AT279655B

AT279655B - Verfahren zur Herstellung von wässerigen Volldüngemittelkonzentraten

Info

Publication number: AT279655B
Application number: AT953568A
Authority: AT
Original assignee: Krems Chemie Gmbh
Priority date: 1968-09-30
Filing date: 1968-09-30
Publication date: 1970-03-10

Description


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  Verfahren zur Herstellung von wässerigen Volldüngemittelkonzentraten 
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wässerigen, klaren Volldüngemittelkonzentraten, die Polyphosphate oder ein Gemisch von Polyphosphaten mit Orthophosphaten und Spurenelemente neben andern Düngesalzen oder Düngemitteln enthalten. 



   In zunehmendem Masse werden heute flüssige Düngemittel verwendet, u. zw. nicht nur für die Blumenpflege im Haushalt, sondern auch im Erwerbsgartenbau für Obst- und Gemüsekulturen und für erdelose Pflanzenzucht   (Hydroponik).   Diese Düngemittel enthalten ein Gemisch verschiedener Salze, meistens Sulfate, Nitrate und Phosphate der Alkalimetalle Natrium und Kalium, sowie von Ammonium. 



  Als man die eminente Bedeutung der Spurenelemente erkannte, musste man feststellen, dass diese bereits ab pH 4 mit den Orthophosphaten schwerlösliche Verbindungen bilden. Es wurden dann Verfahren bekannt, die Alkali-und Ammoniumpolyphosphate an Stelle der Orthophosphate verwendeten. Die Spurenelemente werden dabei in Form ihrer wasserlöslichen Salze mit andern Düngesalzen in Wasser gelöst. Die dem Salzgemisch oder der Lösung zugesetzten Alkali-und Ammoniumpolyphosphate halten die Metallionen der Spurenelemente auf Grund des Metallbindevermögens der Polyphosphate in Lösung. 



   Bei konzentrierten Düngesalzlösungen kann es nun vorkommen, dass solche Lösungen nicht durchscheinend klar, sondern schwach opal sind. Das kann einen Nachteil in verkaufstechnischer Hinsicht bedeuten. 



   Ein weiterer Nachteil der bekannten Düngesalzlösungen liegt darin, dass nur wasserlösliche Salze der Spurenelemente verwendet werden können, die relativ kostspielig sind. 



   Diese Nachteile werden bei dem erfindungsgemässen Verfahren vermieden, bei welchem die Spurenelemente in Form ihrer Oxyde, Hydroxyde oder Carbonate, vorzugsweise als Minerale oder in Form von Konzentraten, wie sie als Abfallprodukte anfallen, bereits bei der Herstellung der Polyphosphate zugesetzt werden. Das so entstandene Produkt wird dann in einer wässerigen Düngemittellösung oder in Wasser gelöst. 



   Die zu einem Volldüngemittel noch fehlenden Bestandteile, insbesondere stickstoffhaltige Verbindungen, können entweder in der wässerigen Düngemittellösung enthalten sein oder der wässerigen Lösung der die Spurenelemente enthaltenden Polyphosphate zugesetzt werden. 



   Bei dem erfindungsgemässen Verfahren bilden sich gemischte Polyphosphate von Alkali und metallischen Spurenelementen, die bis zu einem bestimmten Metallgehalt leicht wasserlöslich sind. Reine   Schwermetallpolyphosphate   sind in Wasser unlöslich. Für den Einsatz in flüssigen   Düngemittelnkommen   im allgemeinen keine hohen Metallkonzentrationen in Frage, so dass die Grenze der Löslichkeit, die bei den gemischten Schwermetall (Spurenelementen)-Alkali-Polyphosphaten bei etwa   1 eo   Schwermetalloxyd liegt, bei weitem nicht erreicht wird. 



   Alkalipolyphosphate werden bekanntlich auf zwei Wegen hergestellt : Die ersten beiden Glieder der Polyphosphatreihe, häufig noch Pyro- und Tripolyphosphat genannt, mit 2 bzw. 3 Phosphoratomen im Molekül, werden aus entsprechend eingestellten Orthophosphatlösungen von einem bestimmten Alka - 

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 li : Phosphor-Verhältnis hergestellt, indem man diese Laugen im Drehrohrofen oder Sprühtrockner trocknet und calciniert, wobei man unterhalb der Schmelztemperatur bleibt. Höhere Polyphosphate mit 4 oder mehr P-Atomen im Molekül können nur über die Schmelze hergestellt werden. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren wird daher so durchgeführt, dass man die Spurenelemente in Form ihrer Oxyde, Hydroxyde oder Carbonate, vorzugsweise als Minerale oder als Konzentrate, wie sie als Abfallprodukte anfallen, bereits bei der Herstellung der Polyphosphate zusetzt, indem man entweder a) die Verbindungen der Spurenelemente in Phosphorsäure löst, worauf die Säure mit Alkali oder Ammoniak neutralisiert, in Drehrohröfen oder Sprühtrocknern eingedampft und das gebildete Salzgemisch calciniert wird, oder 
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 bekannter Weise erfolgt, oder c) die Verbindungen der Spurenelemente den   Schmelzen von Mono-und/oder Dialkali-bzw.   Monound/oder Diammonphosphat zusetzt, worauf die Schmelze abgeschreckt und zerkleinert wird, und dass man die nach a bis c entstandenen Produkte in einer wässerigen Düngersalzlösung oder in Wasser löst. 



   Vorzugsweise wird die Schmelze portionenweise in Wasser oder in eine wässerige Düngemittellösung eingegossen und bei Temperaturen von 20 bis 100OC, vorzugsweise bei 30 bis   500C   bis zum Auflösen gerührt. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren wird in den Beispielen näher erläutert. 



     Beispiel l :   In 155 Teilen   5   figer   Phosphorsäure werden unter Erwärmen 0, 4 Teile Kupferoxyd und 1, 2 Teile Mangancarbonat gelöst. Die klare Lösung wird sodann mit 76 Teilen Soda (oder 100 Teilen Pottasche) neutralisiert. Die Salzlösung wird auf übliche Weise in einem Sprühtrockner getrocknet und zu Tripolyphosphat calciniert. Das entstandene Alkali-Tripolyphosphat wird in Wasser gelöst und durch Zusatz von weiteren Salzen ein Volldüngemittel hergestellt. 



   Beispiel   2 :   
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> Soda <SEP> 17 <SEP> Teile
<tb> Pottasche <SEP> 22 <SEP> Teile
<tb> 75% <SEP> igue <SEP> Phosphorsäure <SEP> 63 <SEP> Teile
<tb> Mangancarbonat <SEP> 0, <SEP> 76 <SEP> Teile
<tb> Kupferoxyd <SEP> 0, <SEP> 25 <SEP> Teile
<tb> Borax <SEP> 0, <SEP> 46 <SEP> Teile
<tb> 
 
Die Mischung wird auf bekannte Weise geschmolzen, die Schmelze rasch abgeschreckt, zerkleinert und in etwa 150 Teilen einer wässerigen Lösung, welche 36 Teile Ammonnitrat und 10 Teile Harnstoff enthält, gelöst. 



   Das Konzentrat wird vor der Verwendung noch 1 : 100 verdünnt. 



     Beispiel 3 :   In einen rotierenden Schmelzofen wird ein Gemisch aus 
25, 5 Teilen Soda
63 Teilen Phosphorsäure   (75loig)   entsprechend einem Äquivalent-Verhältnis von Phosphor zu Alkali = 1 : 1 geschmolzen und in die Schmelze 0, 76 Teile Mangancarbonat und 0, 25 Teile Kupferoxyd eingebracht. Die homogene Schmelze wird dann abgeschreckt, zerkleinert und in zirka 150 Teilen Wasser gelöst. Dieser Lösung werden noch andere Salze zugesetzt, z.

   B. : 
 EMI2.3 
 
<tb> 
<tb> Kaliumnitrat <SEP> 17 <SEP> Teile
<tb> Ammonnitrat <SEP> 30 <SEP> Teile
<tb> Harnstoff <SEP> 10 <SEP> Teile
<tb> Borsäure <SEP> 0. <SEP> 5 <SEP> Teile
<tb> Sulfitablauge <SEP> 5 <SEP> Teile
<tb> 
 Das Konzentrat wird vor der Verwendung   1 : 100   verdünnt. 

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 Beispiel   4 :

     
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<tb> 
<tb> Kaliumchlorid <SEP> 20 <SEP> Teile
<tb> Soda <SEP> 15 <SEP> Teile
<tb> 75% <SEP> ige <SEP> Phosphorsäure <SEP> 79 <SEP> Teile
<tb> Braunstein <SEP> 0, <SEP> 7 <SEP> Teile
<tb> Kupferkies <SEP> -Flotationskonzentrat <SEP> 
<tb> mit <SEP> zirka <SEP> 301o <SEP> Kupfer, <SEP> 3 <SEP>   <SEP> o <SEP> Eisen <SEP> usw. <SEP> 0,8 <SEP> Teile
<tb> 
 
Die Masse wird in einem Mischgefäss vorreagieren gelassen und dann in einen Schmelzofen mit entsprechendem Abzug für die entweichende Salzsäure gebracht. Die Schmelze wird rasch abgeschreckt und in etwa 150 Teilen Wasser gelöst. Durch Zusatz weiterer Salze wird ein Volldünger hergestellt. 
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 den in dünnem Strahl in 85 Teile heftig gerührtes kaltes Wasser eingetragen.

   Es entstehen zirka 5 mm grosse, durchsichtige Kugeln, die sich in dem auf zirka   400C   gehaltenen Wasser allmählich lösen. Der Orthophosphatgehalt beträgt 0,   221o,   bezogen auf Polyphosphat. 



     Beispiel 6 :   In 90 Teilen   85% figer   Phosphorsäure werden 0, 4 Teile Kupferoxyd und 1, 2 Teile Mangancarbonat gelöst. Durch Erhitzen auf 5300C entsteht eine Polyphosphorsäure mit zirka   40/0   Ortho-,   l   o   Pyro-,   110/0   Tripolyphosphorsäure, der Rest setzt sich aus höheren Polyphosphorsäuren zusammen. 



  Dieses Produkt wird in einer rotierenden Trommel so lange mit Ammoniak behandelt, bis die   l  & ige   wässerige Lösung einen pH-Wert von 7, 5 aufweist. 



   Mit dem erfindungsgemässen Verfahren hat man die Möglichkeit,   Dilngesalzlösungen   von hoher Konzentration, ausgezeichneter Stabilität und besonders guter Löslichkeit herzustellen. Weiters ist es mit diesem Verfahren möglich, Volldüngemittel herzustellen, die ausser den Phosphaten und den Stickstoffverbindungen keine fremden Anionen enthalten. Dies kann besonders für wissenschaftliche   Versiche   interessant sein. 



   Es bedeutet ferner einen wirtschaftlichen Vorteil, wenn man die Spurenelemente nicht mehr in Form teurer Salze, sondern in Form ihrer Oxyde, Hydroxyde, Carbonate, aber auch als Minerale oder als Metallkonzentrate, wie sie als Abfallprodukte in der Industrie auftreten, für die Herstellung der Polyphosphate einsetzen kann. Ebenso ist es möglich, Calciumphosphate natürlichen oder künstlichen Ursprungs mit Phosphorsäure und Alkaliverbindungen zu schmelzen. Die im Calciumphosphat vorhandenen schädlichen Fluoride werden bei diesem Prozess ausgetrieben, während die metallischen Verunreinigungen des Rohphosphates, die ansonsten durch kostspielige Reinigungsoperationen abgetrennt werden müssen, als Spurenelemente wirksam werden können. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung von wässerigen, klaren Volldüngemittelkonzentraten, die Polyphosphate oder ein Gemisch von Polyphosphaten mit Orthophosphaten und Spurenelementen, wie Mangan, Kupfer usw. enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass man die Spurenelemente in Form ihrer Oxyde, Hydroxyde oder Carbonate, vorzugsweise als Minerale oder als Konzentrate, wie sie als Abfallprodukte anfallen, bereits bei der Herstellung der Polyphosphate zusetzt, indem man entweder a) die Verbindungen der Spurenelemente in Phosphorsäure löst, worauf die Säure mit Alkali oder Ammoniak neutralisiert, in Drehrohröfen oder Sprühtrocknern eingedampft und das gebildete Salzgemisch calciniert wird, oder b) die Verbindungen der Spurenelemente den Salzgemischen, bestehend aus   Mono-und/oder   Di-   alkali-bzw.

   Mono-und/oder   Diammonphosphat zusetzt, worauf die Herstellung der Polyphosphate in bekannter Weise erfolgt, oder c) die Verbindungen der Spurenelemente den Schmelzen von Mono-und/oder Dialkali-bzw. Mo-   no-und/oder   Diammonphosphat zusetzt, worauf die Schmelze abgeschreckt und zerkleinert wird, und dass man die nach a bis c entstandenen Produkte in einer wässerigen Düngersalzlösung oder in Wasser löst.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze portionen- <Desc/Clms Page number 4> EMI4.1