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Verfahren zur Herstellung eines Düngers aus Schlempe Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dünger aus Schlempe.
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Um Dünger aus den Schlempen der Melassebrennereien zu gewinnen, ist
schon vorgeschlagen, die Schlempe mit Superphosphat in Gegenwart eines Absorptionsmittels
zu mischen und das Gemisch dann unter langsamer Bewegung oder selbst im ruhenden
Zustand zu erwärmen und zu trocknen und dann schließlich eine mechanische Zerkleinerung
der Masse durchzuführen, bis ein mahlfähiges Produkt erhalten wird.
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Im Verlauf der Durchführung des Verfahrens war jedoch darauf zu achten,
daß die Temperatur 6o° C niemals überschreitet, damit Verluste an wasserlöslicher
Phosphorsäure: vermieden werden.
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Es wurde nun -im Verlauf von Untersuchungen, festgestellt, daß eine
Trockentemperatur von 6o° zur Gewinnung eines nichthygroskopischen. Produktes, einer
für die Aufbewahrung des Düngers auf dem Lager sowohl wie für seinen Versand äußerst
wichtigen Beschaffenheit, durchaus ungenügend ist.
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Es wurde gefunden, daß nur durch Erhitzen eines Schlempe- und Superphosphatgemisches
auf höhere Temperaturen und vorzugsweise auf Temperaturen zwischen izo und 13o°
9o°/" der Produkte ausgeschieden werden können, die andernfalls die Hygroskopizität
des Düngers verursachen, denn beim Arbeiten bei einer tieferen Temperatur können
die hygroskopischen Salze der Schlempe nicht chemisch zerlegt werden. Bei Temperaturen
von 6o° und sogar 8o° können diese Salze niemals zerlegt werden, so daß ein Verfahren
unter Benutzung von Temperaturen dieser Größenordnung durchaus nicht zur Gewinnung
!eines nichthygroskopischen Düngers führen kann.
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Nach einen älteren Verfahren ist allerdings vorgeschlagen, das als
Rohstoff benutzte Gemisch aus Schlempe und Superphosphat auf Temperaturen von ungefähr
io6 bis io8° C zu erhitzen, aber dieses Verfahren, welches diese hohen Temperaturen
von Anfang an benutzt, hat den großen Nachteil, daß es sehr kostspielig ist, denn
es erfordert eine große Menge Superphosphat, während das erzielte Produkt, der Dünger,
billig verkauft werden muß.
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Dieses Verfahren hat ferner den Nachteil, daß ein Erzeugnis entsteht,
das einerseits nur einen geringen Prozentsatz an Stickstoff, dem wichtigsten Düngestoff
der Schlempe, und anderseits mehr Phosphorsäure enthält, als die Pflanzen durchschnittlich
benötigen.
Weiter bietet das unmittelbare Vermischen der eingedickten
Schlempe mit dem Superphosphat erhebliche Schwierigkeiten, denn es bilden sich immer
ziemlich große Klumpen, die an den Wänden der Vorrichtungen anhaften und daher das
Durchmischen erschweren. Aus diesem Grunde muß ein bedeutender Überschuß Trockensubstanz
(d. h.Superphosphat) angewendet werden, und die vollkommene Durchführung
der chemischen Reaktion erfordert lange Zeit und genügend hohe Temperatur (und damit
hohen Brennstoffverbrauch), um die gebildeten Klumpen: zu zerkleinern und eine innige
Mischung der beiden Reaktionskomponenten zu erreichen.
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V ach dem Verfahren gemäß der Erfindung werden die vorstehend angegebenen
Nachteile vollständig behoben, und zwar dadurch, daß der Dünger aus dem anfänglichen
Gemisch aus Schlempe und Superphosphat in zwei aufeinanderfolgenden Stufen gewonnen
wird und wobei bei der ersten Stufe ziemlich niedrige Temperaturen, vorzugsweise
zwischen 6o und 70°, und bei der zweiten ziemlich hohe Temperaturen, vorzugsweise
zwischen 125 und 13o°, angewendet werden.
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Die Phosphorsäure des Superphosphats, die -,ehr leicht abspaltbar
ist, ermöglicht schon bei sehr niedrigeren Temperaturen (5o bis 6o0) bei Einhaltung
gewisser Bedingungen die Zersetzung der organischen Alkalisalze und deren Umwandlung
in Calciumdoppelphosphate. Gleichzeitig bildet die hygroskopische Betalnbase mit
der Phosphorsäure das nichthygroskopische B.etainphosphat, und die Caliciumphosphate
des Superphosphats verbinden sich mit dem Glycerin der Schlempe unter Bildung von
Calciumglycerophosphaten, die gleichfalls nichthygroskopisch sind.
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Es wurde gefunden, daß zur Erzielung der besten Resultate die Reaktion
in zwei getrennten Stufen durchgeführt werden muß.
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i. Die erste Stufe besteht in der Zersetzung der Alkalisalze der organischen
Säuren durch die Phosphorsäure des Superphosphats und der gleichzeitigen Bildung
der Betain- und Glycerinverbindungen der Phosphorsäure in einer auf 6o bis 7o0 erhitzten
Knetvorrichtung.
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Es ist vorteilhaft, die Schlempe in möglichst dünnflüssigem Zustand
zu verarbeiten; dies wird durch Erwärmung derselben auf ziemlich hohe Temperatur,
vorzugsweise etwa 9o0, erreicht. Vor dem Zusatz des Superphosphats wird die Schlempe
innig mit einem verteilenden Träger, vorzugsweise feinem Sägemehl oder einem sonstigen
geeigneten Stoff von guter Saugwirkung, z. B. getrocknetem Torf o. dgl., in einem
mit Dampf geheizten Mischapparat gemischt; die Menge des Trägers kann wechseln,
man erhält jedoch schon mit einem Zusatz von 25°10, also einem Viertel des Schlempegewichtes,
Leine gute Wirkung. Nach Beendigung des Mischvorganges bringt man die nötige Menge
Superphosphat in den Mischer.
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Das Superphosphat wird zur Verhütung eines übermäßigen Temperaturabfalls
im .Nlischer bei einer daraus erwachsenden. Verlängerung der Reaktionsdauer vorteilhaft
auf etwa 5o0 vorgewärmt.
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Bei Innehaltung der vorstehenden Bedingungen ist selbst bei Verwendung
von Superphosphat geringster Qualität (1q.°/o Phosphorsäure) in keinem Fall ein
höherer Zusatz nötig, als das Gewicht der angewandten Schlempe beträgt.
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Im Lauf des Verfahrens geht die Umwandlung der hygroskopischen Stoffe
in nichthygroskopische vor sich: - Das Ende der Reaktion ist daran erkenntlich,
daß die Substanz im Mischer eine gleichmäßig pulverige Beschaffenheit angenommen
hat. Hierzu sind bei einer Beschickung von etwa Soo kg 2o bis 25 Minuten erforderlich.
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2. Die zweite Stufe, in der das Verfahren zu Ende geführt wird, besteht
darin, daß die Substanz aus dem Mischer in einen vorzugsweise rotierenden Trockner
übergeführt wird, der auf etwa 125 bis 1300 gehalten wird, um alles Wasser
und die noch vorhandenen freien organischen Säuren zu verjagen.
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Nach Verlassen des Trockners bildet das Erzeugnis eine trockene erdige
Masse, die noch kleine 1,21öllchen enthält. Da diese Knöllchen bei mecbanischer
Düngerstreuung störend wirken könnten, wird das Erzeugnis gesiebt und der geringe
Siebrückstand vermahlen.
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Die Kosten des Trägers (Sägemehl), die schon an sich sehr gering sind,
machen sich reichlich bezahlt durch die erhebliche Ersparnis an Arbeitszeit und
Heizung, sowie durch den weiteren Vorteil, daß große Mengen des teueren Superphosphats
erspart werden. Außerdem entspricht der erhaltene Dünger nach seiner Zusammensetzung
besser den Anforderungen der Landwirtschaft.
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Durch die erfindungsgemäße Arbeitsweise in zwei Stufen bei erheblich
verschiedenen Temperaturen wird _ mit ausgezeichneter Ausbeute ein. :Erzeugnis erha
ltep, das nichthygroskopisch ist, also leicht aufzubewahren ist, ohne daß dabei
irgend etwas -von den in der Schlempe enthaltenen wertvollen Düngerstoffen veflorengeht.