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Verfahren zur Herstellung von Granulaten aus hydroxylapatitischen
Rohphosphaten Die deutsche Auslegeschrift 1 153 036 betrifft die Granulierung von
Thomasphosphat in der frei schwebenden Wirbelschicht mit heißen Gasen von 800"C.
Derartig hohe Temperaturen können für das Verfahren der Erfindung nicht angewendet
werden, da dieses mit Wasser als Granulierflüssigkeit arbeitet, die bei diesem Vorgang
nicht verdampfen darf. Außerdem ist Thomasphosphatmehl wegen seines Gehaltes an
freiem Kalk wesentlich granulierfreudiger als hydroxylapatitische Rohphosphate,
die als Ausgangsprodukte des Verfahrens der Erfindung verwendet werden.
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Nach dieser Auslegeschrift wird als Bindemittel Calciumchlorid verwendet
und nicht fester, feingemahlener Kieserit, insbesondere das Handelsprodukt Staubkieserit,
in Mengen von etwa 1 bis 50/,, vorzugsweise von 2 bis 3 0/«. Für "MgSO4« wird dort
festgestellt, daß dieses ungeeignet ist und zu Granalien führt, «die oft zu dicht
oder zu hart waren, um im Boden unter dem Einfluß der Feuchtigkeit wieder zu zerfallen,
und daß deshalb die P2Os-Löslichkeit zurückging.
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Dieses erhebliche Vorurteil wird durch das Verfahren der Erfindung
überwunden, da überraschend gefunden wurde, daß mit festem, feingemahlenem Kieserit,
insbesondere mit Staubkieserit, in bestimmten Mengen eine ausreichende Abriebfestigkeit
erreicht wird, welche die Erhaltung der raschen Zerfallgeschwindigkeit bei der Befeuchtung
des Granulates im Boden nicht beeinträchtigt.
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Die belgische Patentschrift 605 642 betrifft die Verwendung von Erdalkalisalzen
und Oxyden in Mengen von 120/o unter Zusatz von 200/0 Wasser bei der Granulation
von feingemahlenen Phosphatschlacken.
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Aus diesen Veröffentlichungen geht die Verwendung von festem, feingemahlenem
Kieserit nicht hervor.
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Grobkristalliner Kieserit, der aus der Verwaschung oder aus der Flotation
stammt, ist zur Lösung der Aufgabe des Verfahrens der Erfindung nicht geeignet.
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»MgSO4« wurde nur als technisch äquivalent mit solchen Stoffen genannt,
mit denen die Aufgabe der Erfindung der Herstellung abriebfester Granulate aus hydroxylapatitischen
Rohphosphaten, die durch Einwirkung der Bodenfeuchtigkeit rasch zerfallen, gerade
nicht gelöst werden kann, wie mit MgCl2, welches zu hygroskopisch ist, und mit MgCO3,
welches keine Bindewirkung aufweist.
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Es wurde nun ein Verfahren gefunden, welches die Herstellung von
Granulaten aus hydroxy.apatitischen Rohphosphaten in bekannten Granuliervorrichtungen,
insbesondere Grnauliertellern, unter Zusatz von Magnesiumsulfat und geringen Mengen
Wassers be-
trifft, und das dadurch gekennzeichnet ist, daß hydroxylapatitische Rohphosphate
mit festem, feingemahlenem Kieserit (Staubkieserit) in Mengen von etwa 1 bis 50/0,
insbesondere von etwa 2 bis 3 0/0, innig vermischt werden und das Gemisch nach Zusatz
von Wasser, insbesondere unter Einstellung eines Feuchtigkeitsgehaltes des Gemisches
von etwa 14 bis 150/,, zu abriebfesten Granulaten von etwa 0,5 bis 4 mm Korndurchmesser
mit rascher Zerfallsgeschwindigkeit in der Bodenfeuchtigkeit granuliert wird, worauf
die Granulate getrocknet werden, insbesondere in Trockentrommeln. Wenn die Kieseritmenge
unter etwa 10/« liegt, ist die Abriebfestigkeit der Granulate noch nicht ausreichend;
wenn die Menge über 50/« liegt, wird die Zerfallgeschwindigkeit zu gering und dadurch
die P2O«-Wirksamkeit des hydroxylapatitischen Rohphosphates beeinträchtigt.
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Bei der Zugabe der bestimmten Menge von festem, feingemahlenem Kieserit
nach dem Verfahren der Erfindung entfällt die Herstellung einer Bittersalzlösung
aus Kieserit, der sich nur langsam unter Rühren auflöst. Es kann bei der Verwendung
von Wasser als Granulierflüssigkeit auch das lästige Freispülen der Bestäubungsdüsen,
die insbesondere beim Abstellen der Vorrichtung leicht zukristallisieren, fortfallen.
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Hydroxylapatitisches Rohphosphat ergibt mit festem Kieserit als Bindemittel
offenbar durch das Anlösen des Kieserits und durch Kristallisation von Bittersalz
nach Zugabe des Granulierwassers ein Feuchtgutgranulat mit einer Anfangsfestigkeit,
die zu einer hohen Ausbeute, wie von etwa 80 bis 900/«, an verkaufsfähigem Granulat
von etwa 0,5 bis 4 mm Korndurchmesser führt, welche bei der Trocknung auch nur wenig
Abrieb ergibt.
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Durch die gute Anfangsfestigkeit des Feuchtgutes bei dem Verfahren
der Erfindung wird beispielsweise
bei der Tellergranulation folgendes
Feucht- und bei der anschließendenden Trocknung in der Trockentrommel folgendes
Trockengut erzeugt:
| Feuchtgranulat Trockengranulat |
| (280/o P2O5) |
| Unter 0,5 mm ..... 0% 2,5% |
| 0,5 bis 4 mm 93,8% 91,7% |
| Über 4 mm 6,20/o % 5,8% |
Ein Feuchtgut, das mit wäßriger MgSO4-Lösung erzeugt wurde und einen gleichen MgSO4-Gehalt
im Trockengut aufweist, ergibt dagegen bei gleicher Herstellung auf dem Granulierteller
und bei der Trocknung in der Trockentrommel einen Unterkornanteil im auslaufenden
Trockengut von etwa 8 bis 11 0/o.
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Durch das Verfahren der Erfindung wird also die Rücklaufmenge an Unterkorn
beträchtlich reduziert.
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Beim Feuchtwerden des nach dem Verfahren der Erfindung erzeugten
Granulates im Boden wird der Kieseritgehalt des einzelnen Granulatkornes weiterhydratisiert,
wodurch dieses »treibt« und ein Zerfall mit rascher Geschwindigkeit eintritt.
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Das in bekannter Weise getrocknete Granulat weist eine überraschend
hohe Abriebbeständigkeit von etwa 10 bis 15% auf, die nach folgender Methode bestimmt
wird: 100 g der Kornfraktion von 2 bis 3 mm werden
5 Minuten mit zehn Stahlkugeln
von 10 mm Durchmesser auf der Siebmaschine unter Einhaltung folgender Bedingungen
geschüttelt: 270 Schwingungen je Minute; Amplitude 30 mm; Siebdurchmesser 20 cm.
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Der Abrieb ergibt sich danach durch Absiebung auf einem Sieb von 0,5
mm Maschenweite in Prozent.
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Die agrikulturchemische Wirksamkeit der nach dem Verfahren der Erfindung
hergestellten Granulate aus hydroxylapatitischen Rohphosphaten, die auch andere
bekannte Nährstoffkomponenten enthalten können, zeigt der folgende Düngungsversuch:
Feldversuch Boden...................................Buntsandstein pH (KCl)................................5,3
P2O5....................................2 mg K2O.....................................16
mg Versuchsfrucht..........................Hafer (Vorfrucht Weizen) Aussaat.................................24.4
Ernte...................................20.8.
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Größe der Teilstücke 8 8 3,13 - 25 m2 Nährstoffe, kg/ha 40 N; 50 K2O
Form...................................N als Kalkammonsalpeter K2O als Kalidüngesalz
(50% K2O) P2O5...................................40 und 80 kg P2O5 Düngemittel ausgebracht
..... 10. 4.
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Ernteerträge: kg/Teilstück
| Nährstoffe Korn Stroh |
| Versuchsglied |
| kg/ha kg/Teilstück kg/Teilstück |
| 8,55 11,7 |
| 40 # |
| 8,35 10,8 |
| 1. Ohne P2O5......................................................# |
| 7,80 10,4 |
| 9,75 11,9 |
| 9,76 13,1 |
| 2. Handelsprodukt »Hyperphosphat« ungranuliert....................
40 # |
| 9,10 11,4 |
| 9,23 11,2 |
| 10,00 12,2 |
| 3. Hydroxylapatitisches Rohphosphat nach dem Verfahren der |
| Erfindung granuliert .............................................
40 # 9,60 12,3 |
| 9,30 11,9 |
| 8,46 12,3 |
| 10,00 12,0 |
| 4. Handelsprodukt »Hyperphosphat«, ungranuliert...................
80 # |
| 9,25 10,9 |
| 9,00 11,1 |
| 5. Hydroxylapatitisches Rohphosphat nach dem Verfahren der
9,98 12,2 |
| Erfindung, granuliert ................................... 9,35
11,6 |
| 9,35 11,2 |
| Korn Stroh |
| Nr. Relative Werte |
| dz/ha dz/ha |
| 1 33,21 - 43,3 100 l 100 |
| 2 37,51 48,0 113 111 |
| 3 38,13 47,6 115 110 |
| 4 37,46 47,4 113 109 |
| 5 37,68 46,1 113 106 |
| Prüfglied |
| 2 3 4 5 |
| Mehrertrag gegen Prüf- |
| glied 1, kg 430 492 425 447 |
| Leistung je 1 kg P2O5 .... 10,8 12,3 5,3 5,6 |
Diese Mehrerträge bestätigen bei gesicherter P2O5-Wirkung die überraschend gute
Ertragswirkung des
nach dem Verfahren der Erfindung granulierten
Düngemittels der Korngröße von etwa 0,5 bis 4 mm.