DD287026A5 - Verfahren zur herstellung mikronaehrstoffhaltiger fluessiger stickstoffduenger - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Harnstoff- oder Ammonnitrat-Harnstoff-Duengeloesungen mit Mikronaehrstoffen als Ligninsulfonate durch Umsetzung von Calciumligninsulfonat mit Metallsulfat unter Umgehung einer Calciumsulfatabscheidung. Es wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem der aufwendige Arbeitsschritt "Calciumsulfatabtrennung" vermieden wird und die Entstehungsprodukte ohne weitere Zwischenstufen als Fluessigduenger mit chelatisierten Mikronaehrstoffen direkt verwendbar sind.{Herstellungsverfahren; Duengemittel, fluessig; Harnstoff-Loesungen; Ammonnitrat-Harnstoff-Loesungen; Mikronaehrstoffe; Chelate; Ligninsulfonate; Metallsulfate; Calciumsulfatabscheidung}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mlkronährstoffhaltiger Flüssigdünger aus wäßrigen Harnstoff- oder Ammonnitrat-Harnstoff-Lösungen sowie Calciuin-Ligninsulfonaten und Metallsulfaten.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Anwendung flüssiger Stickstoffmittel wie Harnstoff-Lösung oder Ammonnitrat-Harnstoff-Lösung ist in der Landwirtschaft und im Gartenbau weit verbreitet.

Es Ist bekannt, weitere Nährstoffe insbesondere Mikronährstoffe, diesen Lösungen beizumischen. Diese somit aus verschiedensn Düngekomponenten bestehenden Mischungen werden aus Effektivitätsgründen in einem Arbeitsgang als gemeinsame wäßrige Lösung ausgebracht (Nevskaja, V. N.; Chimizacja sel'skogo chozjajstwa - Moskva (1988) 3, S. 30-32; Fibian, Borchmann, Wiss. Z. Univ. Rostock 22 [19731S. 351-355).

Mikronährstoffe wie Kupfer, Zink, Eisen bzw. auch Magnesium sind wichtige Pflanzennährstoffe, die für ein gesundes Wachstum und hohe Erträge erforderlich sind. Zur Erhöhung ihrer Wirksamkeit werden sie vielfach an sogenannte Chelatbildner wie EDTA, NTA, DTPA und HEEDTA gebunden und als Komplexverbindung zum Einsatz gebracht.

(US-PS 2929700; DE-PS 2313921; DD-PS 210449; DE-PS 2535985)

Neben synthetischen Komplexbildnern läßt sich auch Ligninsulfonsäure als gut pflanzenverträglichus Naturprodukt verwenden.

Ligninsulfonsäure fällt im Prozeß der Cellulosegewinnung vorwiegend als Calciumsalz an. Es besitzt somit als Abfall im Vergleich zu den synthetischen Verbindungen kostengünstige Voraussetzungen zur Herstellung von Mikronährstoffverbindungen.

(US-PS 2929700; US-PS 3244505)

So wirdz. B. die gemeinsame Ausbringung von Kupferligninsulfonatpräparaten mit Ammonnitrat-Harnstoff-Lösung empfohlen.

(Anwenderrichtlinie Coinbilignat-Cu; VEB CWC Coswig/Anhalt, 1989)

Weiterhin ist bekannt, daß zur Herstellung der Mikronährstoffverbindungen aus Cu, Mn, Zn, Fe und aus Mg als Ligninsulfonate die Umsetzung von Ca-Ligninsulfonat mit den Metallsulfaten in wäßriger Lösung durchgeführt wird.

Das ausgefallene CaSO₄ 2 H]O wird abgetrennt und es resultiert eine Lösung der entsprechenden Ligninsulfonate (DD-PS 96226).

Nachteilig ist bei der Herstellung von Metalligninsulfonaten aus schwefelsauren Metallsalzen und Ca-Ligninsulfonat der unumgängliche Arbeitsgang der Gipsabtrennung mittels Filtration, Zentrifugieren oder anderer Methoden. Diese Prozeßstufe wird dadurch erschwert, daß konzentrierte Ligninsulfonatlösung stark viskos ist.

Besonders ungünstig für die Abtrennung des Gipsniederschlages erweist sich die Tatsache, daß die Gipsanteile in der Lösung einen längeren Zeitraum für die Ausfällung benötigen und darüber hinaus nach beendeter Separation Folgeniederschläge auftreten. Insgesamt handelt es sich somit um einen ungünstigen zeitaufwendigen Arbeitsgang.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung wäßriger Lösungen aus Ammoniumnitrat und/oder Harnstoff und Calcium-Ligninsulfonaten sowie Metallsulfaten darzustellen, das den Arbeitsschritt .Gipsabtrennung" vermeidet und bei dem die Entstehungsprodukte direkt als Flüssigdünger mit Mikronährstoffen verwertbar sind.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein kostengünstiges Vorfahren zur Herstellung wäßriger Lösungen aus Calcium-Lignin3ulfonat, Metallsulfaten, Ammoniumnitrat und/oder Harnstoff aufzuzeigen, bei dem der unvorteilhafte Arbeitsscheu ,Gipsabtrennung" vermieden wird und ohne weitere Zwischenstufen direkt verwendungsfähige Harnstoff- bzw. Ammonnitrat-Harnstoff-Lösungen entstehen, die mit Ligninsulfonsäure chelatisierte Mikronährstoffe enthalten.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß so gelöst, daß zu einer wäßrigen Harnstofflösung bzw. einer wäßrigen Ammonnitrat- Harnstoff-Lösung Calcium-Ligninsulfonat vorgelegt und anschließend der Mikronährstoff als Metallsulfat bzw. Metallsulfatlösung im Molverhältnis Mikronährstoff !Calcium von 0,1:1 bis 22:1 zugefügt wird, wobei der Gesamtgehalt des Flüssigdüngers 0,05-8% Mikronährstoff beträgt. Überraschenderweise wurde festgestellt, daß eine direkte Umsetzung von Calciumligninsulfonat und Metallsulfat in der Harnstoff· oderAmmonnltrat-Harnstoff-Lösung ohne Gipsausfällung möglich ist, wenn bestimmte Konzentrationsbedingungan

eingehalten werden.

Auf diese Weise kann das Löslichkeitsprodukt von CgSO₄ in einem solchen Maße verändert werden, daß die Gipsausfällung

unterbleibt.

Durch Vermeidung des Arbeitsschrittes «Gipsabtrennung" wird die Herstellung von Harnstoff- oder Ammonnitrat-Harnstoff- Lösungen, die mit Ugninsulfonsäure chelatieierte Mikronährstoffe enthalten, wesentlich kostengünstiger gestaltet. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Flüssigdünger mit den Mikronährstoffen Cu, Mn, Zn, Fe sowie Mo in Form von Metalligninsulfonaten haben den Vorteil, daß sie Harnstoff oder ein Ammonnitrat-Harnstoff-Gemisch im beliebigen Verhältnis zueinander in wäßriger Lösung mit einer Gesamtkonzentration von 8-32% Stickstoff enthalten und der Gehalt an Mikronährstoffen 0,05 bis 8% beträgt. A'iiführungsbeltplele

Die Erfindung soll nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert werden, ohne die Allgemeingültigkeit einzuschränken.

Belsplbl 1

In 100g einer wäßrigen Lösung, bestehend aus 40 Ma.-Teilen Ammonnitrat, 30Ma.-Teilen Harnstoff und 30 Ma.-Teilen Wasser

werden 1,12g CuSO₄- 5H₂O gelöst. Danach werden 3,8g einer 50%igen wäßrigen Lösung von Ca-Ligninsulfonat mit einem

Gehalt von 2% Ca bei 20°C ur. >, intensivem Rühren innerhalb von 10 min eingetragen. Es entsteht eine klare braune Lösung mit einem Cu-Gehait von 0,26%. Nach 72 Stunden ist die Lösung weiterhin klar ohne Niederschlag. Nach Zugabe von NHj entsteht kein Kupfertetraminkomplex, die typische Blaufärbung bleibt aus. Beispiel 2

In 100g einer bei 20⁰C gesättigten Harnstoff-Lösung (24,2% N) werden 2,71 g ZnSO₄ und 18,9g Ca-Ligninsulfonat mit einem Ca-Gehalt von 2% unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 gelöst. Es entsteht eine dunkelbraune, beständig klare Lösung mit einem Zn-Gehalkt von 0,507%.

Beispiel 3

In 100g einer bei 2O⁰C gesättigten Harnstoff-Lösung (24,2% N) werden 5,78g ZnSO₄ 7 H₂O und 8,84g Ca-Ligninsulfonat mit einem Ca-Gehalt von 2 % unter intensivem Rühren gelöst. Es entsteht nach ca. 15 min eine dunkelbraune klare Lösung mit einem Gehalt von 1,14% Zn.

Beispiel 4 In 100g einer wäßrigen, 32% N enthaltenden Ammonnitrat-Harnstoff-Lösung (Verhältnis NH₄NOaXO(NH₁I₂ = 4:3) werden

0,440 g ZnSO₄-7H₂O 0,498 g FeSO₄-7H₂O 0,439g MnSO₄ 5H₂O und 1,014 g MgSO₄ 7H₂O sowie 18,550g Ca-Ligninsulfonat mit 2% Ca

gelöst. Es entsteht nach intensivem Rühren eine dunkelbraune beständig klare Lösung mit einem Metallgehalt von 0,31 %, davon 0,083% Zn, 0,083% Fe, 0,083% Mn und 0,83% Mg.

Beispiele In 100g einer wäßrigen 8% N enthaltenden Ammoniumnitrat-Harnstoff-Lösung (Verhältnis NH₄NO₃:CO(NH₂)j = 1:4) werden

1,683MgSO₄ 7H₂O und 13,65g Ca-Ligninsulfonat gelöst. Es entsteht eine dunkelbraune, beständig klare Lösung mit 0,14% Mg.

Erspiele

In 100g einer bei 20⁰C gesättigten Harnstofflösung (24,2% N) werden 49,55g CuSO₄ · 5H₂O und 18,9g einer wäßrigen 50%igen Ca-Ligninsulfonatlösung mit 2% Ca unter intensivem Rühren gelöst. Es entsteht eine beständig klare, dunkelbraune Lösung mit 14,4% N und 7,49% Cu. Beispiel 7 In \ 00g einer wäßrigen Lösung, bestehend aus 40 Ma.-Teilen Ammonnitrat, 30 Ma.-Teilen Harnstoff und 30 Ma.-Teilen Wasser

werden 1,12g CuSO₄ · 5H₂O gelöst. Danach werden 89,5g einer 50%igen wäßrigen Lösung von Ca-Ligninsulfonat mit einem

Gehalt von 2% Ca bei 20°C unter intensivem Rühren innerhalb von 10min eingetragen. Es entsteht eine dunkelbraune, beständig klare Lösung mit einem Cu-Gehait von 0,26%.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung mlkronährstoffhaltiger Flüssigdünger aus wäßrigen Harnstoff- oder Ammonnitrat-Harnstoff-Lösungen, Metallsulfat und Calciumligninsulfonat, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung der Mikronährstoffverbindungen durch Umsetzung von Calciumligninsulfonat und Metaltsulfonat in Harnstoff- oder Ammonnitrat-Harnstoff-Lösungen vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Harnstoff- oder Ammonnitrat-I larnstoff-Lösungen einen Stickstoffgehalt von 8-32% aufweisen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallsulfonat Cu, Mn, Zn, Fe und Mg einzeln oder im Gemisch in fester oder gelöster Form zum Einsatz kommen und die Metallkonzentration im Flüssigdünger 0,05-8,0% beträgt.

4. Verfahren nach Ancpruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis Mikronährstoff zu Calcium bei der Umsetzung 0,1:1 bis 22:1 beträgt.