CH163532A - Verfahren zur Herstellung eines haltbaren gekörnten Kalkstickstoffes. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung eines haltbaren gekörnten     lialkstiekstoffes.       Die     Erfindiiii-    bezieht sieh auf ein     Ver-          n          I   <B>"</B>     a        lireii        zur        Herstellun-,        C        eines        haltbaren        2n        -e-          körnten    Kalkstickstoffes, wobei sowohl wäh  rend der Herstellung,

   wie auch     beim    Lagern  der fertigen Produkte Stickstoffverluste       weitgehend    vermieden werden können.  



  Es sind eine grosse Reihe von Verfahren  zur     Körnung    von Kalkstickstoff bekannt. Es  ist zum Beispiel bereits     vorgeschlagen    wor  den, den Kalkstickstoff mit     brösserenWasser-          inengen    zu behandeln als von     -dem    Kalk und  Karbid gebunden werden kann und hierbei  (las chemisch nicht gebundene Wasser un  mittelbar zu verdampfen. Ein ähnliches Ver  fahren besteht darin, dass die     Körnung    und       Trocknung    in zwei getrennten     Arbeitsgängen     vorgenommen wird.  



  Das vorliegende Verfahren ist ein Kom  binationsverfahren und ist dadurch     gehenn-          zeichnet,    dass     pulverförmiger    Kalkstickstoff  mit einer zur     @Iydratisierung    der Beimengun  gen, wie Kalk und zum Beispiel     Caleium-          karbid    ausreichenden     -Zenbe    Wasser und mit    einem Bindemittel behandelt, gekörnt und  zur     Entfernung    des Wassers erhitzt wird.  Besonders     zweckmässig    ist es, alle Behand  lungsstufen auch in besonderen     Apparaturen     vorzunehmen.

   Die Trocknung wird nicht, wie  bisher, bei verhältnismässig niedrigen Tempe  raturen, sondern bei erhöhten Temperaturen,  insbesondere solchen von über<B>100'C,</B> vor  genommen. Durch ein möglichst schnelles  Erhitzen auf diese hohen Temperaturen wird  jede     Umwandlung    des     Stickstoffes    in     Di-          cya.ndiamid    und ein Verlust an     Stickstoff     durch     Ammoniakbildung    vermieden.  



  Die Körnung des Kalkstickstoffes kann  auf beliebige Weise, am besten vor der Er  hitzung zur Entfernung des Wassers er  folgen, wobei unter Körnung jede Art der  Formung verstanden wird. Als Bindemittel  kommen zum     Beispiel    Lösungen von Nitra  ten, insbesondere     Calciumnitrat,    Ammonium  nitrat oder Salpetersäure in Frage. Es kön  nen aber auch andere Stoffe, wie     Cal-          eiumchlorid    oder andere Kalkverbindungen,      Zucker, Stärke, Harnstoff, Glukose,     Sulfite     usw. als solche oder in Lösung verwendet  werden.

   Die Zuführung des Bindemittels  oder der     Bindemittellösungen    kann bei ge  wöhnlicher Temperatur, in der Wärme, oder  besonders zweckmässig unter Kühlung er  folgen. Die     Hydratisierung    des Kalkstick  stoffes kann in mehreren Stufen erfolgen,  wobei in allen Stufen dieselben Flüssigkeiten  verwendet werden können, oder zum Beispiel  in der ersten Stufe nur Wasser und in einer  zweiten Stufe die     Bindemittellösung    zur Ein  wirkung gebracht wird.

   Man kann zum Bei  spiel die     Hydratisierung    in folgender Weise  ausführen:  Man mischt zunächst den feingemahlenen  Kalkstickstoff mit der notwendigen Menge  Wasser innig in einem besonderen Mischer,  der geeignete Vorrichtungen, zum Beispiel  eine radiale Achse mit Flügeln oder der  gleichen, zur     Durcharbeitung    der Masse be  sitzt; .durch diesen Mischer wird das Ma  terial so schnell     durchgeschickt,    dass nur  eine teilweise     Hydratisierung    eintritt und       die        Temperatur        nicht        allzu        hoch,     nicht über 70  , steigt.

   Aus diesem  Mischer gelangt die Masse in einen zweiten  Apparat, zum Beispiel in eine     rotierende     Trommel, in der die     Hydratisierung    zu Ende  verläuft, wobei man erheblich höhere Tem  peraturen bis zu 175  , zweckmässig 120 bis  <B>150</B>  , erreichen lässt. Während     und/oder    zwi  schen den     Behandlungsstufen    kann eine  Kühlung erfolgen. Man kann auch einen  Teil .des so behandelten Kalkstickstoffes mit  einem Überschuss von Wasser     bezw.    mit  einer     Wasserüberschuss    enthaltenden Lösung  des     Bindemittels    behandeln und dieses Ge  misch dann mit weiterem Kalkstickstoff ver  setzen.  



  Den hydratisierten Kalkstickstoff lässt  man zweckmässig abkühlen.  



  Als besonders vorteilhaft hat sich eine  Kombination folgender Arbeitsstufen er  geben:  Rohes     Calciumcyanamid    wird mit einem  möglichst geringen, aber für die vollständige       Timsetzung    des freien Kalkes in Calcium-         lydroxyd    und für die vollständige Zerstö  rung des     Calciumkarbides    hinreichenden Be  trag von Wasser hydratisiert. Es werden  zweckmässig Wassermengen von 2 bis     10%,     vorzugsweise<B>3</B> bis 6 % , bezogen auf die  Menge des rohen Kalkstickstoffes, ange  wandt.  



  Die     Hydratisierung    kann unter Kühlung  oder auch, um eine     möglichst    schnelle Reak  tion zu erhalten, bei     erhöhter    Temperatur, ja  sogar unter Einhaltung der oben angegebe  nen Bedingungen bei Temperaturen über  <B>100'</B> C vorgenommen werden, wobei nur  darauf geachtet werden muss, dass jede     Di-          cyandiamidbildung    möglichst weitgehend  vermieden wird. Es ist zweckmässig, wäh  rend der     Hydratisierung    durch Rühren oder  ähnliches für eine innige Mischung zu  sorgen.

   Der hydratisierte, zweckmässig auf  Raumtemperatur abgekühlte Kalkstickstoff  wird dann mit soviel einer wässerigen Lo  sung des Bindemittels     behandelt,    dass ein  feuchtes Pulver gebildet wird. Das     Binde-          mittel    wird zweckmässig in     gesättigter    oder  nahezu     gesättigter,    gegebenenfalls warmer  Lösung     angewandt.    Bei Verwendung von       Calciumnitrat    können zum Beispiel     Beträge     von 5 bis<B>50%</B> (zweckmässig 10 bis 12%)  Nitrat in etwa 50 %     iger    Lösung verwendet:  werden.

   Derartige Konzentrationen verhin  dern anscheinend ein     Inlösuüggehen    des Cal  ciumcyanamides. Das feuchte Pulver wird  dann in einer     geeigneten    Mühle     zerkleinert.     um die in den vorhergehenden Stufen gebil  deten Klumpen zu zerstören. Der feuchte  Kalkstickstoff wird dann in einem, zweck  mässig horizontalen, rotierenden Zylinder bei       -gewöhnlicher    Temperatur gekörnt und das  granulierte Material     abgesiebt,    wobei die  Rückstände in die     Zerkleinerungs-    oder Kör  nungsvorrichtungen zurückgeführt werden.  



  Das gekörnte     abgesiebte    Material wird in  einem besonderen Trockner schnell auf hohe  Temperatur so erhitzt, dass     Zersetzungen     vermieden werden und dass der Gehalt an  freiem Wasser auf 5 % - vorzugsweise 1.  bis 2% - herabgedrückt     wird.    Unter freiem      Wasser wird hierbei das Wasser verstanden,  das bei Temperaturen     unter   <B>115'</B> C     abtreib-          bar    ist. Wenn der wesentliche Teil des  freien Wassers entfernt worden ist, kann  das Trocknen oder Erhitzen längere Zeit  ohne Schaden fortgesetzt werden, es ist aber  zweckmässig, den ganzen     Trockenprozess    in  weniger als drei Stunden durchzuführen.

    Die Dauer der Trocknung hängt natürlich  von der Grösse der Körnung ab.  



  In den beiliegenden Zeichnungen ist eine       Ausführungsform    des Verfahrens anhand  einer beispielsweisen Apparatur schematisch  dargestellt, und zwar zeigt:       Fig.    1 schematisch die wesentlichen Stu  fen des Prozesses und       Fig.    2 die Ansicht einer einfachen An  lage zur Durchführung des Verfahrens.  Wie in     Fig.l    gezeigt, wird der rohe       Kalkstickstoff    in einem Mischer 3 mit Was  ser 2 bis zur vollständigen     Hydratisation     behandelt.     DaSMaterial    wird dann gekühlt (4)  und     gelangt    in einen Mischer 5.

   Eine Lö  sung 6 eines geeigneten Bindemittels, be  sonders     Calciumnitrat    in ungefähr 50%iger  Lösung, wird innig hiermit gemischt. Bei  der Mischung soll darauf geachtet werden,  dass die Lösung so gleichmässig über die  ganze Masse verteilt wird wie möglich, um  die Bildung starker Klumpen zu verhindern  und die     spätere    Körnung zu erleichtern. Da  die Bildung von Klumpen nicht völlig ver  hindert werden kann, wird das feuchte Ma  terial von den Mischern in einen     Desintegra-          tor    7     gebracht.    Dieser kann irgend eine ge  eignete Art von Mühle sein.  



  Das Material wird dann in die     Körnungs-          vorrichtung    8 gebracht, wo bei Lufttempera  tur das Material zu Körnern der     gewünsch-          l.en    Grösse     agglomeriert    wird. Es ist zweck  mässig, den Betrag der Lösung und die Art  der     Granulierung    so zu führen, dass die  Grösse der gebildeten Körner zwischen 8 und  <B>100</B> Maschen liegt. Das gekörnte Produkt  wird dann über ein Sieb 9 geführt, um die  Teilchen, die grösser als acht Maschen sind,       zurückzuhalten,    die dann in den Desintegra-         tor    7 zurückgeführt werden.

   Ausser dem  Sieb 9 oder an Stelle desselben kann zwi  schen 7 und 8 ein     Sieb,eingeschaltet    werden,  womit erreicht wird, dass 8 mit vollkommen  gleichmässigem Material einer bestimmten  Grösse beschickt wird. Die Körner werden  dann durch einen Rotationstrockner 11 ge  führt und der Einwirkung heisser Gase  unterworfen, die im Gleich- oder Gegenstrom  zum Material geführt werden können. Der  Führungssinn der Gase ist nicht sehr wich  tig, dagegen kommt es darauf an, das Was  ser in möglichst kurzer Zeit zu entfernen.  



  Es ist wichtig, die grösseren Stücke des  gekörnten Materials vor dem Trocknen zu  entfernen, weil auf diese Weise     Dieyan-          diamidbildung    vermieden wird und diese  grösseren Klumpen in den     Desintegrator    zu  rückgeführt und wieder nutzbar gemacht  werden können.     '-,     Die Apparatur gemäss     Fig.    2 besteht im  wesentlichen aus einem Vorratsbehälter 12  für hydratisierten gekühlten Kalkstickstoff,  aus dem dieser durch eine     Förderschnecke     13 in einen     Mischer    14 gebracht wird, der  zum Beispiel aus einem Zylinder besteht, der  eine rotierende Welle mit Schaufeln oder  ähnlichen Organen besitzt.

       Eine    Lösung von       Caleiumnitrat    oder einem ähnlichen geeig  neten Bindemittel wird aus dem Tank 15  durch Rohr 16 in .den Mischer 14 geleitet,  wo sie in möglichst feiner Verteilung, zum  Beispiel durch eine Anzahl Düsen, auf das  Material zur Einwirkung gebracht wird, um  eine gleichmässige Benetzung zu erzielen. Von  dem Ende 17 des Mischers gelangt das Ma  terial in .den     Desintegrator        1,8    und von dort  in die     Körnungsvorrichtung    19. Diese ist  zum Beispiel ein leicht geneigter offener Zy  linder, der     sich""mit    geeigneter Geschwindig  keit .dreht, so dass das Material in verhältnis  mässig kurzer Zeit durchläuft.

   Der Zylinder  soll .so konstruiert sein, dass das Material  nicht frei durchfliessen kann, sondern sich in  einem oder mehreren Punkten staut, um sich  erst nach Erreichung eines gewissen Ni  veaus weiter zu bewegen. Die Umdrehungs-           geschwindigkeit    wird zweckmässig so ge  wählt, dass     die    Teilchen nicht völlig mit  rotieren, sondern aus dem obern Teil des Zy  linders zurückfallen. Durch die Rotations  geschwindigkeit, durch die Menge des Mate  rials, den Feuchtigkeitsgehalt und die Ab  messungen des Zylinders     bezw.    seiner Ab  teilungen kann man die Grösse der     Körnung     bestimmen. Bei .der obengenannten Mischung  genügen zum Beispiel 45 Minuten vollstän  dig für eine genügende Körnung des Pro  duktes.  



  Vom- Auslaufende 20 fällt das Material  auf eine Fördervorrichtung 21 und gelangt  auf das Schüttelsieb 22, wo die grossen     Par-          tikelchen    abgetrennt werden, während die  Körner auf dem Förderband 23 in den Ro  tationstrockner 24 gelangen, der zum Bei  spiel aus einem doppelwandigen Zylinder be  stehen kann, der zwischen den beiden Wan  dungen durch radiale Längswände unterteilt  ist. Die auf Sieb 2.2 abgetrennten zu grossen  Körner können zu dem     Desintegrator    18  durch ein nicht gezeichnetes Förderband oder  auf beliebige andere Weise zurückgeführt  werden.

   Heisse -Luft oder heisse Verbren  nungsgase, die in dem Ofen 25 erzeugt wer  den, gehen durch das Rohr 26 in den Rota  tionstrockner 24, ohne zunächst in Berührung  mit den zu trocknenden Körnern zu gelan  gen. Die Gase, die zweckmässig mit einer  Temperatur von 250 bis 275   eintreten und  mit einer Temperatur von etwas unter 100  ,  zum Beispiel     8,5-     , austreten sollen, durch  streichen den Trockner der Länge nach bis  zu dem Ende 27, von wo aus sie zurück  geleitet werden und .durch die verschiedenen  Abteilungen des     Trockners,    die die Körner  enthalten,     streichen,    so dass hier heisse Gase  und Material in direkte     Berührung    gelangen.  Die Abgase werden durch das Rohr 28 ab  geführt.  



  In der vorstehend beschriebenen Appara  tur sind für     Hydratisierung,    Zusatz des  Bindemittels, Körnung und Trocknung be  sondere Arbeitsstufen vorgesehen, wobei die       Dicyandiamidbildüng    zum Beispiel entweder  durch einen möglichst geringen Wasserüber-         schuss    oder im Falle eines Wasserüber  schusses durch Arbeiten bei möglichst tiefer  Temperatur oder durch möglichst schnelles  Erhitzen vermieden werden soll.

   Ein beson  derer Vorteil der Verwendung der beschrie  benen Apparatur für die Ausübung des  neuen Verfahrens besteht darin,     da.ss    es be  reits bei einem einmaligen Durchgang ge  lingt, beinahe das gesamte Material in Korn  form überzuführen, während bei den be  kannten Verfahren ein sehr viel grösserer  Prozentsatz an nicht gekörntem Material an  fällt, das mehrmals durch die Apparatur ge  schickt werden muss.  



  Das Verfahren lässt sich nicht nur auf  aus Karbid hergestellten Kalkstickstoff,  sondern auch auf solchen Kalkstickstoff  anwenden, der aus     Calciumoxy    d oder     Ca1-          eiumkarbonat    und Ammoniak oder     Ammo-          niak-Kohlenoxyd-        bezw.        Kohlensäuregemi-          schen,    Blausäure oder ähnlichen Gasen ge  wonnen ist. Die Körner können auch in be  kannter Weise einer Ölung oder ähnlichen,  die Staubentwicklung weiter herabsetzenden  Behandlung unterworfen werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines halt baren gekörnten Kalkstickstoffes, dadurch gekennzeichnet, dass pulverförmiger Kalk stickstoff mit einer zur Hydratisierung der Beimengungen ausreichenden Menge Wasser und mit einem Bindemittel behandelt, ge körnt und zur Entfernung des Wassers er hitzt wird. UNTERANSPRüCHE 1.. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Körnung eine Erhitzung auf Temperaturen über 100 C vorgenommen wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da,ss die Erhitzung der Körner möglichst schnell vorgenommen und so geführt wird, dass ihr Gehalt an freiem Wasser . nach dem Erhitzen weniger als 5 % beträgt. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhitzung der Körner möglichst schnell vorgenommen und so geführt wird, dass ihr Gehalt an freiem Wasser nach dem Erhitzen 1 bis % beträgt. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydratisierung in mehreren Stufen vorgenommen wird. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydratisierung in mehreren Stufen vorgenommen wird und dass in den einzelnen Stufen ver schiedenartige Flüssigkeiten zur Anwen dung gebracht werden. h. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydratisierung des Kalkstickstoffes in zwei getrennten Verfahrens- und Apparaturstufen derart durchgeführt wird, dass der Kalkstick stoff zunächst bei Temperaturen unter halb 100 C mit Wasser schnell und innig vermischt und sodann die Hydra tation in der zweiten Stufe bei Tempe raturen über<B>100'</B> C zu Ende geführt wird. i .

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Lösungen von Stof fen verwendet werden, die nach der Ver dampfung des Wassers als Bindemittel für die Körner dienen. B. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel Lö sungen von Nitraten angewandt werden. 9. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel Cal- eiumnitratlösungen angewandt werden. l (). Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel in konzentrierter Lösung angewandt wird. 11. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel in gesättigter Lösung angewandt wird. 12.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydratisierung des Kalkstickstoffes mit einem geringen Überschuss der für die Ablöschung des Ätzkalkes und des Karbids hinreichen den Menge Wasser vorgenommen wird. 13. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der hydratisierte und mit dem Bindemittel behandelte Kalkstickstoff bei Temperaturen unter halb 40 C der Körnung zugeführt wird. 14. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, ,dass die Trocknung der Körner in weniger als drei Stunden durchgeführt wird. 15.

   Verfahren nach Pätentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der hydratisierte Kalkstickstoff vor der Zuführung des Bindemittels abgekühlt wird. 16. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Körner vor der Erhitzung gesiebt werden und dass die zurückbleibenden Teilchen zerkleinert und der Körnung wieder zugeführt wer den. 17. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Arbeits stufe eine besondere Apparaturstufe vor gesehen wird. 18. Verfahren nach Patentanspnich, dadurch gekennzeichnet, dass die Körnung ohne Anwendung von Wärme durchgeführt wird. 19.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung der Bindemittellösungen unter Kühlung er folgt.