DE1767632C3 - Verfahren zur Herstellung von organische Substanz enthaltenden Phosphatdüngemitteln - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von organische Substanz enthaltenden Phosphatdüngemitteln.

Aus der DT-PS 9 40 707 ist es bekannt, Humusstoffe wie Torf oder Klärschlamm, gegebenenfalls im Gemisch mit Pflanzennährstoffen oder dem Pflanzenschutz dienenden Mitteln, dem Superphosphat-Aufschluß zu unterwerfen, wobei das Gemisch vor dem Aufschluß vermählen und das Fertigprodukt granuliert werden kann.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden (DT-OS 15 92 583, DT-OS 15 92 582), ungemahlenes Rohphosphat mit einer Teilchengröße von maximal 3 mm in einem Schleuder- oder Wirbelmischer zusammen mit Klärschlamm oder ähnlichen organischen, als Pflanzennährstoff brauchbaren organischen Abfallstoffen, beispielsweise homogenesiertem und von allen sperrigen Stoffen befreitem Müll, mit konzentrierter Schwefelsäure und/oder Phosphorsäure und/oder Salpetersäure und gegebenenfalls Wasser teilweise aufzuschließen und gleichzeitig zu granulieren. Das so erhaltene Produkt wird dann durch einfaches Ablagernlassun gekühlt, so daß die älteren Vorschläge, teilaufgeschlossene Rohphosphate gemäß DT-AS 11 25 454 in der Wirbelschleierapparatur gemäß Patent 10 36 876 oder gemäß DT-AS 15 92 581 in anderen geeigneten Apparaturen, vorzugsweise einem Mehrkammer-Wirbelmischer, zu kühlen, überholt sind.

Bei der Durchführung dieser Verfahren ist jedoch eine starke Schädigung, wenn nicht völlige Beseitigung gerade der wichtigsten Effekte solcher Düngemittel zu beachten: Die Säure ztrstört die Humussubstanzen durch Abbau und vernichtet das Bakterienleben, so daß solche mit direkter Säureeinwirkung hergestellte Produkte keinen organischen Düngewert mehr besitzen.

Nach der DT-PS 9 40 707 ist weiter ein Verfahren zur Herstellung von Phosphatdüngemitteln mit einem Gehalt an organischer Substanz bekannt, wobei schwerlösliche Humusstoffe mit Rohphosphat vermischt und aufgeschlossen werden.

Nach der vorliegenden Erfindung wird demgegenüber nur 10% der Gesamtmenge an organischen Stoffen mit Mineralsäure aufgeschlossen und dann erst in das so erhaltene Reaktionsgemisch die restlichen 90% der organischen Substanz eingearbeitet

Aus der DT-AS 11 25 454 schließlich ist ein Verfahren zur Herstellung feinstpulvriger Phosphatdüngemittel bekannt, bei dem ein 50%iger Teilaufschluß des Rohphosphat:: bewirkt und das erhaltene Aufschlußprodukt anschließend gekühlt und getrocknet wird.

Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von organische Substanz enthaltenden Phosphatdüngemitteln aus Rohphosphat, organischen Stoffen, Mineralsäuren und gegebenenfalls weiteren säureverträglichen anorganischen Pflanzennährstoffen gefunden, das dadurch gekennzeichnet, ist, daß man gemahlenes oder ungemahlenes Rohphosphat mit einer maximalen Teilchengröße von 3 mm für sich oder im Gemisch mit den weiteren Pflanzennährstoffen gemeinsam mit 10% der Gesamtmenge der organischen Stoffe mit Schwefelsäure und/oder Salpetersäure und/oder Phosphorsäure ganz oder teilweise aufschließt, darauf in das so erhaltene noch heiße Aufschlußgemisch die restlichen 90% der organischen Stoffe eingearbeitet und schließlich die erhaltene Masse durch Zugabe von Kalk oder Thomasmehl auf einen pH-Wert von über 7,2 einstellt.

Diese Arbeitsweise besitzt nicht nur den Vorteil, daß die Aufschlußsäure nur mit einer völlig untergeordneten Menge der organischen Substanz in unmittelbaren Kontakt kommt. Überraschenderweise wird auch das mit dieser geringen Menge an organischen Stoffen intensiv vermischte Rohphosphat gleichmäßiger aufgeschlossen, was besonders dann wichtig ist, wenn es sich um relativ grobkörnige Rohphosphate handelt.

Für das Verfahren gemäß Erfindung sind weicherdige oder harte Rohphosphate geeignet. Diese können grob bis feinstgemahlen oder gebrochen und beispielsweise durch Absieben von allen Teilen über 3 mm befreit worden sein.

Als organische Substanz sind beispielsweise Klärschlämme geeignet, vorzugsweise solche in stichfester Form mit Wassergehalten von etwa 70 bis 75%, für sich oder im Gemisch mit homogenisiertem, von sperrigen

Anteilen befreitem Müll, wobei es nicht erforderlich ist, den Klärmschlamm ausfaulen zu lassen. Gut geeignet sind weiterhin auch Torf, insbesondere Schwarztorf, und Mischungen aus Torf und Müll und/oder Klärschlamm sowie feinzerkleinerter Müllkompost.

Als weitere säureverträgliche Nährstoffe sind beispielsweise Chlorkali oder Ammonsulfat oder -phosphat geeignet, ferner auch Gipsschlämme der Phosphorsäure-Herstellung. Zum Aufschluß kann man verdünnte oder konzentrierte Mineralsäuren oder Gemische daraus verwenden. Bevorzugt ist Schwefelsäure mit 70 bis 78% H2SO4.

Die Säuremenge kann auch so hoch bemessen sein, daß sie bis zum Vollaufschluß des Rohphosphates führt, wobei Produkte entstehen, deren Phosphorsäure über 90% wasserlöslich ist. Falls dabei Gemische aus Rohphosphat und KCl verarbeitet werden sollen, kann ein Säureüberschuß verwendet werden, der das KCl in das pflanzenphysiologisch wertvollere K2SO4 umsetzt.

Zur Durchführung des Aufschlusses sind insbesondere intensiv wirkende Misch- und/oder Knetvorrichtungen, z. B. nach dem Wirbel- oder Schleuderverfahren arbeitende Mischer, Doppelwellenpaddelmischer oder der sogenannte KO-Kneter »System List« geeignet.
Des weiteren hat sich auch die M it verwendung von

<)<i feinpulvrigem Schwefel als weiterer säureverträglicher Pflanzennährstoff als besonders vorteilhaft erwiesen, weil durch die verstärkte Anwendung von Salpetersäure-Aufschiußprodukten immer häufiger ein nachteiliger

Schwefelmangel im Boden zu beobachten ist Der Schwefel wird hierfür in erster Linie naßvermahlen und in etwa 50%iger wäßriger Suspension angewandt Er wird dann mit vorzugsweise gemahlenem Rohphosphat und gegebenenfalls weiteren feinpulvrigen Nährstoffsalzen bzw. den organischen Stoffen vermischt Seine Anwesenheit begünstigt das Bakterienleben und kann durch Sauerstoffabgabe zu einer Oxydation und damit praktisch sogar zur Schwefelsäurebildung führen, die ihrerseits das in der Mischung enthaltene Rohphosphat weiter aufschließt

Beispiel 1

Am Einlauf eines 5 m langen Doppelwellenpaddelmischers wird eine Mischung bestehend aus 400 kg eines mechanisch auf 55% H₂O vorentwässerten Schwarztorfs, 175 kg Chlorkali 60%, 250 kg Ammonsulfat und 325 kg auf 90% durch Sieb DIN 40 vermahlenem Rohphosphat 32% F₂O₅ mit 160 Liter 78%iger Schwefelsäure innig vermischt. Dabei wird das Rohphosphat aufgeschlossen und das KCl in K2SO4 übergeführt Jetzt gibt man etwa in der Hälfte des Mischers weitere 3.600 kg des gleichen Schwarztorfs zu der sehr heißen, weitgehend säurefreien Reaktionsmasse, die sich unter lebhafter Wasserverdampfung innig mit dem Schwarztorf vermischt. Danach gibt man unter Fortsetzung des Mischvorgangs noch etwa 15 kg Kalk hinzu und stellt so den pH-Wert der Mischung auf 7,5 ein. Am Ausgang des Mischers ist der Schwarztorf, der die zugegebenen Nährstoffe jetzt in absolut gleichmäßiger Verteilung enthält, noch warm. Man läßt ihn daher noch abkühlen ur>d erhält so einen Humusdünger mit 50% organischer Substanz sowie 2,0% N, 2,0% P₂O₅, 2,0 K₂O und 50% H₂O. Das zugegebene Rohphosphat wurde dabei zu 97%. also praktisch vollständig, in Monocalciumphosphat übergeführt.

Beispiel 2

In einem Lödige-Mischer werden 50 kg eines 70% H2O enthaltenden Gemisches aus feinzerkleinertem und von sperrigen Anteilen befreitem Rohmüll und ausgefaultem Klärschlamm mit 500 kg eines ungemahlenen Marokkophosphates mit 34% P₂O₅, von dem man die über 3 mm großen Körnchen durch vorheriges Absieben entfernt hat, unter Zugabe von 80 Liter 78%iger Schwefelsäure innig vermischt Dabei wird das in der Mischung mit dem Klärschlamm vorliegende Rohphosphat unter lebhafter Wasserverdampfung aufgeschlossen und die erhaltene sehr heiße Reaktionsmasse, die nur noch 5,7% feie Säure enthält, anschließend in 450 kg, also in den Hauptteil des Müll-Klärschlamm-Gemisches eingearbeitet und weitere 25 kg Thomasmehl zugegeben und so der pH-Wert des Gemisches auf 7,6 eingestellt Dabei tritt eine gute Vermischung der Reaktionsmasse mit dem Klärschlamm und Thomasmehl ein.

Die dadurch eingetretene Erwärmung begünstigt das Bakterienleben und der übliche Verrottungsvorgang geht sehr viel schneller als allgemein üblich vor sich.
Man erhält einen Humusdünger mit 16,5% Gesamt-P₂O₅ 8,4% citronensäurelöslichem P₂O₅, 5,4% wasserlöslichem P₂O₅, 22% organischer Substanz und 30,5% H₂O.

Beispiel 3

20 kg einer 50% auf etwa 5 feinstvermahlene Schwefelblüte enthaltenden wäßrigen Suspension werden mit 100 kg eines auf 90% durch Sieb DIN 100 vermahlenen Gafsaphosphates mit 29,3% P₂O₅ und 15 kg Müllkompost innig vermischt und dieses Gemisch mit 27 kg einer Schwefelsäure von 59,8° Βέ behandelt und aufgeschlossen.

Das Gemisch wird dann mit weiteren 85 kg Müllkompost vermischt und der pH-Wert unter Zugabe von Kalk auf 7,6 eingestellt.

Das so erhaltene, anfangs noch sehr warme Produkt enthält 14,3% Gesamt-P₂O₅,4,7% wasserlösliches P₂O₅, 28% organische Substanz und 10% Schwefel, der sich günstig auf das Bakterienleben im Kompost bzw. Boden und damit auch auf die Düngewirkung auswirkt. Der Wassergehalt des erhaltenen NPK-haltigen Humusdüngemittels liegt bei 25,4%.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von organische Substanz enthaltenden Phosphatdüngemitteln aus Rohrphosphat, organischen Stoffen, Mineralsäuren und gegebenenfalls weiteren spureverträglichen anorganischen Pflanzennährstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man gemahlenes oder ungemahlenes Rohphosphat mit einer maximalen Teilchengröße von 3 mm für sich oder im Gemisch mit den weiteren Pflanzennährstoffen gemeinsam mit 10% der Gesamtmenge der organischen Stoffe mit Schwefelsäure und/oder Salpetersäure und/oder Phosphorsäure ganz oder teilweise aufschließt, darauf in das so erhaltene noch heiße Aufschlußgemisch die restlichen 90% der organischen Stoffe einarbeitet und schließlich die erhaltene Masse durch Zugabe von Kalk oder Thomasmehl auf einen pH-Wert von über 7,2 einstellt.