Способ получения гранулированного комплексного удобрения

 

Изобретение относится к производству гранулированного комплексного удобрения и способствует упрощению процесса, повышению точности гранул при одновременном увеличении содержания биологически активных микроэлементов. Согласно изобретению фосфополугидрат сульфата кальция смешивают с 20-30%-ным раствором мочевины , в который предварительно вводят ортофосфорную кислоту до 20-30 мас.% по Р20ви соли микроэлементов до 1-5 мас.% в готовом продукте. Взаимодействие фосфополугидрата сульфата кальция, раствора мочевины, ортофосфорной кислоты и микроэлементов ведут при соотношении ,34-0,36. В качестве источника микроэлементов используют жидкие или твердые промышленные отходы, содержащие микроэлементы . Статическая прочность гранул увеличивается в 2 раза. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 05 С 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4719812/26 (22) 18.07.89 (46) 07.04.92. Бюл. М 13 (71) МГУ им.M.B.Ëoìoíîñoeà (72) Л.П.Фирсова (53) 631.893 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1265188, кл. С 05 С 9/00, 1986. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО КОМПЛЕКСНОГО УДОБРЕНИЯ (57) Изобретение относится к производству гранулированного комплексного удобрения и способствует упрощению процесса, повышению точности гранул при одновременном увеличении содержания биологически акИзобретение относится к производству комплексных минеральных удобрений и мелиорантов на основе промышленных отходов производства экстракцион ной фосфорной кислоты, содержащих сульфаты кальция, которые широко применяются для повышения плодородия почв и эффективности действия других видов удобрений, в пер- вую очередь на засоленных и щелочных землях.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения гранулированного удобрения на основе фосфогипса и мочевины, по которому фоСфогипс в течение 1 — 2 ч смешиваетбя с 6080%-ным водным раствором мочевины при соотношении по массе сульфата кальция и азота 1:(0,1-0,85), Затем полученная смесь

„„SLY„„1724655 А1 тивных микроэлементов. Согласно изобретению фосфополугидрат сульфата кальция смешивают с 20-30%-ным раствором мочевины, в который предварительно вводят ортофосфорную кислоту до 20-30 мас.% по

Р2ОБ и соли микроэлементов до 1-5 мас. в готовом продукте. Взаимодействие фосфополугидрата сульфата кальция, раствора мочевины, ортофосфорной кислоты и микроэлементов ведут при соотношении

Ж:Т=0,34-0,36. В качестве источника микроэлементов используют жидкие или твердые промышленные отходы, содержащие микроэлементы. Статическая прочность гранул увеличивается в 2 раза. 2 з.п.ф-лы, 1 табл. подсушивается, гранулируется и сушится при 80 С.

Недостатками этого способа являются нерегулируемая и невысокая (< 0,01 мас.%) концентрация в удобрении биологически активных МКЭ, определяемая составом и химической формой примесей в исходном фосфорсодержащем сырье, а также малое содержание фосфора и как следствие этого несбалансированность концентраций в продукте основных питательных веществ; азота и фосфора. Кроме того, способ требует длительного перемешивания исходных компонентов и предварительного подсушивания смеси до гранулирования.

Длительное смешение необходимо, так как в процессе смешения фосфогипса с Мочевиной идет замещение молекул воды в

CaSO4 2 Н20 на мочевину с образованием

1724655 аддукта, характеризующегося меньшей скоростью вымывания из удобрения.

Цель изобретения — упрощение процесса, повышение статической и динамической прочности грачул при одновременном увеличении содер>кания биологически активных микроэлементов.

Фосфополугидрат сульфата кальция представляет собой отход производства экстракционной фосфорной кислоты, полученной по полугидрагной технологии, Кроме основного компонента Са804 0,5 Н О отходы этих производств содержат ряд примесей, в том числе, примеси неразло>кившегося фосфорсодержащего сырья и ортофосфорной кислоты, обуславливаюшие содер>кание PzO >, равное 1 — 1,4 от массы сухих отходов. Содержание примесей МКЭ (Мп, Со, Cu, Zn, Ni и других) в фосфополугидраге определяется составом исходного сырья, обычно на примеси МКЭ приходится не более 0,01 мас.%, Использование фосфополугидрата сульфата кальция вместо фосфодигидрата фосфогипса позволяет для образования аддукта CBS04 с мочевиной BMBGTo реакции

20 замещения использовать реакцию присоединения мочевины к C3S0< 0,5 НрО и упростить процесс за счет уменьшения времени смешивания компонентов от 1 — 2 ч 30 до 2 — 3 мин. Сни>кение времени смешивания в случае использования фосфополугидрата сульфата кальция не приводит к ухудшению однородности продукта или увеличению вымываемости азота. Кроме того, при смеши- 35 вании фосфополугидрата сульфата кальция с раствором, содержащим МКЭ, мочевину и ортофосфорную кислоту в случае использования оптимального соотношения Ж/Т =

0,34 — 0,36 мо>кно проводигь последующее 40 гранулиоование без предварительного подсушивания смеси. При Ж/Т ниже оптимального при гранулировании получаются сильно пылящие, малопрочные гранулы, при Ж/Т больше оптимального до гранули- 45 рования смесь необходимо подсушивать.

Использование МКЭ, азот- и фосфорсодержащих добавок в виде водного раствора позволяет получить продукт с однородным распределением МКЭ и питательных ве- 50 ществ по обьему гранул.

Введение МКЭ в концентрациях не ниже 1 мас.% в растворе позволяет увеличить их содержание в продукте, однако при концентрациях МКЗ выше 5 мас.% добавки 55

МКЭ снижают прочность гранул. Поэтому оптимальными являются концентрации

МКЭ 1 — 5 мас, j,. МКЗ вводятся в раствор в виде сульфатов или нитратов или в виде промышленных отходов, кислых травильных растворов и т.д, Можно использовать также МКЭ-содержащие твердые отходы, например печную золу в виде дисперсионной фазы в растворе мочевины.

При отсутствии в растворе солей МКЭ, 1 — 5 мас. мочевины и ортофосфорной кислоты или при концентрациях мочевины и

P2D5 существенно ниже 20 мас.% образуются непрочные гранулы.

Использование растворов, содержащих

20 — 30 мас.% РгО позволяет увеличить содержание фосфора в удобрении от 1 до 30 мас. j . Очевидно, что при снижении содер>кания РрО в растворе снижается и содержание этого питательного вещества в удобрении. Использование растворов, содер>кащих более 30 мас, PzOg, ограничено растворимостью при 60 — 80 С образующегося в системе фосфата мочевины.

При концентрации мочевины в растворе

20-30 мас. j содер>кание азота в удобрении увеличивается с 0 до 15 мас.%, При снижении концентрации мочевины в растворе содержание азота падает и в удобрении.

Использование растворов концентрацией выше 30 мас.% по мочевине нарушает сбалансированность удобрения по содержанию азота и фосфора. Поэтому за оптимальные выбраны растворы с концентрациями 20 — 30 мас.% мочевины и Р О, Пример 1. 100 r фосфополугидрата сульфата кальция смешивают в течение 2 — 3 мин при 60 — 80 С с водным раствором, содержащим 1 мас, % CuSO<, по 30 мас.% мочевины и РгОь при Ж/Т = 1,0, Полученную массу подсушивают, гранулируют и сушат при 50 — 80 С, Пример 2. 100 г фосфополугидрата сульфата кальция смешивают в течение 2 — 3 мин при 25 С с водным раствором, содержащим 1 мас.% CaS04, по 20 мас,% мочевины и20мас,% Р2О5при)К/Т=0,36, Полученную массу гранулируют и сушат при 50-80 С, и р и м е р 3. 100 II фосфополугидрата сульфата кальция смешивают в течение 2 — 3 мин при 60 — 80 С и Ж/Т = 1,0 с водным раствором, содержащим 20 мас.% РгО, 30 мас. мочевины, 0,5 мас,% нитрата меди и

0,7 мас,% нитрата цинка, введенных в виде травильного кислого раствора. Полученную смесь подсушивают, гранулируют и сушат при 50 — 80 С, Пример 4. 100 г фосфополугидрата сульфата кальция смешивают 2 — 3 мин при

60-80 С и ЖIТ = 0,36 с водным раствором, содержащим 20 мас.% мочевины, 20 мас.

Р20в и 1 мас,% печной золы, Смесь гранулируют, сушат при 50 — 80 С.

1724655

Составитель Л.Фирсова

Техред М,Моргентал Корректор И.Муска

Редактор Н.Яцола

Заказ 1149 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Для определения гранулометрического состава проводится ситовой анализ, для гранул с диаметром 1 — 3 мм измеряют статическую прочность, пылимость и динамическую прочность, Сопоставление свойств гранул показывает,что при использовании предлагаемого способа прочность гранул повышается (см.таблицу) в 1,5 — 1,7 раз, в 1,5 раз снижается их пылимость, при использовании оптимальных значений Ж/Т повышается доля гранул диаметром 1-3 мм на 10, Сопоставительный анализ вымываемости азота из удобрения, выявил снижение скорости вы м ы sa н и я в 1,5 — 2 раза.

Таким образом, предлагаемый способ

Ro сравнению с известным позволяет упростить процесс за счет уменьшения в 30 — 100 раз времени смешивания компонентов, а также исключить стадию подсушивания до гранулирования при оптимальном соотношении Ж/Т при одновременном повышении более, чем в 100 раз содержания биологически активных МКЭ, в 10-30 раз содержания

P20g, возрастании прочности гранул и уменьшении их пылимости, снижении растворимости азотсодержащего компонента и уменьшении вымываемости азота.

Формула изобретения

1. Способ получения гранулированного комплексного удобрения, включающий взаимодействие отхода производства экстра5 кцион ной фосфорной кислоты, содержащего сульфат кальция с водным раствором мочевины, транулирование и сушку, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, повышения прочно10 сти гранул при одновременном увеличении содержания биологически активных микроэлементов, на взаимодействие подают отход производства экстракционной фосфорной кислоты, полученной по пол15 угидратному методу, а в 20-30%-ный раствор мочевины предварительно вводят ортофосфорную кислоту до 20 — 30 мас.% по

Р205 и соли микроэлементов до 1-5 мас.% в готовом продукте, 20 2, Способ по п.1, отличающийся тем, что взаимодействие ведут при соотношении ЖIТ = 0,34 — 0,36.

3. Способ по пп.1 и 2,.о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве источника микроэле25 ментов используют жидкие или твердые промышленные отходы, содержащие микроэлементы,