haftfähigkeit von Pudermitteln also nur für eine kurze Zeit verbessert werden, falls nicht eine sehr scharfe Trocknung nachgeschaltet oder eine so geringe Wassermenge eingesetzt wird, daß die haftende Pudermittelmenge im Vergleich zu trocken aufgestäubtem Pudermittel nur sehr wenig zunimmt. Diese Nachteile treten bei der Verwendung eines Pudermittels, das an Stelle von Wasser mit einer hygroskopischen Salzlösung befeuchtet ist, nicht auf. Vielmehr können damit Pudermittelschichten erzeugt werden, die auch nach langer Lagerung des gepuderten Düngemittels noch in relativ großer Menge festhaften. Aus diesem Grunde ist auch der Staubanfall beim Ausstreuen oder Umlagern eines derartig behandelten Düngemittels überraschend gering. Die Plaftfähigkeit der Pudermittelteilchen läßt sich noch etwas steigern, wenn der hygroskopischen Salzlösung gallertartige Trägerstoffe, wie beispielsweise gallertartiges Magnesiumhydroxyd, zugesetzt werden. Diese gallertartigen Trägerstoffe können auch in der Lösung erzeugt werden, so wie beispielsweise das Magnesiumhydroxycl durch Umsetzung von Magnesiumchlorid mit einer entsprechenden Menge Calciumhydroxyd. Derartige Trägerstoffe, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nur in die Puderschicht eingearbeitet werden, werden durch die gleichzeitige Anwesenheit des hygroskopischen Salzes dauernd feucht gehalten und behalten deshalb ihre gallertartige Beschaffenheit. In keinem Fall darf das erfindungsgemäß gepuderte Düngemittel nach der Puderung einem Trockenprozeß unterworfen werden. Die nach dem Verfahren der Erfindung in die Puderschicht eingearbeitete hygroskopische Salzlösung setzt sich auch nach langer Lagerung nur in ganz geringem Maße mit den Bestandteilen der Oberfläche des gepuderten Düngemittelkorns um, so daß ihre Wirksamkeit auch nach langer Lagerung des Düngemittels erhalten bleibt. Die Erhöhung der Haftfestigkeit der einzelnen Pudermittelteilchen einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Puderschicht wird allein und ausschließlich durch die Feuchtigkeit bewirkt, die in der Pudermittelschicht durch die hygroskopischen Eigenschaften der erfindungsgemäß in dieser Pudermittelschicht eingearbeiteten, konzentrierten, wäßrigen Lösung eines hygroskopischen Salzes dauernd aufrechterhalten wird. Die hygroskopische Salzlösung kann verhältnismäßig große Wassermengen speichern und gibt davon infolge ihres geringen Wasserdampfdrucks über derartigen Lösungen nur geringe Mengen an ihre Umgebung und infolge ihrer Lokalisierung in der erfindungsgemäß hergestellten Puderschicht auch an das umhüllte Düngemittelkorn ab. Es ist ein besonderer Vorteil des Verfahrens der Erfindung, daß die Puderschicht die hygroskopische Salzlösung enthält, denn selbst bei längerer Lagerung in einer Umgebung von hoher relativer Luftfeuchtigkeit erhöht sich der Wassergehalt des mit einer erfindungsgemäß erzeugten Puderschicht umhüllten Düngemittelkorns nur so wenig, daß das Korn in keiner Weise geschädigt oder verändert wird. Die dem Puderinittel zugesetzte hygroskopische Salzlösung erhöht also nicht nur dessen Haftfähigkeit, sondern regelt auch noch den Feuchtigkeitsgehalt des eingepuderten Düngemittelkorns in sehr vorteilhafter Weise. Die normalen Auflösungs- und Zerfallsvorgänge des Düngemittelkorns im Boden werden durch die erfindungsgemäß erzeugte Puderschicht in keiner Weise gestört oder nachteilig beeinflußt. Durch den erfindungsgemäßen Zusatz einer hygroskopischen Salzlösung zu dem Pudermittel wird also auf der Oberfläche des Düngemittels eine festhaftende Puderschicht erzeugt, die das Zusammenbacken der Düngemittelkörner auch bei längerer Lagerung verhindert und sie außerdem gegen die verschiedenen Einflüsse der Luftfeuchtigkeit schützt, ohne die normalen Auflösungsvorgänge im Boden nachteilig zu beeinflussen. Beispiel 1 1,25 kg Kieselgur wurden mit Ikg einer 40%igen Lösung von Calciumchlorid in Wasser gut vermischt und anschließend 100 kg eines NPK-Düngemittels mit dieser Mischung gepudert. Die erzeugte Puderschicht war gleichmäßig und festhaftend. Ein Zusammenbakken der Düngemittelkörner trat auch nach längerer Lagerung nicht ein. Der Staubanfall beim Ausstreuen des Düngemittels war auch nach dieser Lagerzeit überraschend gering. Beispiel 2 IOOkg NPK-Düngemittel wurden mit 1,25 kg Kieselgur vermischt und diese Mischung anschließend mit 1 kg einer 40°/oigen Lösung von Calciumnitrat in Wasscr besprüht. Die Ergebnisse waren die gleichen wie im Beispiel 1. Beispiel 3 100 kg NPK-Düngemittel wurden mit 1,25 kg Kieselgur vermischt und gleichzeitig mit 1 kg einer 40%igen Magnesiumchloridlösung besprüht. Die erzeugte Puderschicht zeigte die gleichen Eigenschaften wie in den vorstehenden Beispielen. Beispiel 4 100 kg NPK-Düngemittel wurden mit 1,65 kg eines Gemisches aus 1,25 kg Kieselgur und 0,4 kg festem Calciumnitrat in einem Mischer behandelt und der erzeugten Mischung anschließend etwa 0,6 kg Wasser in Form von AVasserdampf zugeführt. Es entstand eine auch nach langer Lagerzeit festhaftende Puderschicht. Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erzeugung festhaftender Schichten von Pudermitteln, insbesondere aus inertem und saugfähigem Material, auf der Oberfläche von granulierten und kristallisierten Düngemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß dem Pudermittel ein stark hygroskopisches Salz bzw. Salzgemisch, wie beispielsweise Chloride und/oder Nitrate des Calciums und/oder Magnesiums, das vorher, gleichzeitig oder anschließend durch Zusatz einer entsprechenden Wassermenge, gegebenenfalls in Form von Wasserdampf, in eine konzentrierte Lösung übergeführt wird, gegebenenfalls unter Zugabe einer geringen Menge einer nichtionogenen, oberflächenaktiven Verbindung, vor, während oder nach seiner Aufstäubung auf die Diingemittcloberfläche zugesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Düngemittel mit einer Pudermittelmenge, die 0,3 bis 5% des Düngemittel-

gewichts beträgt, behandelt wird und diesem Pudermittel pro Gewichtsteil 0,2 bis 0,7 Gewichtsteile eines hygroskopischen Salzes bzw. eines Gemisches solcher Salze und eine zur Auflösung dieses Salzes bzw. Salzgemisches ausreichende Wassermenge zugesetzt werden.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem hygroskopischen Salz bzw. dem Gemisch dieser Salze ein gallertartiger

Trägerstoff, beispielsweise gallertartiges Magnesiumhydroxyd, zugesetzt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 1 007 788, 967 976, 304912; österreichische Patentschrift Nr. 168 833; französische Patentschriften Nr. 743 086, 698 797, 580.

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