NO752456L - - Google Patents

Description

Partikkelformet ammoniumsaltmateriale.

Foreliggende oppfinnelse angår frittrislende gjødnings-midler og eksplosiver. Det er kjent at kornformede, pulverformede eller krystalliserte kunstgjødselpreparater, særlig ammoniumnitrat-sammensetninger, har tendens til å bake seg sammen under lagring enten i. bulk eller pakker. Kunstgjødselpreparater som kaker seg sammen er ikke egnet for vanlig bulklagring og -behandling og kan etter lagringen ikke på enkel måte fordeles på feltet med mekaniske fordel-ingsapparater.

Britisk patent nr. 1.119.702 (1968) beskriver at sammenbakingstendensen for granulære nitratholdige gjødningsmidler kan re-duseres ved å tilsette kunstgjødselen en mindre mengde aluminiumhyd-roksyd eller et basisk aluminiumsalt. Frittrislende, ikke-hydroskopisk, ammoniumnitrat-holdig og finfordelte aluminiumsalter av høyere fett-syrer er beskrevet i tsjekkisk patentansøkning nr. 98.596 (1959)(Chem. Abs., 56 8296d (1962)). I britisk patent 891.562 (1962) og belgisk patentansøkning nr. 587.791 (1960) beskriver rislefritt ammonium-nitratholdig aluminiumsulfat.

US-patent 3.027.250 (1962) omhandler bestøving av urea-partikler med et belegg av basisk aluminiumsulfat for å hindre agglo-merering av ureapartiklene.

I henhold til foreliggende oppfinnelse fremstilles fast, frittrislende, partikkelformede ammoniumsalt-sammensetninger ved å belegge sammensetningene med ca. 0,01 til 5 vekt-% basert på den totale sammensetning, av en hydroksy-aluminiumpolymer med et molforhold hydroksyl/aluminium på ca. 1 - 2,9.

Fortrinnsvis inneholder belegget høyst 3 vekt-% hydroksy/aluminiumpolymer.

Hydroksy/aluminiumpolymere som brukes for fremstilling av frittrislende preparater ifølge oppfinnelsen er kjent. Disse polymere kan fremstilles ved regulert tilsetning av en alkalimetallbase som natriumhydroksyd til en vandig oppløsning av et vannoppløselig aluminiumsalt. Man antar at når basen tilsettes til en aluminiumsalt-oppløsning binder OH -ionene sammen Al 3-ionene under dannelse av stabile ringer som inneholder seks Al-atomer pr. enhet. Når molar^forholdet 0H/A1 er i området 0 til 2,1, omfatter reaksjonen dannelsen av enkeltenheter av. sammensetningen /X. , (OH) _/ "76 +eller dobbeltenheter /A110(OH)227 8+• Med forhold fra 2,25 til 2,7 reagerer det ytterligere OH med disse enkle enheter og danner kontinuerlige serier av .

høyere polymere.

Generelt vil alle aluminiumsalter med en oppløselighet på ca. 25 vekt-% i varmt vann (70-100°C) være egnet for fremstilling av ; hydroksy/aluminiumpolymere. Egnede uorganiske aluminiumsalter omfatter aluminiumbromid, aluminiumklorid, aluminiumiodid, aluminium-hitrat og aluminiumsulfat. Egnede organiske aluminiumsalter er salter av karboksylsyrer som aluminiumlaktat og aluminiumalkonoater med 2 - 5 C-atomer som aluminiumacetat og aluminiumpropionat.

For å redusere tendensen hos kunstgjødselsammensetninger til å bake seg sammen bør hydroksy/aluminiumpolymeren ha et molar-forhold hydroksyl/aluminium på ca. 1 til 2,9, fortrinnsvis mellom ca. 1,7 og 2,7 og helst fra 2,0 til 2,5.

Forutsatt at hydroksy/aluminiumpolymeren har det mol-forhold mellom hydroksy/aluminium som er definert ovenfor, er reduk-sjonen i agglomereringstendensen for gjødningssammensetninger produ-sert med hydroksy/aluminiumpolymere uavhengig av arten av anion-delen i aluminiumsaltet som brukes for fremstilling av den polymere. For en stor del på grunn av næringsverdien foretrekkes imidlertid nitrat- og sulfat-anioner.

Arten av hydroksy/aluminiumpolymere og deres fremstilling diskuteres av P.H. Hsu og T.F. Bates i Soil Science Society of America Proceedings, 28, No. 6, 763-769 (1964) og i "Formation of X-ray Amorphous and Crystalline Aluminium Hydroxides"", Mineralogical Magazine, 33, 749-768 (1964) .

Ammoniumsaltsammensetninger.

Uttrykket "ammoniumsalter" eller "ammoniumsalt-sammensetninger" i foreliggende sammenheng refererer seg til sammensetninger som inneholder et ammoniumsalt eller en blanding av ammoniumsalter som ammoniumnitrat, ammoniumsulfat, ammoniumfosfat, monoammoniumfosfat, diammoniumfosfat, ammoniumklorid og ammoniumnitrat-holdige gjødnings-stoffer, f.eks. ammoniumnitrat-sulfat, 30-0-0 som inneholder 70% ammoniumnitrat og 30% ammoniumsulfat, 16-16-16 som inneholder 38% ammoniumnitrat og 25% kaliumklorid og 14% ammoniumfosfater, 27-12-0 som inneholder 52% ammoniumnitrat og 21% ammoniumfosfat, 22-22-0 som inneholder 53% ammoniumnitrat og 20% ammoniumfosfat, 10-20-20 som inneholder 21% ammoniumnitrat, 32% kaliumklorid og 14% ammonlumfosfater, 13-34-10 som inneholder 18% ammoniumnitrat, 44% ammoniumfosfat og 16% kaliumklorid, 20-10-10 som inneholder 57% ammoniumnitrat og 16% kaliumklorid og 15-5-25 som inneholder 4 0% ammoniumnitrat, 6% ammoniumfosfater og 48% kaliumsulfat. Foretrukne ammoniumsalt-sammensetninger er ammoniumnitrat/ammoniumfosfat-holdige gjødningsstoffer.

Selv om hydroksy/aluminiumpolymere er egnet til å hindre sammenbaking av kunstgjødsel i pulverform, er de polymere særlig egnet for bruk på gjødningsmidler i partikkelform, d.v.s. som granulater eller små perler. Partikkelformet kunstgjødsel vil vanligvis være makropartikler med størrelse minst 20 Tyler-mesh eller større.

De aktuelle hydroksy/aluminiumpolymere er effektive til

å hindre sammenbaking av ammoniumsalt-sammensetninger med 1% (på

basis av sammensetningens totalvekt) vann, og særlig effektive for hindring av slik sammenbaking av ammoniumsalt-sammensetninger med

0,5 til 1 vekt-% vann.

Den nøyaktige mengde hydroksy/aluminiumpolymer-belegg som benyttes sammen med ammoniumsalt-sammensetningen vil variere, av-hengig av det spesielle saltet, dets anvendelse, lagringsforholdene, den ønskede motstandsdyktighet og sammenbaking og tilstedeværelse av andre stoffer. Vanligvis vil imidlertid mengden hydroksy/aluminiumpolymer (på basis av faststoff) som benyttes som belegg være mellom 0,01 og 5 vekt-% basert på vekten av totalsammensetningen, selv om de beste resultater oppnås med mengder mellom ca. 0,1 og 5% og helst mellom 0,5 og 5 vekt-%, beregnet på samme basis.

Hydroksy/aluminiumpolymeren må belegges jevnt på ammoniumsalt-partiklene. I henhold til en foretrukket utførelse belegges ammoniumsaltet ved å dusje en vandig oppløsning av hydroksy/ aluminiumpolymeren på perler eller granulater av ammoniumsaltet og samtidig tørking av den belagte sammensetning. Når ammoniumsaltet er belagt med en vandig oppløsning av hydroksy/aluminiumpolymer, er det. ofte hensiktsmessig samtidig å belegge ammoniumsaltet med andre vann-oppløselige eller -dispergerbare stoffer. F.eks. kan ammoniumnitrat-holdige gjødningsmidler samtidig belegges med fra 0,01 til 5 vekt-% basert på totalsammensetningen av andre stoffer som herbicider, fungicider, vekstregulerende midler, insekticider, sporstoffer, jordsteriliseringsmidler, fargestoffer, spredemidler, kondisjonerings-midler og gjødningsstoffer som ytterligere ammoniumnitrat. Eksempler.

Eksemp_el_l F£e^stillin3_av_hydroksY-alum^

Aluminiumnitrat-nonahydrat (75 g, 0,2 mol), vann (75' g, 4,2 mol) og krystall-urea (15,5 g, 0,26 mol) kokes sammen under til-bakeløp i 16 timer. Man skal ikke se røk fra reaktoren under denne perioden. Den klare oppløsning som dannes ble undersøkt med hensyn på aluminiuminnhold og hydroksylinnhold<p>g hadde et hydroksyl/aluminium-forhold lik 2,39-1. Hydroksylinnholdet ble målt ved direkte ti-trer ing etter tilsetning av kaliumoksalat for å hindre hydrolyse av aluminiumione. Man fant intet tap av nitrogen under prosessen og sluttoppløsningen inneholdt 186 vekt-% ammoniumnitrat basert på vekten av Al(OH)_ .(N0_)rt , som ble funnet.

2,430,6

Ovenstående hydroksy/aluminiumpolymer og ammoniumnitrat-oppløsning er særlig egnet for belegning av ammoniumnitrat-holdig kunstgjødsel på grunn av ammoniumnitratets tilleggs-næringsverdi. Eksemp_el_2 Fremst ill in2_av_hYdroksy-alumi

Man fremstilte en serie hydroksy/aluminiumpolymere. Hvert eksperiment ble utført ved å varme 0,2 mol aluminiumnitrat-nonahydrat (ANN) og varierende mengder aluminiumpulver og urea i 75 ml vann ved tilbakeløpskoketemperatur i ca. 16 timer. Molarforholdet mellom de anvendte reaktanter, forholdet hydroksyl/aluminium og vekt-% aluminium i den resulterende hydroksy-aluminiumnitratpolymer er oppsatt i tabell 1. Hydroksyl-innholået ble bestemt ved direkte titrering etter tilsetning av kaliumoksalat for å undertrykke hydro-lysen av aluminiumionen.

Eksempel 3. Fremstilling av kunstgjødsel 18-18-18 belagt med ^Y^I^lSSYZSi^iDi^^iir^t-lE^iYIPSrj.

Prøver av kunstgjødsel 18-18-18 inneholdende 37% ammoniumnitrat, 29% kaliumklorid og 31% ammoniumfosfat ble belagt

med hydroksy-aluminiumnitrat-polymer som oppløsning, fremstilt som beskrevet i eksempel 2, med et mol-forhold 0H/A1 lik 2,38:1. Prøvene ble belagt ved å dusje hydroksy-aluminiumnitrat-oppløsning på et skikt av 18-18-18 kunstgjødsel i en laboratoriegranulator som arbeidet under fluidisert skikt. Skikttemperaturen ble innstilt på 110°C-5°C. De belagte prøver av 18-18-18-gjødsel ble prøvet med hensyn på sam-menbakningstendens ved to fuktighetsnivåer ifølge metoden beskrevet av J.F.Wilson, J.C.Hillyer, V.C. Vives og R.E.Rensser, Agricultural Chemicals, side 42, september 1962, bortsett fra at oppvarmings-av-kjølingskretsløpet ble modifisert slik at man kom ut med en øvre grense på 80°C og en nedre grense på 18°C. Innholdet av hydroksy-

aluminiumnitratpolymer og resultater er oppført i tabell II.-

Eksempel 4. Fremstilling av kunstgjødsel 27-12-0 belagt med hydroksy-Siy^iGiy^Bit^SiE^iY^Ei Prøver av kunstgjødsel 27-12-0 inneholdende 52% ammoniumnitrat og 21% ammoniumfosfat og med partikkelstørrelse på -6+12 Tyler-mesh (mindre enn 3,3 6 mm og større enn 1,41 mm) ble belagt ved å dusje gjødselperlene med en vandig oppløsning av hydroksy-aluminiumnitratpolymer (fremstilt etter metoden beskrevet i eksempel 2 og med et molforhold OH/Al lik 2,38:1) og samtidig tørkning av den ved ca. 105°C. Sammenbakingstendensen for gjødningsperlene ble målt ved forskjellig fuktighetsinnhold uten ytterligere tilsetning av kjent slippmiddel eller belegningsmiddel. Resultatene er oppført i tabell III. Alle de hydroksy-aluminiumpolymerbelagte kunstgjødselpreparater som er oppført i tabell III var i det vesentlige støvfrie.

Eksempel 5. Fremstilling av ammoniumnitratgjødsel belagt med hydroksy-ål^iGil^Di^SiPSiYSS^i .

Prøver av perleformet ammoniumnitrat uten forutgående, kjent bélegg og med partikkelstørrelse -8+12 Tyler-mesh (mindre enn 2,38 mm og større enn 1,41 mm) ble belagt med hydroksyaluminiumnitrat-polymeroppløsning fremstilt som beskrevet i eksempel 2, med 0H/A1-molforhold lik 2,38:1. Prøvene ble belagt ved å dusje hydroksy-aluminiumnitratoppløsningen på et skikt av ammoniumnitratperlene i en laboratoriegranulator som opererte med fluidisert skikt. Skikttemperaturen ble innstilt på 105-5°C. Sammenbakingstendensen for gjødnings-blandingen ble bestemt ved to fuktighetsinnhold. Resultatene finnes i tabell IV. Kunstgjødselsammensetningen belagt med hydroksyaluminiumpolymer, anvendt i tabell IV, var i det vesentlige støvfri og ble undersøkt med hensyn på sammenklistringstendens uten ytterligere tilsetning av kjent belegningsmiddel eller slippmiddel som ellers brukes innen kunstgjødselindustrien.

Claims (15)

1. Partikkelformet ammoniumsalt-sammensetning, karakterisert ved at den- er belagt med hydroksy-alurninium-polymer med et molforhold hydroksyl/aluminium på ca. 1 til 2,9, i en mengde på fra ca. 0,01 til 5 vekt-%, basert på sammensetningens totalvekt.

2. Sammensetning som angitt i krav 1, karakterisert ved at den foreligger som makropartikler større enn 20 Tyler-mesh.

3. Sammensetning 'som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at sammensetningen er i form av perler eller granulater.

4. Sammensetning som angitt i krav 1, 2 eller 3r karakterisert ved at sammensetningen er ammoniumsalt-kunst-gjødsel.

5. Sammensetning som angitt i krav 4, karakterisert ved at ammoniumsaltet er ammoniumnitrat eller ammoniumsulfat eller en blanding av disse.

6. Sammensetning som angitt i krav 4, karakterisert ved at sammensetningen er en ammoniumfosfat-holdig kunst-gjødsel.

7. Sammensetning som angitt i krav 4, karakterisert ved at' sammensetningen er en ammoniumnitrat/ammoniumfosfat-holdig kunstgjødsel.

8. Sammensetning som angitt i krav 4, k a r a k t e r .i sert ved at sammensetningen er en kunstgjødsel inneholdende ammoniumnitrat/ammoniumfosfat/kaliumklorid.

9. Sammensetning som angitt i ett eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at mengden anvendt hydroksy-aluminiumpolymer er på ca. 0,1 til 5 vekt-%.

10. Sammensetning som angitt i krav 9, karakterisert ved at den anvendte mengde hydroksy-aluminiumpolymer er fra ca. 0,5 til 5 vekt-%.

11. Sammensetning som angitt i ett eller flere av den ovenstående krav, karakterisert ved - at molforholdet hydroksyl/aluminium er ca. 1,7 til 2,7.

12. Sammensetning som angitt i ett eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at molforholdet hydroksyl/aluminium er ca. 2 til 2,5.

13. Sammensetning som angitt i ett eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at nevnte hydroksy-aluminiumpolymer er hydroksy-aluminiumnitrat, -sulfat eller -klorid.

14. Sammensetning som angitt i ett eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at belegget utgjør 0,01 til 5 vekt-% ammoniumnitrat, basert på sammensetningens totalvekt .

15. Sammensetning som angitt i ett eller flere av de ovenstående krav, karakterisert ved at belegget påføres ved å dusje en vandig oppløsning av hydroksy-aluminiumpolymeren på perler eller granulater av anmoniumsalt-sammensetningen under samtidig tørkning av den belagte sammensetning.