Гранулированное калийно-магниевое удобрение и способ его получения

 

Изобретение относится к технологии получения минеральных удобрений, в частности из солевых отходов магниевого производства. Цель изобретения - повышение агрохимических свойств удобрения при упрощении процесса производства. Способ переработки солевых отходов магниевого производства на удобрения включает смешение отработанного электролита со шламом стадии передела обезвоживания карналлита и гранулирование смеси, при этом смешение электролита проводят в расплавленном состоянии при соотношении электролита и шлама 10:(0,3-10), а гранулирование осуществляют центробежным способом через перфорированный стакан при 660-720°С и числе оборотов 1000-2000 в мин. Калийно-магниевое удобрение содержит исходные компоненты в виде плава при следующем соотношении, мас.%: хлорид калия 45-75

хлорид магния 4,5-15,0

оксид магния 1,5-15,0

примеси - остальное. 2 с.п. ф-лы, 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 05 П 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР. (21) 3998561/23-26 (22) 28. 10.85 (46) 28. 02. 90. Бюл. М 8 (71) Соликамский магниевый завод (72) Н. А. Белкин, R. А. Старцев, А.А.Шелкогонов, А.И.Каравайный, Г.И.Белкин, В.И.Грибов, В.M. Агапов,В.И.Рязанов и Г.Н.Беляев (53) 631.8(088.8) ! (56) Авторское свидетельство СССР

M 1114670, кл. С 05 D 5/00, 1974. (54) ГРАНУЛИРОВАННОЕ КАЛИЙНО-МАГНИЕВОЕ УДОБРЕНИЕ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к техно" логии получения минеральных удобрений, в частности из соленых отходов магниевого производства. Цель изобИзобретение относится к технологии получения минеральных удобрений и касается производства удобрений из солевых отходов магниевого произ" водства.

Цель изобретения - повышение ar" рохимических свойств удобрения за счет сбалансированного соотношения калия и магния в его гранулах и упрощение способа.

Пример 1. Расплавленный отработанный электролит, содержащий мас.г: хлорид к-лия 75: хлорид магния 6; оксид магния 1,0; хлорид нат„„SU„, 1546454 А 1

2 ретения — повышение агрохимических свойств удобрения при упрощении процесса производства. Способ переработки солевъх отходов магHvlегоl производства на удобрения включает смешение отработанного электролита со шла— мом стадии передела обезвоживания карналлита и гранулирование смеси, при этом смешение электролита проводят в расплавленном состоянии при соотношении электролита и шлама 10:

:(0,3-10), а гранулирование осуществляют центробежным .способом через перо форированный стакан при 660-720 С и числе оборотов 1000-2000 в 1 мин, Калийно-магниевое удобрение содержит исходные компоненты в виде плава при следующем соотношении, мас.l: хлорид калия 45-75; хлорид магния 4,5-15,0; оксид магния 1,5-15,0; примеси — остальное. 2 с,п. h-лы, 4 табл. рия 15,0; хлорид кальция 2; примеси остальное, смешивают в соотношении

10:2.5 с шламом карналлитового хло,ратора, содержащим, мас.@. хлорид калия 24; хлорид магния 26; оксид магния 28> хлориды натрия; кальция и примеси остальное. Смесь переменивают механической мешалкой и гранулируют через перфорированный стакан о при 680 С и числе оборотов гранулятора-центрифуги 1500 в 1 мин. Получают минеральное удобрение следующего состава, мас. 1: хлорид калия 59; хлорид магния 15; оксид магния 7;

1546454 хлорид натрия 10 примеси остальное.

Размер частиц 1-3 мм, Полученные гранулы обладают высокой динамической прочностью (77, 5> при испытании по

ГОСТ 4568-74 на приборе ПКПГ), выход товарной продукции составляет 901 по известному способу 85:;.

Полученное удобрение испытано на песчаных и супесчаных почвах дерново-подзолистого типа. Параллельно проведены испытания удобрения, полученного по известному способу на ос-. нове дробленного отработанного электролита, а также концентрированного удобрения хлорида калия. Удобрения включали в состав удобрительных смесей, утвержденных к выпуску для розничной торговли, по ОСТ 6-08-457-75, вместо хлористого калия и испытывали на различных сельскохозяйственных культурах.

Гранулированное удобрение по предлагаемому способу в удобрительной овощной тукосмеси повысило урожайность25 томатов в 2,08; капусты в 2,86; редиса в 3.28, моркови в 2,54; укропа в 1,52; столовой свеклы в 6,62, лукарепки в 1,44; салата в 1,80 и семян гороха в 2,0 раза.

Удобрение оказалось значительно эффе ктивнее удобрения, полученного по известному способу, а также хлористого калия. На цветочных культурах в составе цветочной тукосмеси удобрение повысило массу растений в 2 раза с улучшением декоративных свойств.

Урожай клубней картофеля повысился на 26,5 ц/га, в то время как влияние хлористого калия было несущественным. 40

Предлагаемое удобрение положительно влияет на химический состав овощей, обогащает их магнием и отчасти натрием (салат), препятствует черезмерному избыточному накоплению, калия. 45

Применение хлористого калия в отсутствии магния приводит к депрессии урожайности некоторых овощных культур (укроп, салат, горох), вызванной избытком калия при недостатке магния.

Пример 2. Расплавленные отработанный электролит и шлам хлораторов смешивают в соотношении 10:0,3.

Смесь гранулируют через перфорированный стакан при 710 С и числе оборотов: центрифуги 1300 в 1 мин с получением 55 товарного продукта, содержащего, мас. 4: хлорид калия 70,5; хлорид магния 4,5; оксид магния 1,5.

Пример 3 Расплавленные отработанный электролит и шлам хлораторов смешивают в соотношении 10:

:0,2, т.е. ниже оптимального, и гранулируют. Результаты испытаний показали, что агрохимические свойства полученного удобрения значительно ниже, чем по примеру 1, и находятся на уровне известного способа °

Пример 4. Ра сплавленные отработанный электролит и шлам хлораторов смешивают в соотношеии 10:9 и гранулируют при 670 С и числе оборотов 1900 в 1 мин с получением товарнorо продукта, содержащего, мас.4: хлорид калия 55; хлорид магния 15; оксид магния 14, Выход товарной фракции (1-4 мм) 92:;.

Пример 5. Расплавленные отработанный электролит и шлам хлораторов смешивают в соотношении 10:11 и гранулируют. Полевые испытания показали, что свойства удобрения не улучшаются по сравнению с полученны" ми в примере 1.

Рабочей средой электролизера для получения магния и хлоратора для плавления карналлита. является расплавленная соль. Отработанный электролит и шлам хлораторов сливают в жидком виде,что позволяет их смешивать сразу же после слива в жидком состоянии практически в любых соотношениях.

Экспериментально установлено, что смешение отработанного электролита и шлама в соотношении 10:(0,3-10) улуч" шает агрохимические свойства продукта при его внесении под различные сельс" кохозяйственные культуры.

При меньшем соотношении (менее

0,3 мас.ч. шлама на 10 мас.ч ° отработанного электролита) улучшение агрохимических свойств получаемого продукта не наблюдается, при большем соотношении (более 1О мас.ч. на 10 мас.ч.) свойства удобрения не улучшаются.

После слива смеси в емкость и перемешивания расплав гранулируют центробежным способом через перфорированный стакан, Режим гранулирования подобран экспериментально. При уменьшео нии температуры ниже 660 С возможно появление застывших капель магния, затрудняющее слив (магний попадает вместе с отработанным электролитом), повышение температуры свыше 720 С не улучшает режима гранули рования, а ведет к избыточному расходу энергии, 45

"5464 испарению, коррозии аппаратуры, yseличению времени охлаждения гранул.

Снижение скорости вращения стакана менее 1000 об./мин ведет к зарастанию

5 отверстий густым шламом, повышение скорости сверх 2000 об./мин ведет к снижению эффективности и стабильности гранулирования.

Обоснование параметров режима гра- 10 нуляции при содержание магния в пересчете на igO 73 приведено в табл. 1.

Осуществление процесса указанным образом обеспечивает, как показали лабораторные исследования и опытно- 15 промышленные испытания, получение механически прочных и неслеживаемых гранул минерального удобрения с минимальными потерями продукта.

Смешение электролита со шламом в 20 соотношении 10:(0,3-10) с последующим гранулированием позволяет наряду с улучшением агрохимических свойств удобрения получить удовлетворительную прочность гранул во всем интервале соотношений.

Испытания гранул на динамическую прочность по ГОСТ 4568-74 приведены в табл. 2.

Таким образом, повышение доли шлама увеличивает прочность гранул, но при возрастании доли шлама свыше верхнего заявленного предела (10:10) агрохимические свойства удобрения не улучшаются. 35

Агрохимическая оценка эффективности гранулированного калийно-магниевого удобрения "калимага" зависит от состава удобрения, содержащего исходные компоненты в виде плава при сле- 40 дующем соотношении, мас, Хлорид калия 45-75

Хлорид магния 4,5-15

Оксид магния 1,5-15,0

Примеси (хлорид натрия, 50 хлорид кальция и другие) Остальное

В опытах удалось определить сба55 лансированный состав калимага по содержанию в нем магния. Повышение содержания магния в удобрении увеличиf вало урожайность всех овощных куль54

6 тур, но лишь до определенного уровня.

В среднем для всех культур оптимальное .содержание магния в калимаге оп= ределено на уровне 10 23, а нижний предел, с которого резко снижается урожайность, - на уровне 6/, Зависимость урожайности кукурузы от содержания магния в калимаге гра" нулированном приведено в табл. 3.

Нахождение калия и магния при on" ределенном соотношении в одной грануле имеет важное агрохимическое зна чение, что ранее не принималось во внимание в исследованиях по агрохимии.

С помощью метода раздельного питания корней растений калием и магнием в форме КС1 и И О, помещенных в разные половинь. двойного сосуда, уда" лось установить, что совместное присутствие калия и магния в одной грануле более благоприятно для питания растений и развития корневой системы.

Пространственно разделенные хлористый калий и.оксид магния снижают эффективность.

Сбалансированный состав калимага гранулированного достигнут благодаря определенному соотношению капия и магния и их совместному присутствию в одной грануле.

Равномерность состава как в расплаве, так и в гранулах, приведена в табл. 4.

Разброс данных находится в пределах ошибки анализа.

Это дает преимущество калимагу по сравнению с раздельным внесением . составляющих его компонентов, так как равномерное их распределение в почве существующими машинами не достигается.

Таким образом, проведенные исследования и полевые испытания удобрения предлагаемого состава свидетельствуют о том, что осуществление процесса его получения путем переработки солевых отходов магниевого производства согласно предлагаемому способу обеспечивает следующие преимущества . улучшаются агрохимические свойства получаемого удобрения, повышается эффективность его применения; упроща" ется и удешевляется технология произ" водства удобрения, аппаратурное оформление; снижается расход электроэнергии и устраняется расход води.

1546454

Формула изобретения

Т а б л и ц а 1

Технические показатели Показатели эФфвктивности, отн. ед.

Параметры., Производительность .

Расход Качество гранул энергии

Застывает магний, заби- 0,60 ваются отверстия

Температура, 0С

660

0,85 Низкое

Некоторое снижение производительности

Стабильный режим

Повышение коррозии аппаратуры

Коробление стакана, избыточные испарения

Зарастание отверстий

0,8 Хорошее

0,9 Хорошее

0,90

1,0

720 .

1,О Хорошее

740

1,1 Низкое

0,95 Низкое

0,70

0,65

Скорость вращения, об./мин

1000

Некоторое снижение производительности

Стабильный режим

Несколько снижается выход товарных гранул

Большой разброс величины гранул

0,8 Хорошее

0,8 Хорошее

0,90

1,0

1500 . 2000

0,9 Удовлетворительное

1,0 Низкое

0,95

2200

0,85

1. Гранулированное калийно-ма гниевое удобрение, содержащее хлорид калия, хлорид магния, оксид магния и примеси, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения агрохимических свойств удобрения за счет сбалансированного соотношения калия и магния в его гранулах, удобрение со держит исходные компоненты в виде плава при следующем соотношении, мас. 4:

Хлорид калия 45-75

Хлорид магния 4„5-15,0

Оксид магния 1,5-15, О

Примеси Остальное

2. Способ получения гранулированного калийно-магниевого удобрения из солевых отходов магниевого производства, включающий смешение отработанного электролита со шламом стадии передела обезвоживания карналлита, гранулирование смеси, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения агрохимических свойств удобрения при упрощении процесса. производства, смешение электролита проводят в расплавленном состоянии при массовом соотношении электролит:шлам, равном

10:0,3-10, а гранулирование осуществляют центриФугированием через перФорированный стакан при 660-720 С и числе оборотов 1000-2000 в мин.

1546454

Таблица 2

Динамическая прочность, 4

Соотношение электролита и шлама

Опыт

72

93

10: 0.1

10:0,3

10:3..0.

10:7.,0

1О:10,0

1О:13,0

2

4

1

Агрохимические свойства не улучша ют ся

Таблица 3

Варианты, 7 Mg0 в калимаге

Урожай зеленой массы, г/сосуд

N Ð Ñà В - фон без калия и магния

Хлористый калий гранулированный

Хлоркалий - электролит гранулированный

24

Калимаг гранулированный 63

Калимаг гранулированный 101

Калимаг гранулированный 133

56,8

768,5

800,5

806,6

868.,7

863,8 табли ца в

Материал пробы

Состав, Масса Кол-во пробы, опреле"

r лений

Раэброс данных

"по пробам, 3.

К-ион Ng-ион

От расплавленной смеси

От гранул

1

0,5

0,1

Единичная гранула

3

30 7

30 7

30 7

30 7

30 7

1

2

10 и

II

Составитель P.Ãåðàñèìîâ

Техред M. Ходанич Корректор В. Кабаций

Редактор Н.Киштулинец

Заказ 55 Тираж 383 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101