DD290872A5 - Verfahren zur herstellung eines mineralduengers fuer die waldduengung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines mineralischen Waldduengers auf der Basis von Produktion der kalispezifischen Rohsalzverarbeitung. Ziel und Aufgabe der Erfindung besteht in der Herstellung eines speziellen Waldduengers aus An- und Abstoffen der Kaliindustrie. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz ein durch Klassieren und Flotation gewonnenes Konzentrat mit Langbeinitkristallisatanteilen aus der Heiszentsulfatisierung mit CaO-haltigen Industrierueckstaenden gemischt, granuliert und getrocknet wird.{Waldduenger; Kalirohsalz; Klassierung; Flotation; Langbeinit; Heiszentsulfatisierung; Kalk}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Herstellung eines Mineraldüngers und ist in Rohsalzverarbeitungsprozessen der Kaliindustrie anwendbar.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die sogenannten „neuartigen Waldschäden", die zu Nadel- und Blattverfärbungen bis hin zum Absterben der Bäume führen, werden durch immissions- und bewirtschaftungsbedingte Bodenversauerung, immissionsbedingte N-Eutrophierung, Kontamination mit organischen Substanzen und durch Photooxidatienbildung verursacht. Dabei werden die Wachsschichten auf den Assimilationsorganen und in den äußeren Teilen der Spaltöffnungen geschädigt. Es kommt zu lonenauswaschungen aus den Nadeln und Blättern, wobei dar Masseverlust bei den Kationen K⁺, Ca⁺⁺, Mg⁺* und anderen ganz erheblich sein kann. Bei der Nährstoffversorgung und optimalen pH-Werten im Bodon können die lonenverluste aus dem Boden ersetzt werden. Es gibt jedoch standortspezifische Unterschiede.

Auf den meisten Standorten sind die großflächig auftretenden Immissionsschäden mit einer mangelhaften Magnesium- und teilweise Zinkernährung der erkrankten Bestände und einer Kalkverarmung verbunden. Diese Flächen werden mit Mg-haltigen Kalken, wie Kamsdorfer Mergel, Ostrauer Dolomitkalk, Unterloquitzer Kalk sowie Walddünger-Mg in Form von Oberflächenkalkungen behandelt.

Auf armen, meist quarzitischen Skelettböden der Mittelgebirge, Anmooren, Mooren und Kalkbodenformen ist oftmals zusätzlich K-Nachlieferung kritisch. Im Tiefland i⁷h der Waldfläche der DDR) führend die verbreitet auftretenden N-Immissionen zu erhöhten N- und abgesunkenen K-, Mg- und Ca-Gehalten in den Assimilationsorganen der Forstgehölze. Alle diese Standorte bedürfen einer KCaMg-Düngung.

Die in der Regel über Mg-haltige Kalke eingebrachte CaMg-Komponente liegt in Form von Calciumcarbonat und karbonatisch gebundenem Mg, zum Teil oxidisch gebundenem Mg vor (Unterloquitzer Kalk, Walddünger Mg). Diese Mg-Kalke besitzen dementsprechend sowohl eine Neutralisationswirkung als auch im Hinblick auf die Mg-Ernährung eine Sofortwirkung (MgO) und eine Depotwirkung (MgCO₃). Bei einigen Kalken wie Kamsdorfer Mergel und Ostrauer Kalk ist die Sofortwirkung der Mg-Komponente sehr gering, so daß zusätzliche Mg-Dürgungen mit Mg-Flüssigdünger oder mit Kieserit erforderlich sind. Die K-Komponente wird bei allen diesen Düngungsmaßnahmen nicht berürksichtigt.

Ziel der Erfindung

Da3 erfindungsgemäße Verfahren hat das Ziel, kostengünstig einen Mineraldünger zu erzeugen, der infolge seiner Zusammensetzung besonders für den Einsatz bei der Walddüngung geeignet ist und der Mängel bereits bekannter Düngemittel nicht aufweist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, aus Abfall- und Anfallstoffen einen Mineraldünger spezieller Zusammensetzung herzustellen. Dabei ist für zahlreiche Waldflächen des Thüringer Waldes, des Harzes und des Tieflandes der DDR ein Düngemittel erforderlich, das sowohl Mg als auch K in leichtlöslicher Form und im richtigen Verhältnis zueinander enthält und dabei gleichzeitig soviel Ca einträgt, daß von vornherein eine neutrale Wirkung garantiert ist.

Es wurde gefunden, daß in den Verarbeitungsprozessen der Kaliindustrie, die eine Heißverlösung polysulfatischer Hartsalze durchführen, potentielle Quellen für die Herstellung eines speziellen Walddüngemittels vorhanden sind, die bisher nicht oder nur in weniger geeignetem Maße genutzt werden.

So fällt in den der Heißverlösung nachgeschaltoten Entsulfatisierungsprozessen, die zur Beherrschung der auftretenden Sulfatverträglichkeitsprobleme installiert werden, Langbeinitkristallisat an, das als Anfallprodukt zur Erfüllung der gestellten Aufgabe eingesetzt werden kann. Geeignet sind ferner die Rückstände des Heißlöseprozesses selbst, die noch nutzbare Wertstoffanteile enthalten. Bei den Verarbeitungsprozessen, bei denen aus einer komplexen Kalirohsalzverarbeitung auch ein Anhydrit-Rückstand anfällt, der noch MgSO₄-ArUeHe enthalten kann, ist dieser ebenfalls in die Herstellung des Walddüngers einzubeziehen. Erfindungsgemäß wird in die Herstellung des Walddüngers auch die Nutzung von Anfall- oder Abfallstoffen anderer Industriezweige, zum Beispiel calciumhydroxidhaltige Industrierückstände, einbezogen.

Der bei der lösetechnischen Verarbeitung polysulfatischer Hartsalze anfallende Löserückstand enthält erhebliche Mengen noch nutzbarer, besonders sulfatischer Anteile. Erfindungsgemäß wird er daher nach Verlassen der Löseapparatur einer speziellen Aufbereitung unterzogen. Durch Naßklassierung wird ein Anteil, der Wertstoff in den feinen Kornklassen enthält und der damit einer Flotation direkt zugänglich ist, abgetrennt. DerTrennschnitt der Klassierung sollte im Bereich 0,4 bis 1,5mm vorzugsweise bei 1,25 mm liegen. Es ist auch möglich, den abgetrennten Grobanteil durch eine Vermahlung auf die gewünschte Korngröße zu verkleinern. Der abgetrennte feinkörnige Feststoff wird mit umlaufender Lösung zu einer Suspension von 200 bis 600 g/l Feststoffgehalt angemaischt. Nach Zugabe von Flotationsreagenzien (vorzugsweise ein in Wasser gelöstes Gemisch sulfatisierter Fettsäuren, Fettsäuren und Seifen mit dem Handelsnamen Veltanol PK) in einer Menge von 200 bis 350g/t Feststoff gelingt vorzugsweise im zweistufigen Flotationsprozeß eine erfindungsgemäße Absicherung des Feststoffes im Konzentrat an NaCI auf ^ 3% und eine entsprechende Anreicherung der Wertmineralien KCI, MgSO₄, K₂SO₄ und CaSO₄. Es werden dabei erhebliche Anteile des Löserückstandes als verwertbares Konzentrat bereitgestellt. Die Restmengen werden nach Entwässerung in üblicher Weise auf Halde verbracht.

Wird in dem Rohsalzverarbeitungsprozeß eine Heißentsulfatisierung mit Langbeinitkristallisation betrieben, so ist dieses Kristallisat erfindungsgemäß außerordentlich gut in den Herstellungsprozeß einbeziehbar. Zu diesem Zweck werden Flotationskonzentrat und Langbeinitkristallisatsuspension gemeinsam filtriert und das Naßsalz einer Wäsche mit einer Lösung beziehungsweise Suspension aus Wasser und rückgeführtem Staub unterzogen, dem gewaschenen Naßsalz können erfindungsgemäß weitere Abfallstoffe beziehungsweise Industrierückstände zugemischt werden, zum Beispiel Kalkhydrat (sogenannter „Bunakalk"), gemahlener Kalk und anderes in einer solchen Menge, daß die gewünschten Gehalte an CaO (gesamt) u rid CaO (frei) erreicht werden. In an sich bekannter Weise können unter Rückführung von trockenem Staub und unter möglicher Zugabe von Granulierhilfsstoffen, eine Granulierung, eine nachfolgende Tocknung und Klassierung durchgeführt werden, wobei die eingesetzten Komponenten selbst die Granulierung befördern. Die abgetrennten Feinanteile werden aufgelöst oder erneut zur Granulierung eingesetzt.

Es wird ein Düngemittel gewonnen, das aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung die in geschädigten Waldbestände fehlenden Nährstoffe in besonders geeigneter Zusammensetzung enthält, bei Bedarf für die Verbesserung stark saurer Böden geeignet ist und durch die Granulatform (1 bis 3 mm Korngröße) gut in die Waldbestände ausgebracht werden kann. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Walddüngers bestehen insbesondere in folgendem:

- ausreichender und in besonders günstigem Verhältnis zum Na-Anteil stehender Kaliumgehalt (£ 18% K₂O, KVNa⁺ a 10 bis 15),

- hoher Mg-Anteil in gut verwertbarer Mineralbindung (MgSO₄) (> 15% MgO),

- abgestimmter Ca-Anteil primär in sulfatischer Bindung, für Böden mit zu geringem pH-Wert auch in neutralisierender Form in Carbonat- oder Hydroxidbindung bereitstellbar (2 8% CaO [gesamt] davon 2: 6% CaO (frei))

- Angebot von Schwefel in gut verträglicher sulfatischer Form für industrieferne Standorte (a 18% S).

Durch die erfindungsgemäße Nutzung von Abfall- und Anfallstoffen werden besonders günstige ökonomische Effekte erzielt. Gleichzeitig wird mit dem erfindungsgemäßen Walddünger das Düngemittelsortiment um ein weiteres wichtiges und bedeutsames Spezialprodukt erweitert.

Ausführungsbeispiel 1 In einem Kalirohsalzverarbeitungsprozeß werden 260t/h polysulfatisches Rohsalz mit einem MgSO₄-Gehalt von 4,5%, einem K₂SO₄-Gehalt von 3,5% und einem CaSO₄-Gehalt von 4% lösetechnisch verarbeitet. Dabei fallen 150t/h feuchter Rückstand der Zusammensetzung (trocken) KC11,5%, NaCI 82%, MgCI 0,5%, MgSO₄ 5%, K₂SO₄ 3,5%, CaSO₄ 4,5%, Unlösliches und Kristailwasser 3% an. Durch Naßsiedung bei einem Trennschnitt von 1,25mm werden daraus 82,5t/h Feststoff abgetrennt und

auf einen Feststoffgehalt von 400g/l angemaischt. Nach Zugabe von 225g Veltanol PK/t Feststoff in wäßriger Lösung werden ineinem zweistufigen Flotationsprozeß 4,5t/h Feststoff im Konzentrat mit einer Zusammensetzung von KCI3%, NaCI 3%; MgSO₄51,5%, K₂SO₄ 25%, CaSO₄12% und Unlösliches und Kristallwasser 5,5% In einer Suspension mit 650g/l Feststoffgehaltgewonnen.

Diese Suspension wird gemeinsam mit einer Langboinitkristallisatsuspension aus der Heißentsulfatisierung filtriert, deren

7,7t/h Feststuff eine Zusammensetzung von KC11 %, MgSO₄ 55%, K₂SO₄ 40,5% und Unlösliches 3,5% hat. Nach einer Wäschemit einer Suspensio, die aus 2 mVh Wasser und 1,4t/h zurückgeführtem Staub hergestellt wird, werden 15,8t/h Naßsalz miteiner Zusammensetzung von KCI3%, NaCI 2%, MgCI₂ 0,5%, MgSO₄ 45%, K₂SO₄ 29,5%, CaSO₄ 4%, Unlösliches 2,5% und H₂O13,5% gewonnen.

Dieses Naßsalz wird mit rückgeführtem Feingut und 1,5t/h sogenanntem „Bunakalk" mit einem Gehalt von 80% Ca(OH)₂

gemischt, dabei granuliert, das Rohgranulat getrocknet und klassiert.

Es werden 13,8t/h Produkt mit einer Zusammensetzung von KCI3%, NaCI 2,5%, MgCI₂ 0,5%, MgSO₄ 46,5%, K₂SO₄ 30%, CaSO₄

4%, Ca(OH)₂ 8,5%, Unlösliches und Wasser 5% gewonnen.

Ausführungsbeispiel 2

Das gemäß Ausführungsbeispiel 1 hergestellte Naßsalz von 15,8t/h mit einer Zusammensetzung von KCI3%, NaCI 2%, MgCI₂ 0,5%, MgSO₄45%, K₂SO₄ 29,5%, Unlösliches 2,5% und H₂013,5% wird zusammen mit rückgeführtem Feingut und mit 1,7t/h gemahlenem Kalk mit 94% CaCO₃ gemischt, dabei granuliert, das Rohgranulat getrocknet und klassiert. Es werden 1.4,1 t/h Produkt mit einer Zusammensetzung von KCI3%, NaCI 2%, MgCI₂ 0,5%, MgSO₄ 45,5%, K₂SO₄ 29,5%, CaSO₄ 4%, CaCO₃11,5%, MgCO₃ 0,5%, Unlösliches und Wasser 3,5% gewonnen.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung eines Mineraldüngers für die Walddüngung, gekennzeichnet dadurch, daß aus Abfall- und Anfallstoffen der lösetachnischen Verarbeitung polymineralischer Hartsalze durch einen speziellen Aufbereitungsprozeß - Klassierung des Löserückstandes mit einem Trennschnitt bei 0,4 bis 1,5mm, Flotieren des anfa'lenden Feingutes mit einem Gemisch von 200 bis 350g/t Feststoff in Wasser gelöster sulfatisierter Fettsäuren, Fettsäuren und Seifen, gemeinsame Filtration des gewonnenen Konzentrates mit einem Langbeinitkristallisat aus einem Heißentsulfatisiorungsprozeß, W.ische des filtrierton Feststoffes mit einer Lösung von rückgeführtem Staub in Wasser und nachfolgende Granulierung und Trocknung, wobei weitere Anteile von CaO-haltigen Industrierückständen und Abfallstoffen zugesetzt werden - ein Mineraldünger gewonnen wird, der mindestens 18% K₂O, mindestens 15% MgO, mindestens 8% CaO, davon mindestens 6% CaO in carbonatischer und/oder Hydroxidbindung, mindestens 18% S und höchstens 3,5 bis 4% Cl" bei einem Verhältnis von K⁺/Na⁺ von größer als 10 bis 15 enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß für die Düngung von Waldstandorten bei denen der Boden einen normalen pH-Wert aufweist, gezielt auf den Anteil an CaO in carbonatischer und/oder Hydroxidbindung verzichtet wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß für spezielle Anwendungsfälle auf die nicht unmittelbar aus der Kalirohsalzverarbeitung herrührenden Beimengungen verzichtet wird.