DE3046579C2

DE3046579C2 - Process for the preparation of a granulated, magnesium-containing PK fertilizer

Info

Publication number: DE3046579C2
Application number: DE19803046579
Authority: DE
Inventors: Karl-Richard Dipl.-Chem. Dr. 3000 Hannover Löblich
Original assignee: K+S AG
Current assignee: K+S AG
Priority date: 1980-12-11
Filing date: 1980-12-11
Publication date: 1982-11-18
Also published as: DE3046579A1

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von PK-Düngemittein mit einem Gehalt an Magnesiumverbindungen, die zur Beseitigung des in landwirtschaftlichen Nutzflächen immer häufiger auftretenden Magnesiummangels eingesetzt werden können.The invention relates to the production of PK fertilizers containing magnesium compounds, which are used to eliminate the in agricultural Usable areas can be used more and more frequently occurring magnesium deficiency.

Hierzu ist aus der DE-OS 22 17 577 ein Verfahren zur jo Herstellung von MgO-haltigen Phosphatdüngemitteln aus Thomasphosphat bekannt, nach dem Thomasphosphat mit einer Schmelze aus einem oder mehreren neutralen und/oder basischen Magnesiumsalz-Hydraten, wie beispielsweise Hydraten des Magnesiumchlo- js rids bzw. -sulfats, als Granulierhillfe und Nährstoffkomponente bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes dieser Hydrate granuliert werden, worauf die abgekühlten Granalien getrocknet werden.For this purpose, from DE-OS 22 17 577 a method for jo Production of MgO-containing phosphate fertilizers from Thomas phosphate is known, after the Thomas phosphate with a melt of one or more neutral and / or basic magnesium salt hydrates, such as, for example, hydrates of magnesium chloride rids or sulfate, as granulating aid and nutrient components are granulated at a temperature above the melting point of these hydrates, whereupon the cooled granules are dried.

In der DE-PS 22 18 424 wird zur Herstellung eines magnesium- und kaliumsalz- sowie thomasphosphathaltigen Düngemittels in Granulatform gelehrt, daß Thomasphosphat, hydratwasscrhultige Kaliummagnesiumdoppelsalze, wie beispielsweiseIn DE-PS 22 18 424 it is taught in granular form for the production of a magnesium and potassium salt and thomasphosphate fertilizer that Thomas phosphate, water-hydrated potassium-magnesium double salts, such as, for example

K₂SO₄ · MgSO₄ · 6 (4) H₂O KCI · MgCI₂ 6-45 H₂O KCI · MgSO₄ · 3 H₂O granuliert und währenddessen oder danach bei einer Temperatur getrocknet werden, bei der die Doppelsalz-Hydrate ganz oder teilweise dehydratisiert werden.K ₂ SO ₄ · MgSO ₄ · 6 (4) H ₂ O ₂ 6-45 KCl · MgCl H ₂ O · KCI MgSO ₄ · 3 H ₂ O and granulated during or after which the Doppelsalz- are dried at a temperature Hydrates are wholly or partially dehydrated.

Aufgrund des verhältnismäßig geringen Gehalts der in diesem Verfahren eingesetzten Magnesium- bzw. Kaliummagnesiumsalzen an den Pflanzennährstoffen Magnesium und Kalium, die von einem hohen Gehalt an pflanzenunwirksamen Ballaststoffen begleitet sind, mußte sich der Magnesiumgehalt der nach diesem Verfahren erzeugten Düngemittel stets in den Grenzen halten, die durch den Ballaststoffunteil der eingesetzten Magnesium- oder Kaliummagnesiumverbindungen bestimmtwaren.Due to the relatively low content of the magnesium or Potassium magnesium salts in the phytonutrients magnesium and potassium, which are of high content Plant-inactive dietary fiber are accompanied, the magnesium content had to be increased after this Process produced fertilizers always keep within the limits set by the dietary fiber content of the used Magnesium or potassium-magnesium compounds were intended.

Durch Änderungen des Thomasverfahrens zur Stahlerzeugung fallen in stetig steigenden Mengen Thomasphosphate an, deren P^Os-Gehalt mit 9 bis 14 Gew.-% pflanzenverfügbaren P₂Os wesentlich unter dem P₂Os-Gehalt der nach herkömmlichen Verfahren erhaltenen Thomasmehle mit 14 bis 20Gew.-%65 pflanzenverfügbaren P₂O₅ liegt (vgl. Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 3. Auflage, Bd. 6 (1955), Seite 150 und 4. Auflage, Bd. 1.0 (1975), Seite 220).By changes in the Thomas method for producing steel fall in ever-increasing amounts of Thomas phosphates whose P ^ Os content available to plants having 9 to 14 wt .-% P ₂ O substantially below the P ₂ O content of the Thomas flour obtained by conventional methods with 14 to 20wt .-% 65 P ₂ O _{5 available to plants} (cf. Ullmanns Encyklopadie der technischen Chemie, 3rd edition, vol. 6 (1955), page 150 and 4th edition, vol. 1.0 (1975), page 220).

Entsprechend dem Absinken der Nährstoffkomponente im Thomasphosphat steigt auch dessen BallaststoffgehaltAs the nutrient component in Thomas phosphate drops, so does its fiber content

Um den P₂O5-Gehalt von unter Verwendung eines Thomasphosphats mit einem niedrigen Gehalt an pflanzenverfügbaren P₂O₅ hergestellten Düngemitteln zu steigern, sind Verfahren bekannt, nach denen das im Thomasphosphat ebenfalls enthaltene CaO ganz oder teilweise durch Zumischen von sauren Phosphaten oder Phosphorsäure neutralisiert wird. Diese Verfahren bieten bisher die einzige Möglichkeit, den Nährstoffgehalt solcher Düngemittel ohne Einbringen zusätzlicher Ballaststoffmengen zu steigern.In order to increase the P ₂ O5 content of fertilizers produced using a Thomas phosphate with a low content of plant-available P ₂ O ₅ , methods are known according to which the CaO also contained in the Thomas phosphate is wholly or partially neutralized by adding acidic phosphates or phosphoric acid will. These methods have so far offered the only way to increase the nutrient content of such fertilizers without introducing additional amounts of dietary fiber.

Es ergibt sich hieraus die Aufgabe, andere Möglichkeiten zu finden, den P₂Os-GehaIt von Magnesium enthaltenden PK-Düngemitteln ballaststofffrei zu steigern, die auch unter Verwendung eines Thomasphosphats mit weniger als 14Gew.-% F.Os-Gehalt hergestellt werden.This results in the task of finding other ways to increase the P ₂ Os content of magnesium-containing PK fertilizers without fiber, which are also produced using a Thomas phosphate with less than 14% by weight F.Os content.

Es wurde ein Verfahren zur Herstellung eines granulierten, Magnesium enthaltenden PK-Düngemittels, bei dem ein Gemisch aus Thomasmehl sowie Kalium und Magnesium enthaltenden Salzen durch Zusatz einer wäßrigen Granulierflüssigkeit auf einen Gesamtwassergehalt von 20 bis 30 Gew.-% gebracht und rollgranuliert wird, worauf die erhaltenen Granulate bei einer Temperatur von 110 bis 140⁰C unter rollender Bewegung getrocknet werden, gefunden. Danach wird ein Gemisch aus Thomasmehl, Kalidüngesalz und Kaliummagnesiumphosphat eingesetzt. Vorteilhaft kann dem Gemisch noch Phosphorsäure zugesetzt werden.There was a process for the production of a granulated, magnesium-containing PK fertilizer, in which a mixture of Thomas flour and potassium and magnesium-containing salts is brought to a total water content of 20 to 30% by weight by adding an aqueous granulating liquid and is rolled granulated, whereupon the obtained granules are dried at a temperature of 110 to 140 ⁰ C with rolling motion, found. Then a mixture of Thomas flour, potash fertilizer salt and potassium magnesium phosphate is used. Phosphoric acid can also advantageously be added to the mixture.

Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung wird vorteilhaft ein Thomasmehl mit einem P₂O5-Gehalt von weniger als 14 Gew.-% eingesetzt, das mit der dem angestrebten K₂O-Gehalt des Endprodukts entsprechenden Menge an Kalidüngesalz vermischt wird, wobei der K₂O-Gehalt des diesem Gemisch anschließend zuzumischenden Kaliummagnesiumphosphais mit zu berücksichtigen ist.To carry out the method of the invention, a Thomas flour with a P ₂ O5 content of less than 14% by weight is advantageously used, which is mixed with the amount of potash fertilizer salt corresponding to _{the desired K 2} _{O content of the end product, the K 2} O content of the potassium magnesium phosphate to be subsequently added to this mixture must also be taken into account.

Die Menge des Kaliummagnesiumphosphats bestimmt sich im wesentlichen nach dem MgO-Gehalt des angestrebten Endprodukts. Das Kaliummagnesiumphosphat kann als wasserfreies oder kristallwasserhaltiges Salz eingesetzt werden. Dem Gemisch können weitere düngewirksame Salze, wie beispielsweise Kieserit, Kaliumsulfat und dgl., einverleibt werden.The amount of potassium magnesium phosphate is essentially determined by the MgO content of the desired end product. The potassium magnesium phosphate can be anhydrous or crystalline water Salt can be used. Other fertilizing salts, such as kieserite, Potassium sulfate and the like., Are incorporated.

Durch seinen Gehalt an Kaliummagnesiumphosphat ist ein entsprechender Teil des in dem angestrebten Endprodukt enthaltenen K₂O nicht in. Wasser, wohl aber in Zitronensäure löslich und steht so als langsam wirkende Kaliumquelle der Kulturpflanze zur Verfügung. Wird ei.ie volle Wasserlöslichkeit des K₂O im Endprodukt der Erfindung angestrebt, so ist es vorteilhaft, dem Granuliergemisch zusammen mit der Granulierflüssigkeit oder an deren Stelle Phosphorsäure in einer solchen Mnege zuzusetzen, daß das freie CaO des Thomasphosphats und das Kaliummagnesiumphosphat umgesetzt werden, wodurch letztere in wasserlöslichen Verbindungen zersetzt wird.Due to its potassium magnesium phosphate content, a corresponding part of the K ₂ O contained in the desired end product is not soluble in water, but is soluble in citric acid and is thus available to the crop as a slow-acting source of potassium. If full water solubility of the K ₂ O is desired in the end product of the invention, it is advantageous to add phosphoric acid to the granulating mixture together with the granulating liquid or in its place in such an amount that the free CaO of the Thomas phosphate and the potassium magnesium phosphate are converted, whereby the latter is broken down into water-soluble compounds.

Als Granulierflüssigkeit können für das Verfahren der Erfindung Wasser ebenso eingesetzt werden wie die Mutterlauge der Kalirohsalzaufbereitung, insbesondere Hartsalzmutterlauge. Hierdurch soll der Feuchtigkeitsgehalt des Granuliergemisches auf 20 bis 30 Gew.-% gebracht werden, um die Ausbildung guter Granula zu bewirken.Water as well as water can be used as the granulating liquid for the process of the invention Mother liquor from potash crude salt processing, in particular hard salt mother liquor. This should reduce the moisture content of the granulating mixture to 20 to 30% by weight. to bring about the formation of good granules.

Die Granulierung des Gemisches findet unterThe granulation of the mixture takes place under

rollender Bewegung, wie beispielsweise einem Granulierteller oder -trommel, statt. Die aus einer solchen Vorrichtung anfallenden Granalien haben eine gute Grünfestigkeit und werden ebenfalls unter rollender Bewegung, bei einer Temperatur von HO bis 140" C getrocknet, die in den Granula vorteilhaft mit einem Heißgasstrom eingestellt wird. Die erhaltenen Granalien sind freirieselnd und verlieren diese Eigenschaft auch bei längerer Lagerung nicht.rolling movement, such as a granulating plate or drum, instead. The one from such a The granules produced by the device have good green strength and are also subject to rolling Movement, at a temperature from HO to 140 "C dried, which is advantageously set in the granules with a stream of hot gas. The granules obtained are free-flowing and do not lose this property even after prolonged storage.

Das Verfahren der Erfindung kann kontinuierlich, vorteilhaft mit Rückgutumlauf, praktiziert werden. Mit den erfindungsgemäß hergestellten PKMg-Düngemitteln wird bei guter Versorgung des Bodens mit P₂O₅ und K₂O auch ein bestehender Magnesiummangel behoben. In den erfindungsgemäß hergestellten Düngemitteln liegen die Pflanzennährstoffe weitgehend ballastfrei vor und sind nach Ausbringung je nach Modifikation des erfindungsgemäßen Verfahrens mehr oder weniger schnell pflanzenverfügbar.The process of the invention can be practiced continuously, advantageously with return material circulation. With the PKMg fertilizers produced according to the invention, if the soil is well supplied with P ₂ O ₅ and K ₂ O, an existing magnesium deficiency is also remedied. In the fertilizers produced according to the invention, the plant nutrients are largely free of ballast and, depending on the modification of the method according to the invention, are more or less quickly available to the plants after application.

Das Verfahren der Erfindung wird auch durch die nachstehenden Beispiele erläutert.The process of the invention is also illustrated by the following examples.

example 1

50Gew.-Teile eines Thomasmehls mit 13Gew.-°/o P₂O₅-GeIIaIt werden mit 50 Gew.-Teilen Kaliummagnesiumphosphat-Mononydrat intensiv zu einer Vermischung mit 27Gew.-% P₂O₅, 10Gvw.-% K₂O und 12,8 Gew.-% MgO vermischt50Gew. parts of a Thomas flour with 13Gew.- ° / P ₂ O ₅ content are mixed with 50 parts by weight of potassium magnesium phosphate Mononydrat intensively to mixing with 27Gew .-% P ₂ O _5, 10GVW .-% K ₂ O and 12.8 wt% MgO mixed

In 66 Gew.-Teilen der vorstehend definierten Vermischung werden anschließend 34 Gew.-Teile chloridisches Kalidüngesalz mit 55 Gew.-°/o K₂O-Gehalt eingemischt. Die erhaltene Mischung wird danach auf einem Granulierteller unter Bedüien mi* 30 Gew.-Teilen Wasser unter rollender Bewegung granuliert. Die von dem Granulierteller abgenommenen Granalien werden dann in eine Trockentrommel gebräuchlicher Bauart unter rollender Bewegung mittels Heißgasen auf eine Temperatur von 120⁰C aufgehetzt und getrocknet. Das aus der Trockentrommel abgezogene Granulat ist nach Abkühlung unbegrenzt lagerfähig und enthält 18 Gew.-% P₂O₅,25 Gew.-% K₂O und 8 Gew.-% MgO.In 66 parts by weight of the mixture defined above, 34 parts by weight of chloride potassium fertilizer salt with 55% by weight of K ₂ O content are then mixed in. The mixture obtained is then granulated on a granulating plate under pressure with 30 parts by weight of water while rolling. The removed from the granulator granules are then incited in a dry drum under common type of rolling motion by means of hot gases to a temperature of 120 ⁰ C and dried. The granulate withdrawn from the drying drum can be stored indefinitely after cooling and contains 18% by weight of P ₂ O ₅ , 25% by weight of K ₂ O and 8% by weight of MgO.

Example 2

78 Gew.-Teile der gemäß Beispiel 1 hergestellten Vermischung werden mit 22 Gew.-Teilen chloridischem Kalidüngesalz mit 60 Gew.-% K₂O vermischt und unter Bedüsen mit 35 Gew.-Teilen Wasser auf einem Granulierteller unter rollender Bewegung granuliert Die erhaltenen Granalien werden anschließend in einer Trockentrommel mittels Heißgas auf eine Tempentur78 parts by weight of the mixture prepared according to Example 1 are mixed with 22 parts by weight of chloridic potash fertilizer salt with 60% by weight of K ₂ O and sprayed with 35 parts by weight of water on a granulating plate with rolling motion. The granules obtained are then brought to a temperature in a drying drum using hot gas

in von 130⁰C aufgeheizt und getrocknet. Das Granulat, das 21 Gew.-% P₂O₅,21 Gew.-% K₂O und 10Gew.-% MgO enthält ist nach dem Abkühlen, ohne zu verbacken, unbegrenzt lagerfähig.heated in from 130 ⁰ C and dried. The granulate, which contains 21% by weight of P ₂ O ₅ , 21% by weight of K ₂ O and 10% by weight of MgO, can be stored indefinitely after cooling without caking.

Example 3

371 Gew.-Teile Thomasmehl mit 13,9Gew.-% P₂O₅, 20 Gew.-Teilen Kieserit mit 29 Gew.-% MgO, 357 Gew.-Teile chloridisches Kalidüngesalz mit 58Gew.-% K₂O und 257 Gew.-Teile filterfeuchtes Kaliummagnesiumphosphat-Hexahydrat mit371 parts by weight of Thomas flour with 13.9% by weight of P ₂ O ₅ , 20 parts by weight of kieserite with 29% by weight of MgO, 357 parts by weight of chloride potassium fertilizer salt with 58% by weight of K ₂ O and 257 parts by weight . -Share filter-dampened potassium magnesium phosphate hexahydrate with

26,6Gew.-% P₂O₅, l7,6Gew.-% K₂O und 15Gew.-% MgO, dem zusätzlich 135 Gew.-Teile Mutterlauge mit 9Gew.-% K₂O, 3,5Gew.-% MgO und 77 Gew.-% Wasser aus der Herstellung anhaften, 13 Gew.-Teile Steinsalz, werden vermischt und auf einem Granulierteller mit einem Gemisch aus 65 Gew.-Teilen Phosphorsäure mit 50Gew.-% P₂O₅ und 100 Gew.-Teilen Hartsalzmutterlauge gleichmäßig bedüst und unter26.6% by weight of P ₂ O ₅ , 17.6% by weight of K ₂ O and 15% by weight of MgO, to which an additional 135 parts by weight of mother liquor with 9% by weight of K ₂ O, 3.5% by weight MgO and 77% by weight of water from production adhere, 13 parts by weight of rock salt, are mixed and poured onto a granulating plate with a mixture of 65 parts by weight of phosphoric acid with 50% by weight of P ₂ O ₅ and 100 parts by weight. Divide hard salt mother liquor evenly sprayed and under

jo rollender Bewegung granuliert. Das Granulat wird anschließend in einer Trockentrommel mittels Heißgas auf eine Temperatur von 120⁰C aufgeheizt und getrocknet. Das aus der Trockentrommel abgezogene Granulat enthält 15 Gew.-% P₂O₅,25 Gew.-% K₂O und 4 Gew.-% MgO und ist nach Abkühlung ohne zu verbacken, unbegrenzt lagerfähig.jo rolling motion granulated. ^{The granulate is then heated to a temperature of 120 °} C. in a drying drum by means of hot gas and dried. The granulate withdrawn from the drying drum contains 15% by weight of P ₂ O ₅ , 25% by weight of K ₂ O and 4% by weight of MgO and can be stored indefinitely after cooling without caking.

Sämtliche nach den Beispielen erhaltenen Düngemittel sind nach den gebräuchlichen Prüfmethoden in Citronensäure löslich. Die Granalien haben nur einen geringen Abrieb und eine hohe Druckfestigkeit.All fertilizers obtained according to the examples are tested according to the customary test methods in Citric acid soluble. The granules have little abrasion and a high compressive strength.

Claims

Patent claims:

1. Verfahren zur Herstellung eines granulierten, Magnesium enthaltenden PK-Düngemittels, bei dem ein Gemisch aus Thomasmehl sowie Kalium und Magnesium enthaltenden Salzen durch Zusatz einer wäßrigen Granulierflüssigkeit auf einen Gesamtwassergehalt von 20 bis 30Gew.-% gebracht und rollgranuliert wird, worauf die erhaltenen Granulate bei einer Temperatur von 110 bis 140⁰C unter rollender Bewegung getrocknet werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus Thomasmehl, Kalidüngesalz und Kaliummagnesiumphosphat eingesetzt wird.1. A process for the production of a granulated, magnesium-containing PK fertilizer, in which a mixture of Thomas flour and salts containing potassium and magnesium is brought to a total water content of 20 to 30% by weight by adding an aqueous granulating liquid and is rolled granulated, whereupon the granules obtained are dried at a temperature of 110 to 140 ⁰ C with rolling motion, characterized in that a mixture of Thomas flour, potassium fertilizer salt and potassium magnesium phosphate is used.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Granuliergemisch Phosphorsäure zugesetzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the granulating mixture is phosphoric acid is added.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Granuliergemisch weitere düngewirksame Salze zugesetzt werden.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the granulating mixture further Fertilizing salts can be added.