DE3046579C2 - Verfahren zur Herstellung eines granulierten, Magnesium enthaltenden PK-Düngemittels - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von PK-Düngemittein mit einem Gehalt an Magnesiumverbindungen, die zur Beseitigung des in landwirtschaftlichen Nutzflächen immer häufiger auftretenden Magnesiummangels eingesetzt werden können.

Hierzu ist aus der DE-OS 22 17 577 ein Verfahren zur jo Herstellung von MgO-haltigen Phosphatdüngemitteln aus Thomasphosphat bekannt, nach dem Thomasphosphat mit einer Schmelze aus einem oder mehreren neutralen und/oder basischen Magnesiumsalz-Hydraten, wie beispielsweise Hydraten des Magnesiumchlo- js rids bzw. -sulfats, als Granulierhillfe und Nährstoffkomponente bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes dieser Hydrate granuliert werden, worauf die abgekühlten Granalien getrocknet werden.

In der DE-PS 22 18 424 wird zur Herstellung eines magnesium- und kaliumsalz- sowie thomasphosphathaltigen Düngemittels in Granulatform gelehrt, daß Thomasphosphat, hydratwasscrhultige Kaliummagnesiumdoppelsalze, wie beispielsweise

K₂SO₄ · MgSO₄ · 6 (4) H₂O KCI · MgCI₂ 6-45 H₂O KCI · MgSO₄ · 3 H₂O granuliert und währenddessen oder danach bei einer Temperatur getrocknet werden, bei der die Doppelsalz-Hydrate ganz oder teilweise dehydratisiert werden.

Aufgrund des verhältnismäßig geringen Gehalts der in diesem Verfahren eingesetzten Magnesium- bzw. Kaliummagnesiumsalzen an den Pflanzennährstoffen Magnesium und Kalium, die von einem hohen Gehalt an pflanzenunwirksamen Ballaststoffen begleitet sind, mußte sich der Magnesiumgehalt der nach diesem Verfahren erzeugten Düngemittel stets in den Grenzen halten, die durch den Ballaststoffunteil der eingesetzten Magnesium- oder Kaliummagnesiumverbindungen bestimmtwaren.

Durch Änderungen des Thomasverfahrens zur Stahlerzeugung fallen in stetig steigenden Mengen Thomasphosphate an, deren P^Os-Gehalt mit 9 bis 14 Gew.-% pflanzenverfügbaren P₂Os wesentlich unter dem P₂Os-Gehalt der nach herkömmlichen Verfahren erhaltenen Thomasmehle mit 14 bis 20Gew.-%65 pflanzenverfügbaren P₂O₅ liegt (vgl. Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 3. Auflage, Bd. 6 (1955), Seite 150 und 4. Auflage, Bd. 1.0 (1975), Seite 220).

Entsprechend dem Absinken der Nährstoffkomponente im Thomasphosphat steigt auch dessen Ballaststoffgehalt

Um den P₂O5-Gehalt von unter Verwendung eines Thomasphosphats mit einem niedrigen Gehalt an pflanzenverfügbaren P₂O₅ hergestellten Düngemitteln zu steigern, sind Verfahren bekannt, nach denen das im Thomasphosphat ebenfalls enthaltene CaO ganz oder teilweise durch Zumischen von sauren Phosphaten oder Phosphorsäure neutralisiert wird. Diese Verfahren bieten bisher die einzige Möglichkeit, den Nährstoffgehalt solcher Düngemittel ohne Einbringen zusätzlicher Ballaststoffmengen zu steigern.

Es ergibt sich hieraus die Aufgabe, andere Möglichkeiten zu finden, den P₂Os-GehaIt von Magnesium enthaltenden PK-Düngemitteln ballaststofffrei zu steigern, die auch unter Verwendung eines Thomasphosphats mit weniger als 14Gew.-% F.Os-Gehalt hergestellt werden.

Es wurde ein Verfahren zur Herstellung eines granulierten, Magnesium enthaltenden PK-Düngemittels, bei dem ein Gemisch aus Thomasmehl sowie Kalium und Magnesium enthaltenden Salzen durch Zusatz einer wäßrigen Granulierflüssigkeit auf einen Gesamtwassergehalt von 20 bis 30 Gew.-% gebracht und rollgranuliert wird, worauf die erhaltenen Granulate bei einer Temperatur von 110 bis 140⁰C unter rollender Bewegung getrocknet werden, gefunden. Danach wird ein Gemisch aus Thomasmehl, Kalidüngesalz und Kaliummagnesiumphosphat eingesetzt. Vorteilhaft kann dem Gemisch noch Phosphorsäure zugesetzt werden.

Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung wird vorteilhaft ein Thomasmehl mit einem P₂O5-Gehalt von weniger als 14 Gew.-% eingesetzt, das mit der dem angestrebten K₂O-Gehalt des Endprodukts entsprechenden Menge an Kalidüngesalz vermischt wird, wobei der K₂O-Gehalt des diesem Gemisch anschließend zuzumischenden Kaliummagnesiumphosphais mit zu berücksichtigen ist.

Die Menge des Kaliummagnesiumphosphats bestimmt sich im wesentlichen nach dem MgO-Gehalt des angestrebten Endprodukts. Das Kaliummagnesiumphosphat kann als wasserfreies oder kristallwasserhaltiges Salz eingesetzt werden. Dem Gemisch können weitere düngewirksame Salze, wie beispielsweise Kieserit, Kaliumsulfat und dgl., einverleibt werden.

Durch seinen Gehalt an Kaliummagnesiumphosphat ist ein entsprechender Teil des in dem angestrebten Endprodukt enthaltenen K₂O nicht in. Wasser, wohl aber in Zitronensäure löslich und steht so als langsam wirkende Kaliumquelle der Kulturpflanze zur Verfügung. Wird ei.ie volle Wasserlöslichkeit des K₂O im Endprodukt der Erfindung angestrebt, so ist es vorteilhaft, dem Granuliergemisch zusammen mit der Granulierflüssigkeit oder an deren Stelle Phosphorsäure in einer solchen Mnege zuzusetzen, daß das freie CaO des Thomasphosphats und das Kaliummagnesiumphosphat umgesetzt werden, wodurch letztere in wasserlöslichen Verbindungen zersetzt wird.

Als Granulierflüssigkeit können für das Verfahren der Erfindung Wasser ebenso eingesetzt werden wie die Mutterlauge der Kalirohsalzaufbereitung, insbesondere Hartsalzmutterlauge. Hierdurch soll der Feuchtigkeitsgehalt des Granuliergemisches auf 20 bis 30 Gew.-% gebracht werden, um die Ausbildung guter Granula zu bewirken.

Die Granulierung des Gemisches findet unter

rollender Bewegung, wie beispielsweise einem Granulierteller oder -trommel, statt. Die aus einer solchen Vorrichtung anfallenden Granalien haben eine gute Grünfestigkeit und werden ebenfalls unter rollender Bewegung, bei einer Temperatur von HO bis 140" C getrocknet, die in den Granula vorteilhaft mit einem Heißgasstrom eingestellt wird. Die erhaltenen Granalien sind freirieselnd und verlieren diese Eigenschaft auch bei längerer Lagerung nicht.

Das Verfahren der Erfindung kann kontinuierlich, vorteilhaft mit Rückgutumlauf, praktiziert werden. Mit den erfindungsgemäß hergestellten PKMg-Düngemitteln wird bei guter Versorgung des Bodens mit P₂O₅ und K₂O auch ein bestehender Magnesiummangel behoben. In den erfindungsgemäß hergestellten Düngemitteln liegen die Pflanzennährstoffe weitgehend ballastfrei vor und sind nach Ausbringung je nach Modifikation des erfindungsgemäßen Verfahrens mehr oder weniger schnell pflanzenverfügbar.

Das Verfahren der Erfindung wird auch durch die nachstehenden Beispiele erläutert.

Beispiel 1

50Gew.-Teile eines Thomasmehls mit 13Gew.-°/o P₂O₅-GeIIaIt werden mit 50 Gew.-Teilen Kaliummagnesiumphosphat-Mononydrat intensiv zu einer Vermischung mit 27Gew.-% P₂O₅, 10Gvw.-% K₂O und 12,8 Gew.-% MgO vermischt

In 66 Gew.-Teilen der vorstehend definierten Vermischung werden anschließend 34 Gew.-Teile chloridisches Kalidüngesalz mit 55 Gew.-°/o K₂O-Gehalt eingemischt. Die erhaltene Mischung wird danach auf einem Granulierteller unter Bedüien mi* 30 Gew.-Teilen Wasser unter rollender Bewegung granuliert. Die von dem Granulierteller abgenommenen Granalien werden dann in eine Trockentrommel gebräuchlicher Bauart unter rollender Bewegung mittels Heißgasen auf eine Temperatur von 120⁰C aufgehetzt und getrocknet. Das aus der Trockentrommel abgezogene Granulat ist nach Abkühlung unbegrenzt lagerfähig und enthält 18 Gew.-% P₂O₅,25 Gew.-% K₂O und 8 Gew.-% MgO.

Beispiel 2

78 Gew.-Teile der gemäß Beispiel 1 hergestellten Vermischung werden mit 22 Gew.-Teilen chloridischem Kalidüngesalz mit 60 Gew.-% K₂O vermischt und unter Bedüsen mit 35 Gew.-Teilen Wasser auf einem Granulierteller unter rollender Bewegung granuliert Die erhaltenen Granalien werden anschließend in einer Trockentrommel mittels Heißgas auf eine Tempentur

in von 130⁰C aufgeheizt und getrocknet. Das Granulat, das 21 Gew.-% P₂O₅,21 Gew.-% K₂O und 10Gew.-% MgO enthält ist nach dem Abkühlen, ohne zu verbacken, unbegrenzt lagerfähig.

Beispiel 3

371 Gew.-Teile Thomasmehl mit 13,9Gew.-% P₂O₅, 20 Gew.-Teilen Kieserit mit 29 Gew.-% MgO, 357 Gew.-Teile chloridisches Kalidüngesalz mit 58Gew.-% K₂O und 257 Gew.-Teile filterfeuchtes Kaliummagnesiumphosphat-Hexahydrat mit

26,6Gew.-% P₂O₅, l7,6Gew.-% K₂O und 15Gew.-% MgO, dem zusätzlich 135 Gew.-Teile Mutterlauge mit 9Gew.-% K₂O, 3,5Gew.-% MgO und 77 Gew.-% Wasser aus der Herstellung anhaften, 13 Gew.-Teile Steinsalz, werden vermischt und auf einem Granulierteller mit einem Gemisch aus 65 Gew.-Teilen Phosphorsäure mit 50Gew.-% P₂O₅ und 100 Gew.-Teilen Hartsalzmutterlauge gleichmäßig bedüst und unter

jo rollender Bewegung granuliert. Das Granulat wird anschließend in einer Trockentrommel mittels Heißgas auf eine Temperatur von 120⁰C aufgeheizt und getrocknet. Das aus der Trockentrommel abgezogene Granulat enthält 15 Gew.-% P₂O₅,25 Gew.-% K₂O und 4 Gew.-% MgO und ist nach Abkühlung ohne zu verbacken, unbegrenzt lagerfähig.

Sämtliche nach den Beispielen erhaltenen Düngemittel sind nach den gebräuchlichen Prüfmethoden in Citronensäure löslich. Die Granalien haben nur einen geringen Abrieb und eine hohe Druckfestigkeit.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines granulierten, Magnesium enthaltenden PK-Düngemittels, bei dem ein Gemisch aus Thomasmehl sowie Kalium und Magnesium enthaltenden Salzen durch Zusatz einer wäßrigen Granulierflüssigkeit auf einen Gesamtwassergehalt von 20 bis 30Gew.-% gebracht und rollgranuliert wird, worauf die erhaltenen Granulate bei einer Temperatur von 110 bis 140⁰C unter rollender Bewegung getrocknet werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus Thomasmehl, Kalidüngesalz und Kaliummagnesiumphosphat eingesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Granuliergemisch Phosphorsäure zugesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Granuliergemisch weitere düngewirksame Salze zugesetzt werden.