Удобрение для известкования кислых почв на основе шлаков металлургического производства и способ его получения

 

Изобретение относится к производству удобрений и может быть ис- 1аол1 овано в сельском хозяйстве для известкования кислых почв. Цель изобретения - снижение слеживаемости удобрения , повьшение его рассыпчатости и агрохимической эффективности. Поставленная цель достигается тем, что удобрение на основе немолотых-гранулированных доменных шлаков с содержанием суммы оксидов кальция и магния не менее 43%, включающие гранулы фракции менее 0,25 и 0,25-0,5 мм, дополнительно содержит поризованные гранулы фракций 0,5-1 и 1-2,5 мм при следующем соотношении фракций,, мас.%: фракции 0,25-0,5 мм 10-30, гранулы 0,5-1 мм 30-50, гранулы 1- 2,5 мм 5-30, фракции менее 0,25 мм остальное, а общий объем пор в поризованных гранулах составляет 40- 80%. Удобрение с таким фракционньм составом может быть получено специальным смешиванием отдельно полученных фракций либо при оптимальных режимах поризации и дробления шлаковых расплавов путем введения в шлаковый расплав при температуре вЕДпе температуры ликвидуса порообразующих веществ, .снижения температуры до 1000-1200 С, а затем погружения в емкость с водой. В качестве порообразующего вещества может быть использован , например, тонкомолотый известняк в количестве 5-15 кг/т шлака или вода в количестве 50 - 100 кг/т шлака, при этом ввод порообразующйх веществ в расплав может быть осуществлен как до процесса его дробления на капли, так и в период дробления на капли. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 3 табл. § СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (51) 4 С 05 D 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / ;,„

l /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТЯУ (21) 4148378/23-26

i(22) 04.09.86 (46) 07.10.88. Бюл. В 37 (71) Уральский научно-исследовательский институт черных металлов (72) В.А. Шатлов, Я.Ш. Школьник, В.Г. Барышников,, А.А. Дерябин, В.А. Светов, В.А. Величко, В.П.Кулако. ва, А.Н. Иводитов, В.И. Нетронин, А.К. Икконен и Е.С. Менякин (53) 631.836(088.8) (56) Шлак сталечлавильный для известкования кислых почв ° :ТУ 14-11-117-80. (54) УДОБРЕНИЕ ДЛЯ ИЗВЕСТКОВАНИЯ КИС ЛЫХ ПОЧВ HA ОСНОВЕ ШЛАКОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА И СПОСОБ ЕГОПОЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к производству удобрений и может быть исаолюровано в сельском хозяйстве для иэвесткования кислых почв. Цель изобретения — снижение слеживаемости удобрения, повышение его рассыпчатости и агрохимической эффективности. Поставленная цель достигается тем, что удобрение на основе немолотых;грану.лированных доменных шлаков с содержанием суммы оксидов кальция и магния не менее 437, включающие гранулы фракции менее 0,25 и 0,25-0,5 мм, дополнительно содержит поризованные гранулы фракций 0 5-1 и 1-2,5 мм при следующем соотношении фракций,, мас.й: фракции 0 25-0 5 мм 10-30, гранулы 0,5-1 мм 30-50, гранулы 12,5 мм 5-30, фракции менее 0,25 мм остальное, а общий обьем пор в поризованных гранулах составляет 4080Х. Удобрение с таким фракционным составом может быть получено специальным смешиванием отдельно полученных фракций либо при оптимальных режимах поризации и дробления шлаковых расплавов путем введения в шлаковый расплав при температуре выше температуры ликвидуса порообразующих веществ, .снижения температуры до 1000-1200 С, а затем погружения в емкость с водой. В качесТве порообразующего вещества может быть ис- ф пользован, например, тонкомолотый известняк в количестве 5-15 кг/т шлака или вода в количестве 50100 кг/т шлака, при этом ввод порообразующих веществ в расплав может быть осуществлен как до процесса его дробления на капли, так и в период дробления на капли. 2 с. и 1 s.ï, ф-лы, 3 табл.

1428747

Изобретение относится к производ- . ству удобрений и может быть использовано в сельском хозяйстве для иэвесткования кислых почв и повышения их плодородия.

Цель изобретения — снижение слеживаемости удобрения, повышение его рассыпчатости и агрохимической эффективности

Способ осуществляют следующим об- разом.

Шлаковый расплав при выходе изпла- . вильного агрегата по желобу подается к поризующему устройству, через кото- 15 рое в шлак вводят порообразующие вещества (тонкомолотый иэвестйяк или воду). Поризованный расплав при сходе с желоба с помощью гидронасадок подвергают дроблению на капли, которые, попадая в емкость с водой, за счет термических напряжений разрушаются на гранулы до диаметра менее 2,5 мм.

Полученную продукцию грейферным краном выгружают из емкости на склад, а затем отгружают потребителю. Расход воды на дробление подбирают таким образом, чтобы обеспечить температуру капель, попадающих в воду, 1000-1200 С.

При этом получают удобрение, содержащее, мас. Х!

Фракция 0,25-0,5 мм 10-30

Гранулы 0,5-1 мм 30-50

Гранулы 1-2,5 мм 5-30

Фракция менее 0 25 мм Остальное с общим объемом пор в поризованных гранулах 40-80Х.

Удобрение с таким фракционным сос.тавом может быть получено специальным смешиванием отдельно, полученных заранее фракций, имеющих указанный размер и объем пор 40-80Х.

Влияние соотношения различных фракций шлаковых удобрений на их тех-. нологические свойства и урожай ячменя, 45 по вегетационным опытам приведено в табл. 1.

Как видно из приведенных в табл. 15 данных, получение поризованных гранул в интервале указанных фракций объясняется тем, что при этом обеспечивается разобщенность гранул фракций менее 0 5 мм в наибольшей степени под-.

Э t

55 верженных слеживаемости и цементации, а также оптимальная плотность массы, подвергаемой разбрасыванию в процессе внесения ее в почву.

Необходимость поддержания пористости гранул в пределах 40-80Х объясняется тем, что при пористости менее

40Х снижается эффективность их действия в почве за счет уменьшения площади контакта поверхности гранул с почвенной влагой. При пористости более

80Х гранулы обладают низкой прочностью и подвержены разрушению при транспортировке, в результате чего появляется пылевидная фракция, большое количество которой приводит к ,слеживаемости удобрения.

В качестве порообразующего вещества может быть использован, например, тонкомолотый известняк в количестве 5-15 кг/т шлака или вода в количестве 50-100 кг!т шлака.

Преимуществом такого способа получения удобрений является то, что полученная продукция по гранулометрическому и физическому состоянию характеризуется преобладанием поризованных гранул 0,5-1 и 1-2,5 мм, которые, наряду с фракциями 0,25-0,5 и 0,25 мм, обеспечивают высокое качество и технологичность (не пылит, не слеживается) удобрения.

Стеклообразная структура является более растворимой в почвенной влаге по сравнению с кристаллической. Поэтому любая обработка расплава, имеющего температуру ниже Т (температура появления кристаллической фазы), заранее предопределяет появление в шлаке плохорастворимой фазы. Необходимость такой обработки объясняется тем, что нужны гранулы с пористой структурой, которую можно создать только за счет поризации расплава, поризованные гранулы необходимо до некоторой степени (< 2 5 мм);измельчить.

Поризация шлакового расплава обеспечивается за счет введения в него веществ,, которые при высоких температурах разлагаются с образованием газообразной фазы, выполняющей роль поризующего агента. Такими веществами могут быть например, тонкоизмельченный известняк, который будучи введен в расплав, разлагается по реакции: СаСО СаО + СО, при этом газ

СО поризует расплав.

Дробление материалов можно осуществлять за счет термических напряжений, возникающих при их резком охлаждении. При этом напряжения возни1428747 кают в определенном температурном интервале. В данном случае погружение образовавшихся пориэованных гранул, имеющих температуру 1000-1200 С в воду приводит к их разрушению, при этом охлаждение с температурой ниже

1000 С не приводит к появлению эффекта термодробления, à погружение их в воду с температурой более 1200 С приводит к дополнительной (более

80Х) поризации и появлению легкоразрушаемых гранул.

Нормируемое количество порообразующих веществ, введенных в расплав, объясняется тем, что при введении, например, известняка менее 5 0 кг/т шлака не обеспечивается пористость гранул 40Х, а более 15,0 кг/т шлака — образуются легкоразрушаемые 2р ,гранулы, что приводит к появлению пыпевидной фракции.

Данные, характеризующие влияние количества воды, вводимой в расплав, на 2В содержание фракций и пористость mna- . кового удобрения приведены в табл. 2.

Данные о влиянии режима охлаждения поризованного расплава на фраКционный 3р, состав шпакового удобрения приведены в табл. 3.

Таким образом, преимуществом предлагаемого изобретения является возможность нейтрализовать повышенную кислотность почв, повысить ее плодородие, исключить слеживание и пыпение удобрения в процессе его использования, эффективно перерабатывать шлаки металлургического производства, соз- 40 давая безотходную технологию.

Таблица 1

Рассыпчатость, Х при влажПрибавка урожая

Г/сосуд Х к иэ» к фону* вестному

1-2,5 0,25

0,25-0,5 0,5"1 ности Х

2 8

9 60

20 .1,4

30 1,4

8 25

5,5 65

3 85

+42

30

70 2

40

15

+64

2 97 90 2 3

Формула изобретения

Удобрение для известкования кислых почв на основе шлаков металСодержание, Х, фракций, мм

Молотый шлак по ТУ 14-11-117-80 лургического производства с содержанием (CaO+MgO) не менее 43Х, включающее фракции с размером частиц менее

0,25 мм и 0,25-0,5 мм, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью снижения слеживаемости удобрения, повышения его рассыпчатости и агрохимической эффективности, оно дополни- тельно содержит поризованные гранулы фракций 0,5-1 мм и 1-2,5 мм при общем объеме пор 40-80Х в следующем со- отношении, мас. Х:

Фракция 0 25-0,5 мм 10-30

° Гранулы 0 5-1,0 мм 30-50

Гранулы 1,0-2,5 мм 5-30

Фракция менее 0,25 мм Остальное

2. Способ получения удобрения для известкования кислых почв на основе шлаков металлургического производства с содержанием (CaO+MgO) не менее

43Х включающий получение фракций

0,25-0 5 мм и менее 0,25 мм, о т л и ° ч а ю шийся тем, что, с целью снижения слеживаемости удобрения, повышения его рассыпчатости и агрохимической эффективности, дополнительно получают поризованные гранулы фракций 0,5-1 мм и 1,0-2,5 мм с общим объемом пор 40-80Х, а получение поризованных гранул ведут введением в шлаковый расплав при температуре выше температуры ликвидуса порообраэующих веществ, дроблением поризованного расплава на капли с одновременным снижением их температуры до о

1000-1200 С и последующим погружением их в емкость с водой при этой температуре.

3. Способ по п.2, о т л и ч а юшийся тем, что в кечес- гве порообразующего вещества используют воду в количестве 50-100 кг/т шпака или тонкомолотый известняк в количестве

5-15 кг/т шлака.

1428747

Продолжение табл.1

Рассыпчатость, %

lip H Влаж»

СлеживаеПрибавка урожая

Содержание, %, фракций, мм кость, кгс/си

/сосуд % к из« фону* вестному

0,25-0,5 0,5-1

0,25 ности %

2 8

1,5 95 87 2,2

+58

30

-9,2

93 82 1 3

1,5

32

*Фон - В 0,15, P.0.10 к 0>МЗ»

Таблица 2 ние, Х мм

Коли- Т.еи ечест- ра орис- Содержа ость, фракций

0,5-1,,0 по во

1-2, 5 воды, кг/т вв е шлака

30 35

Таблица 3

Содержание, %, фракций, мм

Температура погружения о в воду, С

1-2,5

05-1

25

900

40

1000

1 100

1200

20

35

1300

Составитель Г. Сальникова

Техред М.Дидык Корректор М. Васильева

Редактор В. Петраш

Тираж 425

Заказ 5096(27

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

40 11.0О> 30

50 1 100> 40

75 1100 55

100 1100 80

1 f 0 1100 85

25 40

30 5

50 30

40 30