UREA PRILLS WITH IMPROVED PROPERTIES AND THEIR PRODUCTION

Abstract: 1. Urea particles, characterised by a content of 0,1 to 3,5 wt.% of dicyandiamide.

Description: Harnstoffkörner mit verbesserten Eigenschaften und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung betrifft Harnstoffkörner mit verbesserten Eigenschaften und ein Verfahren zu ihrer Gewinnung aus einer konzentrierten Harnstofflösung oder einer Harnstoffschmelze durch Zusatz von o,l bis 3,5 Gew.-% Dicyandiamid zum Harnstoff vor dessen überführung in Körner. Harnstoff wird als solcher oder im Gemisch mit anderen stickstoffhaltigen Verbindungen, z. B. Diammoniumphosphat oder Dicyandiamid bzw. dessen Salzen (DE-PS 1 592 768, DE-OS 2 531 962) in grossem Massstab als Düngemittel verwendet. Der Harnstoff besitzt jedoch den Nachteil, dass die aus ihm hergestellten Körner, z. B. Prills, wegen ihrer relativ geringen Härte und dem hierdurch bedingten Abrieb beim Transport und Verladen schlechte Lagerfähigkeit besitzen und vor allem in feuchter Atmosphäre zum Zusammenbacken neigen. Zur Verbesserung der Lagerfähigkeit sind zahlreiche Vorschläge gemacht worden. So werden neben Zusätzen, die auf die Harnstoffkörner aufgebracht werden, auch solche empfohlen, die zu Harnstoffschmelzen oder wässrigen Harnstofflösungen zugefügt werden. Ein bekanntes Verfahren ist die Verbesserung der Harnstoffkörner durch Zusatz wässriger Formaldehydlösung oder von wässrigen Formaldehyd-Harnstoffkondensaten, wie Di- und Trimethylolharnstoff (DE-OS 2 139 278, DE-OS 2 825 039). Es hat sich gezeigt, dass die sich hierdurch ergebende Verbesserung der Kornhärte nur geringfügig ist. Dar über hinaus sind Verfahren auf Formaldehydbasis unbefriedigend; denn die in Formaldehydlösungen immer vorhandenen geringen Mengen an Methanol reichern sich im Harnstoffprozess an, so dass bereits nach relativ kurzer Zeit der Betrieb zum Erliegen kommt. Darüber hinaus ist der Zusatz von wässrigen Lösungen allgemein als ungünstig anzusehen, da zur Erzeugung von Harnstoffkörnern Wasser vollständig entfernt werden muss. Hierdurch sind auch die weiterhin vorgeschlagenen Zusätze, wie Polyvinylalkohol, gelöst in Wasser (DE-OS 1 916 o89), oder von wässrigen Leim-, Stärke- und Celluloselösungen (DE PS 949 238, DE-PS 530 499) als unvorteilhaft anzusehen. Es wurde nun überraschend gefunden, dass Harnstoffkörner mit verbesserten Eigenschaften gewonnen werden können, wenn man o,1 bis 3,5 Gew.-% Dicyandiamid zur Harnstoffschmelze oder zu einer konzentrierten Harnstofflösung zusetzt. Bereits durch die angegebenen relativ geringen Mengen an Dicyandiamid wird eine starke Zunahme der Härte der aus einer solchen Schmelze oder Lösung gewonnenen Harnstoffkörner erzielt. Hiermit wird auch der Abrieb bei Transport- und Lagervorgängen wesentlich verringert. Während beim Zerbrechen der reinen Harnstoffkörner ein Zerfall in zahlreiche kleine Bruchstücke erfolgt, die die Hygroskopie des Harnstoffs und damit die Gefahr des Zusammenbackens erhöhen, tritt bei den gemäss der Erfindung erhaltenen Earnstoffkörnern, die z. B. bei Transportvorgängen zerbrechen, ein Bruch in nur wenige grosse Bruchstücke auf. Die Harnstoffkörner bleiben daher auch bei längerer Lagerung frei fliessend. Es genügen im allgemeinen Zusätze von o,1 bis 1,5 Gew. %, um eine erhebliche Erhöhung der Festigkeit der Harnstoffkörner zu erzielen. Zusätze von mehr als 3,5 Gew. % Dicyandiamid sind selbstverständlich möglich, führen aber zu keiner wesentlichen weiteren Zunahme der Harnstoffkornhärte. Dicyandiamid hat darüber hinaus den Vorteil, dass es eine pflanzenfreundliche Substanz ist, deren Stickstoffgehalt Düngewirkung besitzt. Das Dicyandiamid kann vorteilhaft direkt zur Harnstoff schmelze zugegeben werden, wobei gleichzeitig auch andere übliche Zusätze, wie z. B. kleine Mengen an Säuren, zugeführt werden können. Man kann das Dicyandiamid, vorteilhaft in wässriger Lösung, auch zu einer konzentrierten wässrigen Harnstofflösung zugeben, obgleich dies den Nachteil mit sich bringt, dass das Wasser wieder entfernt werden muss. Der Dicyandiamid-Zusatz ist insbesondere zur Verbesserung der Abriebfestigkeit und Bruchfestigkeit von Harnstoff-Prills geeignet. In den folgenden Beispielen wird die Erfindung näher erläutert. Beispiel 1 Zu einer Harnstoffschmelze, wie sie üblicherweise in die Prillvorrichtung am Kopf einesPrillturms eingesetzt wird, wurden mit einer Dosiervorrichtung kontinuierlich o,5 Gew.-% Dicyandiamid zugegeben. Aus den aus der Schmelze in üblicher Weise gewonnenen Prills wurde eine Siebfraktion von 1,6 bis 1,8 mm ausgesiebt und auf Bruchfestigkeit (Anteil Bruch bei Aufprall auf eine stand mit einer Geschwindigkeit von 13 m/sec) und auf Druckfestigkeit (Belastbarkeit bis zum Bruch in g) untersucht. Ergebnis: Gew.-% Drucklast Bruch in g Harnstoff ohne Zusatz 4,4 620 Harnstoff mit o,5 Gew.-% 0,7 89o Dicyandiamid Beispiel 2 Analog Beispiel 1 wurden Harnstoffprills mit einem Zusatz von 3 Gew.-% Dicyandiamid hergestellt und untersucht. Ergebnis: Gew.-% Drucklast Bruch in g Harnstoff ohne Zusatz 4,3 605 Harnstoff mit 3 Gew.-% o,4 95o Dicyandiamid Beispiel 3 Zu einer 75 % wässrigen Harnstofflösung wurde eine wässrige Lösung von Dicyandiamid kontinuierlich in einer solchen Menge zugegeben, dass der prozentuale Gewichtsanteil des Dicyandiamids 1 Gew.-% betrug. Die Harnstofflösung wurde in üblicher Weise unter Bildung von Kristallen aufgearbeitet. Diese zeigten folgende Eigenschaften: Gew.-% Drucklast Bruch in g Harnstoff ohne Zusatz 4,o 580 Harnstoff mit 1 Gew.-% 0,5 905 Dicyandiamid Beispiel 4 Kristalliner Harnstoff wird mit o,2 Gew.-% Dicyandiamid versetzt und gut durchmischt. Die Mischung wird in üblicher Weise durch Aufschmelzen und Abkühlen der Schmelztropfen geprillt. Diese Prills werden in folgender Weise einem Festigkeitstest unterzogen: 20 g der Prills werden in ein Fallrohr gefüllt und lo-mal mit einem Gewichtsstück belastet (Fallhöhe ca. 25 cm, Gewicht 500 g). Die Probe wird dann über ein 0,2 mm Sieb abgesiebt. Die Auswaage der Fraktion < o,2 mm multipliziert mit dem Faktor 5 ergibt den prozentualen mechanischen Abrieb unter dynamischer Belastung. Der gemessene mechanische Abrieb beträgt im genannten Beispiel 7,5 %. Das entspricht einer Verbesserung der Festigkeit von 8 % gegenüber reinem Harnstoff.

Claims: Patentansprüche 1. Harnstoffkörner, g e k e n n z e i c h n e t durch einen Gehalt an o,1 bis 3,5 Gew.-% Dicyandiamid. 2. Verfahren zur Gewinnung von Harnstoffkörnern mit verbesserten Eigenschaften durch Überführung konzentrierter Harnstofflösungen oder Harnstoffschmelzen in gekörnten Harnstoff, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass man der Harnstofflösung bzw. der Harnstoffschmelze, vor der Überführung des Harnstoffs in Körner, o,1 bis 3,5 Gew.-% Dicyandiamid, bezogen auf die Gesamtmenge an Harnstoff und Dicyandiamid, zusetzt. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass man die Harnstoffschmelze, die o,1 bis 3,5 % Dicyandiamid enthält, prilliert.

Inventors: KEIM, KARLHEINZ, MEISENBURG, EWALD, ROCK, HEINRICH, DR., Röck, Heinrich, Dr.
Applicants: SKW TROSTBERG AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1980
Main classification: C07C126
IPC codes: C05C9, C07C67, C05C7, C07C273, C07C239