DE3108986C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Her­ stellen von Ammoniumsulfatgranulaten, bei dem zunächst ein gelöstes Ammoniumsulfat sprühge­ trocknet und das dabei erhaltene feinstver­ teilte Ammoniumsulfat anschließend ohne Zeit­ verzug mit einem feinversprühten wäßrigen Medium granuliert und anschließend getrock­ net wird.

Mineraldünger werden in aller Regel in Form von in ihrer Korngröße möglichst gleichförmigen Pellets auf den Markt gebracht. Dabei ist es wünschenswert, daß verschiedene Düngerkompo­ nenten miteinander vermischt auf das Feld auf­ gebracht werden können. Diese Mischdünger wer­ den in den meisten Fällen bereits vom Liefe­ ranten gemischt angeliefert. Dabei wird oft angestrebt, die einheitlichen Komponenten ei­ ner solchen Düngermischung beim Produktions­ prozeß getrennt herstellen zu können, um sie nachher in jedem gewollten Verhältnis miteinan­ der vermischt liefern zu können.

Beim Transport können jedoch Probleme auftreten, wenn die verschiedenen Komponenten des Misch­ düngers aufgrund ihrer physikalischen Eigen­ schaften durch die Erschütterung auf dem Trans­ portweg zur Entmischung neigen. Eine wesentli­ che Ursache hierfür kann die Korngröße, aber auch die Korngestalt sein. Eine solche Lieferung von gemischten Düngemitteln kann deshalb beim Verbraucher weitgehend entmischt eintreffen, so daß eine gleichmäßige Ausbringung auf das Land nicht mehr gewährleistet ist.

Solche Probleme können bevorzugt dann auftreten, wenn nicht nur die Korngröße, sondern auch die Kornform verschieden ist. So wird beispielsweise Ammoniumsulfat fast durchweg in kristallisiertem Zustand angeboten. Diese Kristalle sind zudem noch in der überwiegenden Zahl der Fälle weitaus kleiner als die handelsüblichen Korngrößen pelletierter Düngemittel. Die Mischung vom Ammo­ niumsulfat mit anderen Düngerkomponenten ist des­ halb ein außerordentlich schwieriges Problem.

Auf der anderen Seite ist bekannt, daß Ammonium­ sulfat relativ schwer kristallisiert, so daß die Herstellung von großen Kristallen sehr aufwendig ist. Selbst wenn große Kristalle erzeugt werden könnten, hätten sie immer noch eine wesentlich verschiedene Form gegenüber pelletiertem Dünge­ mittel. Auch hierin liegt noch immer eine Gefahr der Entmischung.

Trotz Kenntnis der bekannten Schwierigkeiten wurde mit dem eingangs beschriebenen Verfah­ ren (DE-AS 29 05 731) erreicht, sprühgetrock­ netes Ammoniumsulfat auf einen Pelletierteller in Pellets bzw. Granulate überzuführen. Zu die­ sem Zweck wurden ca. 6 bis 8% Wasser, bezogen auf die Trockensubstanz, feinversprüht auf den Pelletierteller aufgegeben und der Pelletier­ teller in normaler Weise betrieben. Überraschen­ derweise bildeten sich bei diesem Prozeß sehr gleichförmige, nahezu kugelige Granulate, die bereits im feuchten Zustand eine erhebli­ che Festigkeit aufwiesen. Eine Nachtrocknung der so erzeugten Pellets ergab ein Produkt, welches sich vorzüglich für die Ausbringung mit üblichen Düngegeräten eignet. Dieser Dünger ist ausreichend abriebfest und bei geeigneter Führung des Pelletierprozesses in verschiede­ nen, weitgehend einheitlichen Korngrößen her­ stellbar.

Die Ursache für diesen überraschenden Effekt war zunächst nicht zu erkennen. Erst bei wei­ teren Versuchen, Produkt aus früheren Betriebs­ perioden ebenfalls zu pelletieren, wurde ein Ansatzpunkt für die Erklärung dieses Überra­ schungseffektes gefunden. Es zeigte sich näm­ lich, daß das länger gelagerte Produkt nur noch äußerst schwierig zu pelletieren war und daß die Festigkeit des jetzt erzeugten Pellets wesentlich geringer was als die mit dem frischen Produkt hergestellten Pellets.

Die hierauf eingeleitete Untersuchung der Aus­ gangsmaterialien zeigte eine deutliche Kristall­ vergrößerung bei dem abgelagerten Produkt. Damit war die Verständnisbrücke zu dem Problem ge­ schlagen, daß kristallines Ammoniumsulfat kaum pelletierbar ist.

Diese Tatsache wird verständlich, wenn man sich überlegt, daß glatte großflächige Kristalle gegeneinander wahrscheinlich weniger Haftkräf­ te aufweisen als weitgehend kugelige, poröse Agglomerate, die nur aus Mikrokristallen zu­ sammengesetzt sind, wie sie bei der Sprüh­ trocknung normalerweise entstehen.

Bei den Versuchen zur Herstellung der Pellets hat sich im Rahmen des Trocknungsprozesses noch eine weitere Überraschung eingestellt. Bei den Versuchen, eine möglichst geringe Restfeuchte zu erzielen, wurden die Pellets gelegentlich auch weit über den für den Trocknungsprozeß erforderlichen Zeitraum hinaus einer thermi­ schen Behandlung unterzogen. Überraschenderweise stellte sich heraus, daß in Abhängigkeit von der Dauer dieser thermischen Nachbehandlung eine zunehmende Festigkeit der erzeugten Pellets auftrat.

Nach dem bekannten Verfahren (DE-AS 29 05 731) hergestellte Gra­ nulate besitzen bereits eine hohe Druck- und Abriebfestig­ keit, die jedoch verbesserungsfähig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Druck- und Abrieb­ festigkeit der Granulate zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als wäßriges Medium beim Granulieren eine 30 bis 50%ige Ammoniumsulfatlösung verwendet wird, und daß man die anschließend getrockneten Ammoniumsulfat­ granulate einer weiteren thermischen Nachbehandlung unterwirft.

Damit die Ergebnissse besser werden, wird weiterhin vorgeschlagen, daß die 30 bis 50%ige Ammoniumsulfatlösung in einer Menge von 5 bis 20%, bezogen auf Gewichtsanteile des getrockneten Ammoni­ umsulfats, dem Sprühgetrockneten Ammoniumsulfat zugegeben wird.

In Anlehnung an die bei dem bekannten Verfahren vorgesehene thermische Nachbehandlung wird weiterhin vorgeschlagen, daß die thermische Nachbehandlung der getrockneten Ammoniumsulfatgranu­ late bei einer Temperatur von 80 bis 150°C, vorzugsweise 90 bis 120°C in einem Zeitraum von 20 bis 80 Minuten, vorzugswei­ se 30 bis 50 Minuten, durchgeführt wird.

Insbesondere die Abriebfestigkeit erfährt eine wesentliche Steigerung durch die erfindungsge­ mäße Maßnahme. Die Abriebfestigkeit spielt eine erhebliche Rolle sowohl bei der pneumatischen Förderung des Endproduktes wie auch bei dem Transport in Säcken, da durch das Walken der Säcke beim Verladen Relativbewegung der Körner gegeneinander bei gleichzeitig erheblichem An­ preßdruck erfolgt.

Der Effekt der erfindungsgemäßen Maßnahme kann wie folgt beschrieben werden:

Wie in der DE-AS 29 05 731 erwähnt, gelingt die Pelletierung im wesentlichen aufgrund der Tatsache, daß beim Sprühtrocknen kugelige Staubteilchen verschiedenen Korndurchmessers entstehen, die durch Zugabe feinstverteilten Wassers auf dem Pelletierteller zu größeren Einheiten von nahezu kugeliger Gestalt agglo­ merieren. Das Wasser bewirkt dabei nicht nur die Keimbildung für das Korn, sondern auch auf der Oberfläche des ursprünglichen Staubkorns die Lösung eines kleinen Teils des Ammoniumsul­ fats. An den Berührungsstellen zwischen zwei Körnern bilden sich durch die teilweise Lösung neue Mikrokristalle im Verlaufe des nachge­ schalteten Trocknungsvorganges, welcher die hohe Festigkeit der erzeugten Pellets verur­ sacht.

Der Einsatz von konzentrierter Ammoniumsulfat­ lösung anstelle reinen Wassers bewirkt nun - insbesondere bei etwas höherer Dosierung - daß in den Kornzwischenräumen beim nachge­ schalteten Trocknungsprozeß eine große Zahl weiterer Kristalle entsteht, die über die eigentlichen Berührungspunkte der Staubteil­ chen hinaus Verbindung zwischen den Staub­ teilchen schafft. Dadurch wird sowohl die Kornfestigkeit erhöht als auch insbesondere die Abriebfestigkeit, da die an der äußeren Oberfläche eines Pellets vorhandenen Körner naturgemäß nicht so fest in der gesamten Pelletstruktur verankert sind, wie die im Inneren des Pellets befindlichen.

Gerade diese Körner an der Oberfläche aber werden durch die aufgesprühte Salzlösung besser eingebettet, so daß sie den Abriebbeanspruchungen bei den obengenannten Vorgängen bes­ ser widerstehen können.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von Ammoniumsulfatgranulaten, bei dem zunächst ein gelöstes Ammoniumsulfat sprühgetrock­ net und das dabei erhaltene feinstverteilte Ammoniumsulfat anschließend ohne Zeitverzug mit einem feinversprühten wässrigen Medium granuliert und anschließend getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als wäßriges Medium beim Granulieren eine 30 bis 50%ige Ammoniumsulfatlösung verwendet wird, und daß man die anschließend getrockneten Ammoniumsulfatgranulate einer weiteren thermischen Nach­ behandlung unterwirft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die 30 bis 50%ige Ammoniumsulfatlösung in einer Menge von 5 bis 20% - bezogen auf Gewichtsteile des getrockneten Ammoniumsulfats - dem sprühgetrockneten Ammoniumsulfat zu­ gegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Nachbehandlung der getrockneten Ammoniumsulfat­ granulate bei einer Temperatur von 80 bis 150°C, vorzugs­ weise 90 bis 100°C in einem Zeitraum von 20 bis 80 Minuten, vorzugsweise 30 bis 50 Minuten durchgeführt wird.