Способ получения микроудобрений

 

Изобретение относится к способам получения микроудобрений для зерновых культур на основы комплексонатов и позволяет повысить урожайность зерновых культур и биологическую ценность зерна за счет увеличения в нем лизина и лейцина. Способ осуществляют путем взаимодействия водного раствора солей поливалентных металлов с полидентатным хелатообразующим, при этом в качестве водного раствора солей поливалентных металлов используют фильтрат после обработки шлама цеха цементации медеплавильного производства серной кислотой при массовом соотношении шлам-серная кислота 1:3,5, а в качестве полидентатного хелатообразующего используют натриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) или нитрилтриметиленфосфоновую кислоту (НТФ), при этом взаимодействие фильтрата с ЭДТА или НТФ осуществляют при их массовом соотношении 2,8-3,4:1 с последующей обработкой реакционной массы щелочным агентом до рН 6-8. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1581715 (51)5 С 05 D 9 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П.1НТ СССР

1 (21) 4011489/28-26 (22) 17.12.85 (46) 30.07.90. Бюл. М 28 (71 ) Оренбургский r осударств енный медицинский институт (72) О,Д.Авшистер, Л.Е.Олифсон и В,П,Лухменев (53) 631 .859(088.8) (56) Кармазина Л.Д., Дятлова Н.М., Никитина Л.В., Гуревич М,3. Координационная химия. 1 975, т. I б, с. 804-809. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОУДОБРЕНИЙ (57) Изобретение относится к способам получения микроудобрений для зерновых культур на основе комплексонатов и позволяет повысить урожайность зерновых культур и биологическую ценность зерна за счет увеличения.в ием лизина и лейцина. СпОсоб

Изобретение относится к способам получения микроудобрений и может быть использовано в сельском хозяйстве для повышения урожайности sepновых культур.

Цель изобретения - повышение урожайности зерновых культур и биологической ценности зерна за счет увеличения в нем лизина и лейцина.

Способ осуществляют следующим образом.

Высушенный на воздухе шлам цеха цементации, который получается в результате нейтрализации известью руд» ничных вод, прошедших процесс цемен2 осуществляют путем взаимодействия водного раствора солей поливалентных металлов с полидентатным хелатообразующим, при этом в качестве . в одног о раствора солей полив алентных металлов исполь зуют филь трат после обработки шлама цеха цементации медеплав иль ног о произв од с тва с е рной кислотой при массовом соотношении шлам — серная кислота 1:3,5, а в качестве полидентатного хелатообра- зующего используют натриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) или нитрилтриметиленфосфоновую кислоту (НТФ), при этом взаимодействие фильтрата с ЭДТА нли НТФ осуществляют при их массовом соотношении 2,8-3,4:1 с последующей обработкой реакционной массы щелочным агентом до рН 6-8. 1 з.п, ф-лы,:

1 табл. тации (осаждения) меди на железных стружках, заливают водным раствором серной кислоты Н 804 при массовом соотношении раствор Н ЯО4 — шлам

3-5:1, .при концентрации Н 504 1020Х. После перемешивания в течение

0,5-1,0 ч раствор отфильтровывают, а к полученному сернокнслотному фнльтрату добавляют при помешивании, комплек сон — полидентатное хелатообразующее, содержащее аминоуксусные или аминометнленфосфоновые группы, натриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (Ба ЭДТА) или нитрилтриметиленфосфоновую кислоту

1581715 (НТ ) при соотношении фнльтрат-кочплексон 2,8-3,4:1 с последующей обраб отк ой реакционной массы минераль - ным щелочным агентом. до рН 6-8.

Илам цеха цементации медеплавильны;.. заводов содержит в своем составе цинк, медь, железо, марганец, кобальт, никель, титан, молибден,, хром, алюминий, ванадий, свинец, кальций и некоторые другие поливалентные металлы.

Для извлечения ионов поливалентных . металлов из шлама цеха цементации ислользуют серную кислоту, при этом шлам одновременно освобождают от вредного для сельскохозяйственного производства токсичного свинца и от

copeðæàùerîcÿ в больших количествах () 0-) 5%) кальция.

Нерастворимый остаток (содержащий в основном сульфат кальция и небольшие количества двуокиси кремния и сульфата свинца) фильтруют, промывают водой и далее отбрасывают.

Серную кислоту используют концентрацией 10-20 мас..Х при соотношении ее к шламу, равном 3-5:1, При меньшем соотношении извлечение полезных ионов поливалентных металлов про=

Щ исходит неэффективно.

Пример 1. К 50 r шлама добавляют 250 г 10%--ного раствора серной кислоты и периодически помешивают в течение 0,5 ч, Затем полученную

35 массу фильтруют через стеклянный фильтр .У 4. Nacca полученного фильт" рата составляет 268,.5 г. В фильтрат при помешивании постепенно добавляют Ба, ЭДТА в количестве 80 r (secoвое соотношение фильтрат — комплексон 3,4:1), после чего нейтрализуют полученную смесь 25% ным аммиаком до рН 7. В результате получается

350 г микроудобрения.

Пример 2. К 50 г шлама, высушенного на воздухе, приливают

150 r 20X-ного раствора серной кислоты и периодически перемешивают в течение 1 ч, Полученную массу фильтруют через стеклянный фильтр У

Масса полученного фильтрата составляет 167,5 r . В фильтрат осторожно при перемешивании добавляют 60 г

НТФ (соотношение фильтрат - комплексон 2,8: 1), а затем нейтрализуют по1 лученную смесь 20%-ным раствором KOH до рН 6. В результате получают 230 г микроудобрения, П р им е р 3. К 50 r воздушносухого шлама приливают 200 r 15%-його раствора серной кислоты и периодически перемешивают в течение 0,75 ч.

Полученную массу фильтруют через стеклянный фильтр М 4, Масса полученного фильтрата составляет 213,5 г.

В фильтрат при перемешивании добавляют 75 r (Ма ЭДТА) (соотношение филь тра т - комплексон 2, 8: 1 ), после чего нейтрализуют полученную смесь

1 5%-ным водным раствором NaOH до рН 8, В результате получают 300 r микроудобрения.

Примеры 4 — 1 0 п олучают по такой же схеме, что и примеры 1-3.

Пример 4. К 50 r воздушносухого шлама добавляют 300 r 23%-ного раствора серной кислоты (соотношение кислота — шлам 6:) ) . Время перемешивания 0,5 ч. Масса полученного фильтра та составляет 31 5, 4 r .

К фильтрату добавили 95,6 г Na ЭДТА (соотношение фильтрат — комплексон

3;1). Нейтрализацию полученной смес и в едут 25%-ным рас тв о ром KOH до рН 6, Масса полученного микроудобрения равна 415 г.

Пример 5. К 50 r шлама добавляют 100 г 7%-ного раствора Н $0 (соотношение кислота — шлам 2:!), Время перемешивания 1 ч. Масса фильтрата равна 112,8 r К фильтрату добавили 37„6 г Na, ЭДТА (соотношение компонентов 3,3: 1 } . .Добавляют 40%.-ный раствор NaOH до рН 8, Масса полученного микроудобрения равна 153,8 г.

Пример 6,К50гшламадобавили 150 r 20%-ного раствора кислоты (соотношение кислота — шлам

3:1). Время перемешивания 0,75 ч.

Масса фильтрата равна 167,5 r. К филътрату добавили 45 г Na ЭДТА (соотношение компонентов 3,7:1), Добавляют 40%-ный раствор КОН до рН 7.

Масса полученного микроудобрения равна 215,8 r.

Пример 7. К 50 г шлама добавляют 200 r 15%-ного раствора кислоты (соотношение кислота — шлам

4:1). Время перемешивания 1 ч, Масса фильтрата 213„5 г. К фильтрату добавляют 85 r Na ЭДТА (соотношение компонентов 2, 5: ) ) . Добавляют 25%-ный раствор аммиака до рН 6. Масса микро-удоб рения 3 00 r .

П р им е р 8, К 50r шламадобавляют 250 r 10%-ного раствора сер1715

55

5 158 ной кислоты (соотношение кислота шлам 5:1). Время перемешивания 0,75 ч.

Масса фильтрата 268,5 r. К фильтрату добавляют 100 г НТФ (соотношение . компонентов 2,5:1) . Добавляют 50-ный раствор NaOH до рН 7. Масса микроудобрения 370 г.

Пример 9. К 50 г шлама до,бавляют 300 г 23Х-ного раствора кислоты (соотношение кислота — шлам

6 1 ) . Время перемешивания 1 ч. Масса фильтрата 315,4 r. К фильтрату добавили 85 r Иа ЭДТА (соотношение компонентов 3,7:1) ° Добавляют 40Х-ный раствор NaOH до рН 6. Масса микроудобрения 403 г.

Пример 10. К 50 г шлама добавляютт 1 00 r 7 -ного раств ора к ислоты (соотношение кислота — шлам

2:1). Время перемешивания 0,5 ч.

Масса фильтрата 112,8 r. .К фильтрату добавили 45 г НТФ (соотношение компонентов 2,5:1). Добавляют 30 -ный раствор NaOH до рН 7. Масса микроудобрения 160,5 г.

Все микроудобрения, полученные в представленных примерах, содержат в своем составе 6-6,4 r железа, 0,30,4 r алюминия, 0,25-0,3 r цинка, О, 1-0, 2 г меди, О, 01 r титана, 0,015 r марганца, 0,001-0,004 r кобальта, никеля, молибдена, хрома, ванадия, циркония и небольшое количество индия, ниобия, скандия, галлия и германия (десятые, доли миллиграмма).

Для оценки эффективности микроудобрений, полученных по предлагаемому способу, проводили полевые иСпытания. Условия проведения полевог o опыта . почва — южный чернозем, культура — яровая пшеница Саратовская-42, фон полное минеральное удобрение N P К < Семена перед посевом обрабатйвались раствором микроудобрения из расчета 2 л раствора микроудобрения (к полученньм в примерах 1-3 удобрениям добавляли воду до 2 л) на 1 ц семян, пленкообразователь — ИаКМЦ (натриевая соль карб окс име тилце ллюлозы), про трав итель пентатиурам. Для сравнения в аналогичных условиях проводили испытание микроудобрений, полученных по известному способу. Контролем служили семена, обработанные только пленкообразователем и протравителем, 5

1О !

Эффективность микроудобрений оценивалась по урожайности зерна и его - биологической ценности.

Полученные данные приведены в табл. и 2.

Представленные в табл. 2 результаты свидетельствуют о том, что микроудобрение, полученное по предлагаемому способу обеспечивает повышение урожайности по сравнению с микроудобрением,.полученньм по известному способу, на 4-5 . и на 20-21,6Х по сравнению с контролем. Кроме того, увеличилось содержание незаменимых аминокислот лейцина и лизина на О17 по сравнению с контролем, обнаруженный при использовании микроудобрения, полученного по предлагаемому способу. Микроудобрения, полученные по известному способу, практически не повышали содержание незаменимых аминокислот (содержание лейцина и лизина сохраняется в пределах контроля).

Полученные результаты показывают существенность наличия функциональных групп в хелатосоединениях. Так, микроудобрения, полученные по примерам 4 и 5,более эффективны, .чем микроудобрения, полученные по примерам

6-1 0 предлагаемого способа. Это объясняется тем, что соотношение фильтрат — комплексон в примерах 4 и 5 лежит в пределах 2,8-3,4:1, в то время как в примерах 6-10 - выше и ниже оптимального интервала. В примерах 6 и 9 недостаточное количество комплексона в микроудобрениях давало самую маленькую прибавку урожая не зависимо от соотношения раствора серной кислоты и шлама. То же можно сказать о микроудобрениях по примерам

9 и 10, в которых соотношение серной кислоты, шлама и филь трата — комплексон находилось выше и ниже оптимального интервала, Предлагаемый способ получения микроудобрения обеспечивает также . упрощение процесса, утилизацию отходов промьппленного производства, охрану окружающей среды и удешевление стоимос ти мик роудоб рения.

Формула изоб ре тения

1. Способ получения микроудобрений для зерновых культур на основе комплексонатов, включающий взаимодейств ие водного раствора солей полива1581715

Таблица 1

Урожаи (среднее значение Аминокислоты, % за 2г,) к общему белку

Пример

Лизин Лейцин

Зерно„ ц/га ц/га %

2,33 6,02.9, 95

Контроль

Предлагаемый

21,6

12,10

2,77 7,14

20,6

2,81

12,00 2;05

7,10

7,12

Il,95

11,70

11,65

2,84

20,1

2,00

1,75

2,61 6,69

17,6

1,70

17,1

6,56

2,58

I1,35

1,40

14,1

2,38

6,06

11, 55

11, 58

l,60

16,1

2,31

6,11

16,1

1,60

2,29

6,1 7

11,20 1,25

12,6

13,6

2,35

6,22

I 1,30

2,26

6,16

Изв ес тный

Ztl-HTe

Мп-НТФ

Кп-НТФ + Мп-НТФ l:1

11,50 1,55

15,6

2,31

6,19

2,37

I 1, 65

11,60

1,70

17,1

6,14

16,6

2,34

6,21 лентного металла с полндентатным хеЛатообраэующим, обработку реакционной массы щелочньм агентом, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения урожайности зерновых куль-, тур и биологической ценности зерна

За счет, увеличения в нем лизина и

Лейцина, в качестве водного раствора солей поливалентного металла используют филътрат после обработки шлама цеха цементации медеплавильного про- . изводства 10-20%-ной серной кислотой йри массовом соотношении шлам - еериая кислота l:3 5, а в качестве полидентатного хелатообразующего используют натриевую соль этнлендиамин тетрауксусной кислоты или нитрилтриметиленфосфоновую кислоту, при этом взаимодействие фильтрата с этилендиаминтетрауксусной кислотой или с нитрилтриметиленфосфонов QH к ислотой осуществляют при их массовом соотношении 2,8-3,4:1.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, .что обработку реакIlHoHHoA массы щелочным агентом ведут до рН 6-8, 1 581715

Та блица 2

Урожаи (среднее значение за 1 r,$

Пример

Прибавка

Зерно, ц/га ц/га

Контроль

Предлагаемый

9,95

21,6

2;15! 2,10

12,00

11,95

11,70

11,65

11,35

11,55

11,55

11,20

11,30

)1,50

20,6

2,05

2,00

20,1

17,6

1,75

17,1

1,70

14,1

1,40

16,1

1,60

1,60

16,1

12,6

1,25

13,6

1,35!

5,6

Известный

1,55

Составитель P. Герасимов

Техред М.Ходанич Корректор 3, Лончакова

Редактор И. Недолуженко

Заказ 2066

Тираж 382

Подп ис ное

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