CH148776A - Verfahren zur Herstellung eines stickstoffhaltigen Humuskörpers. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung eines     stickstoffhaltigen        Humuskörpers.       Mit der rasch zunehmenden Produktion  von synthetischem Ammoniak muss jede neue  Möglichkeit begrüsst werden, dieses zu festen  Düngemitteln weiter zu verarbeiten. Vom       agrikulturchemischen    Standpunkt aus ist es  hierbei wünschenswert, solche Bindungsfor  men zu finden, bei denen mit dem Ammoniak  keine bodenfremden oder gar den Boden in       urigünstigem    Sinne verändernden, zum Bei  spiel säuernden Ballaststoffes auf den Acker  gebracht werden.

   Ferner dürfte in der  kommenden Entwicklung der Kunstdünger  wirtschaft das Bedürfnis wachsen, die For  men der Mineraldüngung mehr als bisher den  organischen Naturdüngern anzugleichen, ins  besondere für solche Länder, bei denen aus  andern Gründen die innige Verknüpfung von  Acker- und Viehwirtschaft undurchführbar  ist.  



  Aus diesen Erwägungen heraus wurde  auf den alten Vorschlag zurückgegriffen,  Torf und andere     huminsäurehaltige    Natur  stoffe zur Bindung des Ammoniaks auszu-    nutzen. Aber die Aufnahmefähigkeit dieser  Körper für Ammoniak ist für     praktisebe          Zwecke    gering.

   Sieht man von der     11eiige     Ammoniak ab, die rein physikalisch gebun  den, also im Wassergehalt des Torfes gelöst  oder an der Oberfläche reversibel     adsorbiert     ist, und daher leicht wieder zu Verlust geht  und physiologisch schädlich wirken kann, so  ist die rein chemische Bindungskraft des  Torfes für Ammoniak nur sehr     beschränkt     und entspricht dessen Gehalt an freien     Flu-          minsäuren.    Beziffert man das     Äquivalent-          gewicht    des Torfes mit durchschnittlich<B>300</B>       (vergl.    Sven     Oden,    "Die     Huminsäuren")

      und  nimmt ihn als ausschliesslich aus solchen       Huminsäuren    bestehend an, so müsste der  maximale Stickstoffgehalt eines solchen Pro  duktes etwa     .1,5    % , bezogen     anf    die Trocken  substanz, betragen. Versuche zeigten, dar  man kaum über 3 % hinauskommen kann.  Ein solcher Stickstoffgehalt ist aber als für  einen modernen Stickstoffdünger bei weitem  zu gering anzusehen.      Der Grundgedanke vorliegender Erfin  dung besteht nun darin, durch Behandlung  mit oxydierenden Gasen bei niedrigen Tem  peraturen die Zahl der Gruppen sauren Cha  rakters in der Ausgangssubstanz zu erhöhen  und damit auch die Bindungsfähigkeit für  Ammoniak.

   Zu diesem Zwecke wird das       autoxy        dative    Vermögen der     Huminsäure    in  Anspruch genommen und Luft oder elemen  tarer Sauerstoff anderer Gemische als Oxy  dationsmittel benutzt. Als geeignete Arbeits  temperaturen haben sich insbesondere solche  zwischen 50 und 250' bewährt. Doch sind  auch tiefere Temperaturen bei entsprechend  verlängerten Reaktionszeiten bereits brauch  bar. Wärmezufuhr von aussen ist nur zum  Einleiten der Reaktion erforderlich. Ist sie  im Gange, so genügt die freiwerdende Reak  tionswärme zum Aufrechterhalten der Tem  peratur. Diese kann geregelt werden durch  Änderung der Luftmenge oder ihrer Zusam  mensetzung. Ein Teil der Reaktionswärme  kann auch dazu benutzt werden, das im Aus  gangsmaterial enthaltene Wasser zu ver  dampfen.

   Die Behandlung mit Ammoniak  kann gleichzeitig mit der Oxydation erfolgen  oder sich an die     oxydative    Behandlung an  schliessen. Als     besonders    zweckmässig hat es  sich jedoch erwiesen, beide Operationen  gleichzeitig erfolgen zu lassen. In diesem  Falle wird ein     Ammoniak-Luftgemisch    bei  der gewählten Temperatur über das Aus  gangsmaterial geleitet und die Ammoniak  konzentration so eingestellt, dass ein mög  lichst     ammoniakfreies    Gas den Reaktions  raum verlässt. Zur Regelung der Oxydations  geschwindigkeit können Zuschläge positiv  oder negativ katalytischer Art verwendet  werden.

   Als positive Katalysatoren kommen  Alkali-,     Erdalkali-    oder     Schwermetallsalze     in Frage, zum Beispiel     Kaliumchlorid,    Ei  sen-,     Mangansalze    und andere, negative Ka  talysatoren sind Oxyde,     Hydroxyde    und  Karbonate. Auch können der Luft und dem       Ammoniak-Luftgemisch    andere Gase, wie  Wasserdampf, Kohlensäure usw. zugemischt  werden.

   Die Reaktion kann auch statt im  trockenen Zustande mit den in Wasser oder    andern Flüssigkeiten suspendierten Aus  gangsstoffen vorgenommen werden, wobei  man besonders bequem die freiwerdende     l'ic,-          a        a        ktionswärme        abführen        kann.        InsbesonrIen-          kann    es auch hierbei vorteilhaft sein, unter  erhöhten Drucken     zii    arbeiten.

   Besonders  zweckmässig ist es zum Beispiel, den nach  dem     Druckwasserspritzverfahren    gewonnenen  Torfbrei der weiteren     Nassbehandlung    mit  Ammoniak und Luft, eventuell unter Druck,  zu unterwerfen. Als Ausgangsmaterial dient       huminkörperhaltiges    Material, insbesondere       Huminsäure,    solche enthaltende oder     humin-          säureartige    Stoffe, wie Torf, Braunkohle,  vermodertes Holz oder solche Stoffe, die       Huniinsäure    zu bilden vermögen, wie Torf,       huminreiche    Kohle,     Lignin    usw.  



  Das Ausgangsmaterial kann in nassem  Zustand kurzzeitig auf 200   erhitzt und da  durch einer nassen     Inkohlung    unterworfen  werden. Hierauf erfolgt die Behandlung mit  einem     Ammoniak-Luftgemisch.    Zur Erhit  zung kann gespannter Dampf verwendet  werden.  



  Die gemäss vorliegender Erfindung ge  wonnenen Produkte enthalten 10 bis 20       Stickstoff    und darüber. Sie sind für sich  oder im Gemisch mit andern Pflanzennähr  stoffen als Dünger und Bodenverbesserung  in Aussicht genommen. Die erhaltenen Pro  dukte können auch zum Härten von Metallen  nach der Einsatzhärtung verwendet werden.  Sie vertreten dann die Stelle von zum Bei  spiel Lederkohle,     Cyaniden    usw. und ihre       -\ÄTirli:ung    beruht darauf, dass bei den in  Frage kommenden Temperaturen von zum  Beispiel 800       Cy        anwasserstoff,    der bekannt  lieh ein vorzügliches     Härtemittel    ist, abge  spalten wird.

   Die gemäss des Erfindung er  haltenen     Kohlenstoff-Stickstoffverbindungen     können auch durch Erhitzung mit     Alka.li-          hydroxyden    oder     -karbonaten    unter Luft  abschluss auf Temperaturen oberhalb<B>700'</B>  in     Cyanide    umgewandelt werden.  



  Bei der Ausführung des trockenen Ver  fahrens gewinnt man ein stickstoffreiches  Produkt, das aber eine sehr geringe     Schütt-          dichte    von. 0,2 bis 0,3 besitzt, während beim           Nass"erfahren    ein stickstoffärmeres Produkt  mit einem Schüttgewicht von 0,8 bis 0,9     er-          halten    wird.

   Es ist daher vorteilhaft, das  Verfahren in zwei Stufen auszuführen, der  art, dass man zuerst im     Nassprozess    ein dich  tes Material mit weniger Stickstoff herstellt       iiiict    dieses einer trockenen Nachbehandlung       iiiit        Ammoniak-Luft    unterwirft, um ein       höherwertiges    Produkt mit grosser     Schütt-          dichte    zu erzielen.  



  Man behandelt also zweckmässig das Ma  lerial zuerst im nassen Zustand im     Autoklav     mit Ammoniak und Sauerstoff     bezw.    sauer  stoffhaltigen Gasen und unterwirft es hin  terher nach der Filtration einer     trockenen     Nachbehandlung mit     Luft-Ammoniakgemi-          schen.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines stick stoffhaltigen Humuskörpers, dadurch gekenn zeichnet, dass huminkörperhaltiges Material bei Temperaturen von 50 bis 300 mit oxy dierenden Gasen und Ammoniak behandelt wird. UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in Gegenwart indif ferenter Gase gearbeitet wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in Gegenwart von Wasserdampf gearbeitet wird. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in Gegenwart von Kohlensäure gearbeitet wird. (.. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ausgangsmate rial Zuschläge zugegeben werden. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangsmate rial Material pflanzlichen Ursprungs verwendet wird, das Alkaliverbindungen enthält. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangsmate rial Material pflanzlichen Ursprungs verwendet wird, das Erdalkaliverbin- dungen enthält. 7. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dem Material pflanz lichen Ursprungs Schwermetalle zuge setzt -werden. B. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das huminkörper- haltige Material in einer Flüssigkeit sus pendiert verwendet wird. 9.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das huminkörper- haltige Material in Wasser suspendiert verwendet wird. 10. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass unter erhöhtem Druck gearbeitet wird. 1.1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass nasses Ausgangs material durch kurzes Erhitzen auf 200 einer nassen Inkohlung unterworfen und dann mit einem Ammoniak-Luftgemisch behandelt wird. t2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das nasse Ausgangs material durch kurzes Erhitzen mit ge spanntem Dampf auf 200 einer nassen Inkohlung unterworfen und dann mit einem Ammoniak-Luftgemisch behandelt wird. 13. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmate rial einer nassen Behandlung im Auto klaven unter Druck mit Ammoniak und sauerstoffhaltigen Gasen unterworfen und nach der Filtration im trockenen Zustand mit einem Ammoniak-Luft- gemisch behandelt wird. 1.4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ammoniak behandlung gleichzeitig mit der Oxy dation erfolgt.

   <B>15.</B> Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ammoniak- behandlung nach der Oxydation erfolgt.