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Verfahren zur Herstellung lagerbeständiger kohlenstoffhaltiger Düngemittel
Es wurde gemäß der vorliegenden Erfindung gefunden, daß man ausgezeichnete lagerfähige
kohlenstoffhaltige Düngemittel erhält, wenn man auf kohlenstoffhaltige Substanzen,
wie Kohle, Braunkohle, Humuskohle, Torf, Lignin, organische Abfallstoffe, die zweckmäßig
in naturfeuchtem oder angefeuchtetem Zustande verwendet werden, im Gemisch mit Rohphosphaten
Stickoxyde oder Salpetersäure in dampfförmigem oder flüssigem Zustand einwirken
läßt und die durch den Aufschluß erhaltene saure Aufschlußmasse neutralisiert.
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DerAufschluß wird zweckmäßig in derArt vorgenommen, daß man die Mischung
aus Rohphosphat und kohlehaltigem Material in säurebeständige Behälter einfüllt
und einen stickoxydhaltigen Gasstrom durch die Mischung bzw. durch die damit beschickten,
gegebenenfalls hintereinander angeordneten Behälter durchleitet. Besonders geeignet
sind hierfür die nitrosen Gase, die bei der katalytischen Verbrennung von Ammoniak
erhalten werden. Eine besondere Zuführung von Feuchtigkeit ist in diesem Falle meistens
überflüssig, da die der Am#moniakverbrennung entstammenden Gase im allgemeinen Wasserdampf
mit sich führen. Bei Verwendung naturfeuchter Kohle kann es andererseits zweckmäßig
sein, den nitrosen Gasen ihren Feuchtigkeitsgehalt zuvor ganz oder zum Teil zu entziehen.
Bei Verwendung stark fluorhältiger Phosphate kann eine Vorbehandlung der Phosphate
mit geringen Mengen Mineralsäuren zwecks Zersetzung der Fluorv erbindungen vorgenommen
werden.
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Das saure Aufschlußprodukt wird durch Behandlung mit Basen in einen
Phosphatdünger von neutraler Beschaffenheit übergeführt. Bei Anwendung eines größeren
Zusatzes von Neutralisationsmittel wird die Phosphorsäure bzw. das Monocalciumphosphat
ganz oder zu einem beträchtlichen Teil zu Dicalciumphosphat umgesetzt.
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Als Neutralisationsmittel kommt besonders Ammoniak in gasförmiger,
wäßriger oder flüssiger Form in Betracht; hierbei wird Stickstoff nicht nur als
Ammonsalz anorganischer Säuren, sondern auch in Form von was= serlöslichen Kohle-Stickstoff-Verbindungen
nach Art der Ammonhumate in dem Produkt gebunden. Durch die vorangegangene Einwirkung
der Stickoxyde bzw. der Salpetersäure.auf die kohlenstoffhaltigen Substanzen ist
deren Aufnahmefähigkeit für Ammoniak erhöht.
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An Stelle des Ammoniaks können ganz oder teilweise auch Ammoniumcarbonat
b.zw. -bicarbonat oder Ammoniak und; Kohlensäure verwendet werden, wobei kohlensaurer
Kalk gebildet wird. Ammoniak und Kohlensäure können hierbei mit oder ohne Anwendung
von
Druck, ferner in gasförmigem oder flüssigem Zustand oder in wäßriger Lösung zur
Einwirkung gebracht werden.
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Dem Kohle-Phosphat-Gemisch kann :vbrdem Aufschluß ein wasserlösliches
Suf2ft,"= vorzugsweise Alkali- oder Ammonsulfat, be.1.' gemischt werden, wobei eine
Überführun des Calciumnitrats in Gips stattfindet. Ferner können vor, während oder
nach dem Aufschluß bzw. nach der Neutralisation weitere Stoffe mit Düngewirkung,
z. B. Kaliumchlorid, zugesetzt werden. Auf diese Weise kann man einen Volldünger
erhalten, der sämtliche Pflanzennährstoffe in zweckmäßiger und für die Pflanze gut
aufnehmbarer Form enthält und der außerdem noch durch einen beträchtlichen Gehalt
an löslicher Kohle, die ebenfalls eine günstige Wirkung .auf das Wachstum der Pflanzen
ausübt, ausgezeichnet ist. Derartige Dünger besitzen eine gute Streufähigkeit und
Lagerbeständigkeit, so daß sie selbsf bei langer Lagerung unter hohem Feuchtigkeitsgrad
im Gegensatz zu. vielen nitrathaltigen Düngemitteln vollkommen trocken und streufähig
bleiben. Durch Beimischung solcher Dünger zu Düngesalzen, die zum Backen neigen,
kann .I4eren Lagerfähigkeit sogar wesentlich ver-'ssert werden.
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esonders bemerkenswert ist die überralend gute Lagerbeständigkeit
der erfin-'°ungsgemäß hergestellten Düngemittel, weiche aus folgenden Vergleichsversuchen
hervorgeht Proben gemäß der Erfindung hergestellter Düngemittel.(I-IV) -wurden zusammen
mit einem aus Stickstoff-, Phosphor- und Kalisalzen hergestellten Mischdünger als
Vergleichsprobe (V) einerseits bei einer relativen Feuchtigkeit von 75 0[0, andererseits
bei einer relativen Feuchtigkeit von go 0f0 gelagert. Bei go 0f0 relativer Feuchtigkeit
und nach 3tägiger Lagerung bzw. bei 75 % und nach 6wöchiger Lagerung war die Vergleichsprobe
zusammengebacken, während die gemäß dem Verfahren der Erfindung hergestellten Proben
ihre Streufähigkeit trotz teilweise höherer Wasseraufnahme fast ungemindet bewahrt
hatten.
| Nährstoffgehalt in 0/0 Gewichtszunahme während der |
| Lagerung Äußerer Zustand |
| Bezeichnung unmittelbar nach der |
| - 1V P O. K,0 3 Tage - q2 Tage Lagerung |
| 2 ° bei 9,o0/,) rel. F. bei 75 % rel. F. |
| I 9,0 7,5 r10,5 14,6 9,5 |
| II 11,7 7,9 11,2 13,7 107 locker; Streufähig- |
| 111 1,0,8 . 8,4 10,8 20,3 193 keit noch vor- |
| handen |
| 9,5 8.1 8,5 -_ 1=,9 5,3 |
| V 15,1 12,_3 26,3 15,6 719 zusammengebacken; |
| - haftet an der |
| ' Gefäßwand |
Bei einem weiteren Versuch, .der bei go@ 0/#o relativer Feuchtigkeit über 1 Jahr
lief, waren die zum Vergleich herangezogenen- anorganischen Düngesalze, wie Ammonsulfat,
Harnstoff, N-P-K-Mischdünger, nach 1 bis 2 Monaten flüssig geworden, während die
gleichzeitig eingelagerten, nach dem Verfahren der,vorliegenden Erfindung hergestellten
kohlehaltigen Düngemittel zum Teil erst nach mehr als der doppelt so langen Zeit
feucht wurden, zum. Teil sogar nach .Ablauf eines vollen Jahres noch völlig trocken
und streubar waren.
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Ausführungsbeispiel - Man vermischt 8oo Gewichtsteile Humuskohle innig
mit 3oo Gewichtsteilen. Pebblephosphat und leitet dann durch das Gemisch während
mehrerer Stunden stickoxydhaltige Gase, die durch katalytische Verbrennung von Ammoniak
erhalten sind. Das saure Aufschlußprodukt wird sodann mit Ammoniak behandelt; das
Endprodukt weist folgende Gehalte an aufnehmbaren Pflanzennährstoffen auf
| N . insgesamt ........ 8,67 04, |
| wasserlöslich ..... 7,I7 0/u, |
| in N H37 Form. . . . . 4z I9 %, |
| in NOg Form..... 2,86 |
| P205 insgesamt ........ g,io 0/0, |
| wasserlöslich ..... o,48 %, |
| citrelöslich ...... 8,73 %. |
Es ist bereits bekannt, auf Gemische aus kohlenstoffhaltigen Materialien und Rohphosphaten
Chlor, Salzsäuregas oder Schwefeltrioxyd bzw. Schwefeldioxyd und Sauerstoff zur
Einwirkung zu bringen sowie Rohphosphat in Gegenwart kohlenstoffhaltiger Materialien
mit Schwefelsäure oder Phosphorsäure aufzuschließen und das Reaktionsprodukt mit
Ammoniak zu neutralisieren.
Ebenso ist es bekannt, Rohphosphate
allein mit Salpetersäure bzw. Stickoxyden aufzuschließen. Aüch ist schon vorgeschlagen
worden, kohlenstoffhaltige Materialien für sich mit Stickoxyden zu behandeln, wobei
saure huminsäureartige Verbindungen entstehen, die mit Alkalien neutralisiert und
wasserlöslich gemacht werden können.
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Demgegenüber wird durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung ein
neuer, technisch wertvoller Weg eröffnet, durch Einwirkung von Stickoxyden oder
Salpetersäure auf ein Gemisch von kohlenstoffhaltigen Stoffen und Rohphosphaten
gleichzeitig das Phosphat aufzuschließen und daneben die kohlenstoffhaltigen Materialien
einer Veränderung zu unterwerfen, durch welche sie bei der nachfolgenden Neutralisation
mit Ammoniak zur Aufnahme größerer Stickstoffmengen als ohne diese Vorbehandlung
befähigt und zugleich weitgehend in wasserlösliche Form gebracht werden, und so
zu einem Mischdünger bzw. durch Zuschlag von Kalisalz zu einem Volldünger zu gelangen,
der trotz seines Gehaltes an hygroskopischen Salzen eine überraschend große Lagerbeständigkeit
aufweist.