DE1592815A1

DE1592815A1 - Process for the production of granulated mixed fertilizers from calcium cyanamide and potassium salt with urea or urea nitrate

Info

Publication number: DE1592815A1
Application number: DE19651592815
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Otto Braun; Dipl-Chem Dr-Ing Wil Jahn-Held
Original assignee: Wintershall AG
Current assignee: Wintershall AG
Priority date: 1965-06-05
Filing date: 1965-06-05
Publication date: 1970-06-25

Description

"Verfahren zur Herstellung granulierter Mischdüngemittel aus Kalkstickstoff und Kalidüngesalz mit Harnstoff oder Harnstoffnitrat" Nach einem noch nicht veröffentlichten Verfahren wird ein Düngemittel aus Kalkstickstoff oder Kalkstickstoff und Kalidüngesalz mit unhydratisiertem Kalkstiekstoft oder dessen Salze als Bindemittel durch Verpressen zu Schülpen, die nach Zerkleinerung und Siebung in Gut-, Grob- und Feinkorn getrennt werden, hergestellt. Es hat sich herausgestellt, daß derartige, granulierte Düngemittel, insbesondere mit 13 - 15 $ Gesamt-N und 2o - 25 % K20, keine ausreichende Dauerlagerbeständigkeit aufweisen, da eine gewisse Wassermenge aus der Luftfeuchtigkeit mit der Zeit aufgenommen wird, die zu einem Zerfall dieser Granulate führt."Process for the production of granulated mixed fertilizers from calcium cyanamide and potash fertilizer salt with urea or urea nitrate "According to a not yet published Method is a fertilizer made from calcium cyanamide or calcium cyanamide and potash fertilizer salt with unhydrated limestone or its salts as a binding agent by pressing into scabs, which after comminution and sieving are separated into good, coarse and fine grain are produced. It has been found that such granulated fertilizers, especially with $ 13-15 total N and 2o-25% K20, insufficient long-term storage stability as a certain amount of water is absorbed from the humidity over time which leads to a disintegration of these granules.

Das DBP 1 121 o84 betrifft die Verpressung von "vollständig aushydratisiertem Material unter Verwendung von harnstoffhaltigen Lösungen". Dagegen betrifft das Verfahren der.Erfindung die Granulierung von unhydratisiertem Kalkstickstoff ohne Verwendung von Lösungen, so daß dieses Patent den Gegenstand der Erfindung nicht berührt.The DBP 1 121 o84 concerns the pressing of "completely hydrated Material using solutions containing urea " Method of the invention, the granulation of unhydrated calcium cyanamide without Use of solutions so that this patent does not form the subject of the invention touched.

Das schweizer Patent 92 144 verwendet nach dem Patentanspruch und den Beispielen wäs$rige Harnstofflösungen und "Wasser in einer Menge, die größer ist als diejenige, welche chemisch,gebunden wird", so daß dieses Patent ebenfalls den Gegenstand der Erfindung nicht berührt. Das US-Patent 2 5o2 996 betrifft den Zusatz wässriger Harnstofflösungen,uwie eine 37,5 %-ige Lösung von Formaldehyd nach Beispiel 1. Nach den Patentansprüchen werden ausschließlich wäserige Salz-lösungen oder wässtige Ammoniurnverbindungen mit Lösungen von Vormaldehyd behandelt. Durch dieoes Patent wurde also die Verpressung von unhydratisiertem Nalkatiokstoff und die Behandlung mit Aldehyden johna @nw=z--@@ei.t von Wasserricht nahegelegt. Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung granulierter Misch- düngemittel aus Kalkstickstoff und Kalidüngesalz mit Harnstoff oder Harnstoffnfitrat als Bindemittel, wobei. der Bindemittelan-@ teil unter 15 % liegt, unter Verwendung von Pressen, wie Schnecken-, Stempel-, Walzenpressen und mit Zerkleinerung des Pressgutes in Fortentwicklung des Verfahren nach DßP 1 242 249 gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daL1 dem Stoffgemisch Aldehyde, insbesondere Paraformaldehyds als feste, polymere Form beigemischt werden, vorzugsweise in Mengen von 5 bis 7,5 %, diese Mischung verpresst wird, vorzugsweise mit Preßdrücken der Walzenpressen von etwa 2 bis'6 t/em.Swiss patent 92 144 uses, according to the patent claim and the examples, aqueous urea solutions and "water in an amount which is greater than that which is chemically bound ", so that this patent also does not affect the subject matter of the invention. US Pat. No. 2,502,996 relates to the addition of aqueous urea solutions, including a 37.5% solution of formaldehyde according to Example 1. According to the claims, only aqueous salt solutions or aqueous ammonium compounds are treated with solutions of premaldehyde. By dieoes patent so the compression of unhydrated Nalkatiokstoff and treatment with aldehydes johna @ nw = z was - @@ ei.t water topping suggested. There has now been a process for the production of granulated mixed fertilizers from calcium cyanamide and potash fertilizer salt with urea or urea nitrate as a binder, whereby. the proportion of binding agent is below 15%, using presses such as screw, ram, roller presses and with comminution of the pressed material in a further development of the process according to DßP 1 242 249, which is characterized in that the mixture of substances contains aldehydes, in particular Paraformaldehyde are added as a solid, polymeric form , preferably in amounts of 5 to 7.5 %, and this mixture is compressed , preferably with compression pressures of the roller presses of about 2 to 6 t / em.

Es wurde weiter gefunden, daß das Stoffgemisch ohne Aldehyde verpreßt und nach Zerkleinerung das Fertigkorn mit gasförmigem Formaldehyd in bekannten Granuliervorrichtungen, wie Trommeln, Wirbelbettapparaten, behandelt wird.It was also found that the mixture of substances compresses without aldehydes and after crushing the finished grain with gaseous formaldehyde in known granulating devices, such as drums, fluidized bed apparatus, is treated.

Das Verfahren mit Zusatz fester Aldehyde wird beispielsweise durch Verpressen mittels Walzenpressen bei einem Preßdruek von etwa 4 t/em nach Vorverdiehtung mit folgender Mischung durchgeführt: Kalkstickstoff (19,54 N) 43,1 y6 Kalidüngesalz (50,o % K20) 41,9 Harnstoff (46,o % N) 10,0 y6 Paraformaldehyd 5,0 Die Nährstoffgehalte des Granulates betragen 13 % N und 21 K20, wobei 65 % des N aus Kalkstickstoff und 35 % aus Harnstoff stammen. Ebenso ist es möglich, weniger Harnstoff, z. H. nur beim Verpreasen zu verwenden, so daß ca. 8o % des N aus Kalkstick- stoff stammen. Es müßte dann in dieser Mischung ein Kalidüngesalz mit ca. 55 % K20 eingesetzt werden, um ebenfalls mit urhydratisiertem Kalkstickstoff ein Düngemittel der Marke 13-21 zu er- zeugen. The process with the addition of solid aldehydes is carried out, for example, by pressing by means of roller pressing at a pressure of about 4 t / em after pre-consolidation with the following mixture: Calcium cyanamide (19.54 N) 43.1 y6 Potash fertilizer salt (50.0% K20) 41.9 Urea (46.0 % N) 10.0 y6 Paraformaldehyde 5.0 The nutrient content of the granulate is 13 % N and 21 K20, with 65 % of the N coming from calcium cyanamide and 35 % from urea . It is also possible to use less urea, e.g. H. to be used only for pumping , so that approx. 80 % of the N comes from calcium cyanamide . It would then be inserted into this mixture a Kalidüngesalz with about 55% K20 to also a fertilizer brand 13-21 to ER testify with urhydratisiertem Kalkstickstoff.

Paraformaldehyd wird als wasserfreie, teste, polymere Noditikation den Formaldehyds verwendet, da die #o %-ige wirarige Lösung des Handelaproduktea von Formaldehyd bei der Granulation von unhydratisiertem Kalkstickstoff nicht vetwendet werden marin. Die Primärausbeute an Schülpen beträgt mit der beispielsweise genannten Mischung 79,4 % bei einem Anfall von 2o,6 % Feinkorn unter 0,5 mm. Nach Vermahlung in einer bekannten Mühle wird folgendes Granulat erhalten: min kg % Körnung: Uher 3 6,o. 7s6 0,5 bis 3 53s9 68,6 unter o, 5 18 23.8 7f Die Nachvermaiilung äes Uberkornes ergibt rolgenae Mengen: mm kg . y6 Körnung: 0,5 bi i 3 4,8 8o, o unter o,5 12 2o,o ,o Die Gesamtausbeute is'- Jemzufolge: kg Gutkorn 58,7 59,2 Unterkorn hal 4o,8 99,0 Die Siebanalyse des Gutkornes ist folgende: mm ' über 3,o - 2,o - 3,o 33,1 1,o - 2,o 3o,5 0.05 - 1.0 2395 unter 0,5 12,9 Diesen Gutkorn weist eine Druckfestigkeit der Granalien des Kornbereichen von 2 - 3 mm von 6oo g/Granalie auf, die je nach den Pregbedingungen für diesen Kornbereich auch etwa 500 -1000 g/Grdnalie beträgt. Die Druckfestigkeit wird wie folgt ermittelt: Bei Lagerung der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Granulate zeigt sich bei etwa 6o - 8o % relativer Luftfeuchtigkeit innerhalb von acht Wochen kein Zerfall, während die Granulate ohne Zusatz von Aldehyd oder ohne Behandlung mit Formaldehyd bereits mehr als zur Hälfte zerfallen waren.Paraformaldehyde is used as anhydrous, most polymeric Noditikation the formaldehyde, because the #o% strength solution are not wirarige vetwendet of Handelaproduktea of formaldehyde in the granulation of unhydrated lime nitrogen marin. The primary yield of scabs with the mixture mentioned for example is 79.4% with an accumulation of 20.6% fine grains below 0.5 mm. After grinding in a known mill, the following granules are obtained: min kg% Grit: Uher 3 6, o. 7 s 6 0.5 to 3 53s9 68.6 under o, 5 18 23.8 7f The re-milling of the oversized grain gives the following quantities: mm kg. y6 Grain: 0.5 to 3 4.8 8o, o under o, 5 12 2o, o ,O The total yield is ' - According to Jem: kg Good grain 58.7 59.2 Undersize hal 4o, 8 99.0 The sieve analysis of the good grain is as follows: mm ' over 3, o - 2, o - 3, o 33.1 1, o - 2, o 3o, 5 0.05 - 1.0 2395 below 0.5 12.9 This good grain has a compressive strength of the granules of the grain range of 2-3 mm of 600 g / granule , which, depending on the pregging conditions for this grain range, is also about 500-1000 g / grain . The compressive strength is determined as follows: When the granules produced by the process of the invention are stored at about 60-80% relative humidity, there is no disintegration within eight weeks, while the granules without the addition of aldehyde or without treatment with formaldehyde already show more than for Half disintegrated.

Die beispielsweise erzeugten Granulate des Kornbereiches von 2 - 3 mm weisen eine Abriebbeständigkeit von 81,7 % auf, Diese wird wie folgt bestimmt= Es werden Zoo g Granulat 5 Minuten auf einer Siebmaschine, z.B. dem Handelstyp Lavib (Firma Siebtechnik) mit 270 Schwingungen je Minute bei einer Amplitude von 3o mm, Siebdurchmesser 2o cm, gerüttelt und der Abrieb mittels eines Siebes von 0,5 mm Maschen-weite bestimmt.The granules produced for example in the grain range of 2-3 mm have an abrasion resistance of 81.7%. This is determined as follows = zoo g granules are 5 minutes on a sieve machine, e.g. the commercial type Lavib (company Siebtechnik) with 270 vibrations each minute at an amplitude of 3o mm, sieve diameter 2o cm, shaken and the abrasion by means of a sieve of 0.5 mm mesh size determined.

Die gefundene Dauerbeständigkeit der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Granulate sowie deren hohe Abriebbeständigkeit bei guter Druckbeständigkeit ist überraschend. Dies liegt offenbar daran, daß sich bereits bei Raumtemperatur oder bereits bei geringer Wärme, z. B. von 30 - 500C, ein Kondensationsprodukt aus Harnstoff und Aldehyden unter dem Preßdruck bildet, welches sonst erst bei weit höherer Temperatur entsteht. Dies liegt offenbar daran, daß durch die Fähigkeit des Kalkstickstoffs, Wasser chemisch zu binden, daß bei der Kondensation entstehende Wasser ständig aus dem Gleichgewicht entfernt wird und dieses sich deshalb in Richtung des Kondensationsproduktes verschiebt. Das Verfahren der Erfindung gestattet somit, erstmitlig Granulate mit unhydratisiertern Kalkstickstoff als Komponente herzustellen, die für den praktischen Bedarf der Lagerung und den Transportes eine ausreichende Dauerbeständigkeit bei hoher Abriebbeständigkeit aufweisen. Sofern auf die unkrautbekämpfende Wirkung des Kalkstickstoffes zusätzlich Wert gelegt wird, haben sich Granulate des Kornbereiches von o,3 bzw. 0,5 - 1 bzw. 1,5 mm, vorzugsweise als geeignet erwiesen. Es ist jedenfalls nur mit unhydratisiertem Kalkstickstoff als Komponente möglich, einen granulierten Mischdünger mit Kalkstickstoff und Kalidüngesalz der Nährstoffgehalte von mindestens 13 % N und 21 % K20 herzustellen.The long-term stability found for the granules produced by the process of the invention and their high abrasion resistance with good pressure resistance is surprising. This is apparently due to the fact that even at room temperature or even at low heat, e.g. B. from 30 - 500C, a condensation product of urea and aldehydes forms under the pressure, which otherwise only occurs at a much higher temperature. This is obviously due to the fact that due to the ability of calcium cyanamide to chemically bind water, the water formed during the condensation is constantly removed from the equilibrium and this is therefore shifted in the direction of the condensation product. The method of the invention thus allows firstly to produce granules with unhydrated calcium cyanamide as a component, which have a sufficient long-term stability with high abrasion resistance for the practical requirements of storage and transport. If additional importance is attached to the weed-combating effect of calcium cyanamide, granulates with a grain size of 0.3 or 0.5-1 or 1.5 mm, preferably, have proven to be suitable. In any case, it is only possible with unhydrated calcium cyanamide as a component to produce a granulated mixed fertilizer with calcium cyanamide and potash fertilizer salt with a nutrient content of at least 13% N and 21% K20.

Claims

P a t e n t a n s p r ü e h e 1. Process for the production of granulated Mixed fertilizer made from calcium cyanamide and potash fertilizer salt with urea or urea nitrate as a binder, the proportion of binder being less than 15%, using from presses such as screw, punch, roller presses, and with comminution of the pressed material in a further development of the method according to DBP 1 242 249, characterized in that the mixture of aldehydes, especially paraformaldehyde, as a solid, polymeric form are admixed, preferably in amounts of 5 to 7.5%, this mixture is compressed is, preferably with pressing pressures of the whales of about 2 to 6 t / em.

2. Procedure according to claim 1, characterized in that the mixture of substances without aldehydes pressed and after crushing the finished grain with gaseous formaldehyde in known Granulating devices, such as drums, fluidized bed apparatus, is treated.