Способ получения органо-минерального удобрения

 

Цель изобретения: увеличение выхода товарной продукции и расширение ассортимента перерабатываемого гуминсодержащего органического сырья. Сущность изобретения: в способе, включающем смешивание гуминсодержащего органического сырья с минеральными удобрениями, гранулирование и сушку смеси при повышенной температуре, новым является то, что для смешивания используют минеральные удобрения в виде водного раствора с температурой 60-95°С, а в качестве гуминсодержащего органического сырья берут гидролизный лигнин или торф с содержанием 10-25% гуминовых соединений из расчета по сухому веществу, при этом гранулирование и сушку смеси осуществляют при 85-120°С. Перед гранулированием смесь рекомендуется измельчать до размера частиц 20-500 мкм. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 05 F 11/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с с (21) 4932679/15 (22) 15.02.91 (46) 30.05.93. Бюл. М 20 (71) Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам им. проф, Я.В.Самойлова Научно-производственного объединения "Минудобрения" (72) Б.Ф,Федюшкин, О.И.Агатова, А,В.Губанов, В.Б.Убина, О.Т.Гавлина, А.В.Зубровский, А.Ф.Новак, Е.П.Орлов, А.В.Барков и

В;Т,Тучин (56) Авторское свидетельство СССР

М 1129195, кл. С 05 F11/02,,1981, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ (57) Цель изобретения: увеличение выхода товарной продукции и расширение ассортимента перерабатываемого гуминсодержаИзвестен способ получения органа-минеральных удобрений путем обработки торфяной крошки раствором минеральных компонентов при рН = 7 — 8, а затем щелочным реагентом КОН или NH40H. Недостатками процесса является то, что он предусматривает несколько стадий обработки торфа растворами минеральных компонентов при поддержании строго определенного показателя рН, вследствие чего длительность приготовления удобрения составляет несколько суток.

Цель изобретения — получение возможности использования бедного гуминовыми веществами сырья без снижения качества продукта и увеличение выхода товарной фракции продукта.

„„ 4 „„1818326 А1 щего органического сырья. Сущность изобретения: в способе, включающем смешивание гуминсодержащего органического сырья с минеральными удобрениями, гранулирование и сушку смеси при повышенной температуре, новым является то, что для смешивания используют минеральные удобрения в виде водного раствора с температурой 60 — 95 С, а в качестве гуминсодержащего органического сырья берут гидролизный лигнин или торф с содержанием 10 — 25 гуминовых соединений из расчета по сухому веществу, при этом 3 гранулирование и сушку смеси осуществляют при 85-120 С. Перед гранулированием смесь рекомендуется измельчать до размера частиц 20 — 500 мкм. 1 табл.

Данная цель достигается тем, что согласно способу получения органо-минеральных удобрений, включающему смешению минеральных удобрений с гуминсодержащим органическим сырьем, грануляцию смеси при увлажнении до содержания Н20 более 40 мас,$ и повышенной температуре и сушку до остаточной влаги не более 18 мас. в качестве гуминсодержащего вещества берут гидролизованный лигнин или торф, содержащие 10-25 гуминовых соединений (в пересчете на сухое вещество), смешивают их с водным раствором минеральных солей при температуре 60 — 950С, а сгранулированный продукт сушат при температуре 85-120 C.

Смесь гуминсодержащего органического сырья и минеральных солей может дополни1818326 тельно измельчаться до размера частиц 20—

500 мкм. При этом смешивают 50 — 90 мас, минеральных удобрений с 10-50 мас, гуминсодержащего органического сырья (в расчете на сухое вещество), грануляцию 5 смеси ведут при влажности 40 — 60 мас. ; а сушат до остаточной влаги 10 — 18 мас. (,.

Сущность способа заключается в том, что горячий раствор минеральных удобрений легко смачивает и пропитывает пористые частицы органического материала.

При этом гуминовые соединения, содержащиеся в лигнине или торфе, экстрагируются быстрее и полнее, чем водой, образуя с минеральными солями .комплексы. Одновременно с этим горячий раствор минеральных солей взаимодействует с органическим материалом, гидролизует целлюлозы и полисахариды, повышая содержание растворимых гуминовых соединений и простых сахаров в 20 жидкой фазе. Поэтому используя органическое сырье с меньшим содержанием гуминовых соединений, чем в прототипе, возможно получить продукт с содержанием гуминовых соединений на уровне прототипа 5 — 25%, Кроме того, жидкая фаза, заполняющая поры органического материала и покрывающая поверхность его частиц, содержащая растворенные минеральные и органические ЗО соединения, способствует слипанию мелких частиц и накатыванию гранул, при определенной температуре, которые при высыхании на стадии сушки превращаются в плотные частицы и мало истираются при З5 механическом перемешивании.

Скорость экстракции и гидролиэа органических веществ зависит от температуры, поэтому температура раствора минеральных солей и температура сушки гранул вли- 40 яет на содержание гуминовых веществ в продукте и на выход товарной фракции продукта, о чем свидетельствуют данные таблицы.

Как следует из таблицы, если обрабаты- 45 вать одно и то же органическое гуминсодержащее сырье раствором минеральных солей, имеющим температуру 60-95 С, а температуру сушки держать 850С, то с увеличением температуры раствора наблюда- 50 ется увеличение содержания гуминовых соединений в продукте от 6 до 12 мас,;(„а выход товарной фракции продукта составляет 70-80 . Повышение температуры раствора минеральных солей более 95 С 55 является нецелесообразным, т.к. увеличиваются расходы на обогрев, влага быстро испаряется из раствора, он загустевает, плохо смачивает материал, качество гранулирования снижается.

Обработка органического материала раствором солей с температурой ниже 60 С приводит к получению продукта с низким содержанием гуминовых веществ и, как следствие, с низким выходом товарной фракции продукта.

Если гидролизованный лигнин с содержанием 107; гуминовых веществ обрабатывать раствором минеральных солей с температурой 80 С, а сушку гранулированной смеси вести при температуре 85 — 120 С, то содержание гуминовых веществ в продукте достигает 10-12 мас., а выход товарной фракции продукта составляет 80-85%.

Снижение температуры сушки до 70 С, вызывает увеличение времени сушки до 70 С, вызывает увеличение времени сушки вследствие чего выход товарной фракции снижается до 65 . В материале, выходящем из суШилки, появляется много пыли и крупных агломератов. Сушка гранулированного продукта при температуре выше 120 С вызывает разрушение органических соединений (в частности гуминовых), спекание материала, вследствие чего в продукте резко падает содержание гуминовых соединений и выход товарной фракции снижается, В продукте появляется много крупной фракции.

Пример 1. 60 кг гидролизного лигнина с влажностью 50, и содержащего 10 гуминовых соединений (в пересчете на сухое вещество), смешивают со 140 кг раствора, в состав которого входит фосфат аммония, нитрат калия, сульфат магния и микроэлементы. Раствор содержит 70 кг суммы солей и 70 кг воды и имеет температуру 80 С.

Получают 200 кг смеси с общей влажностью

50, Ее гранулируют и сушат при температуре 100 С. Получается 118 кг готового продукта, содержащего 59 минеральных солей и 25;(органических соединений (в том числе 10 гуминовых веществ) и 16

Н20. Выход товарной фракции продукта составляет 850 .

Пример 2. 100 кг гидролизного лигнина с общей влажностью 30, содержащего

177, гуминовых соединений (в пересчете на сухое вещество), смешивают со 140 кг раствора, в состав которого входит фосфат-нитрат калия-аммония и сульфат магния, Раствор содержит 70 кг суммы минерал ь н ых солей и 70 кг воды и имеет температуру

60 С, Получают 240 кг смеси с влажностью

42, Смесь гранулируют и сушат при температуре 85 С. Получается 171 кг готового продукта, содержащего 41 минеральных солей, 41 органических соединений (в том числе 9 гуминовых веществ) и 18 Н20.

Выход товарной фракции продукта составляет 70 .

1818326

Влияние температурного режима процесса на содержание гуминовых соединений в продукте и на выход товарной фракции продукта

М и/и условия Ilpvl готовления удобрения

Температура раствора минеральных солей, С

Температура сушки продукта,оС

Содержание гуминовых соединений в и о кте, Выход товарной фракции продукта, %

30 r гидролизованного лигнина (сухого), содержащего 10 гуминовых соединений, + 140 г раствора, содержащего 70 r

N PK удобрений + 70 г Н20 то же

80

110

9

12

11

Пример 3, 100 кг торфа с влажностью

40%. содержащего 25% гуминовых соединений (в пересчете на сухое вещество), смешивают с 750 кг раствора фосфата аммония, мочевины, сульфата калия и солей микроэлементов.

Раствор содержит 300 кг воды и 450 кг суммы солей и имеет температуру 95 С.

Полученная смесь в количестве 850 кг имеет влажность 40%. Ее гранулируют и сушат при температуре 120 С до содержания влаги 10%. Получается 567 кг продукта, содержащего 79% минеральных солей, 10% органических соединений (в том числе 6% гуминовых соединений), Выход товарной фракции продукта составляет 75%.

Пример 4. Смешение компонентов ведут так же, как в примере 3. Полученную смесь измельчают в дезинтеграторе до размера частиц органического сырья 100 мкм, после чего смесь гранулируют и сушат при температуре 120 С до содержания влаги

10 . Получается 567 кг продукта, содержащего 79% минеральных солей, 10% органических соединений (в том числе 6,5% гуминовых соединений). Выход товарной фракции продукта составляет 80%, Использование предложенного способа позволит получать органо-минеральное удобрение с содержанием гуминовых веществ 5 — 25 мас. % при применении бедного по гуминовым соединениям органического сырья и обеспечить выход товарной фрак5 ции гранулированного продукта не менее 70 мас.%.

Формула изобретения

1. Способ получения органа-минераль10 ного удобрения, включающий смешивание гуминсодержащего органического сырья с минеральными удобрениями, гранулирование и сушку смеси при повышенной температуре,отличающийся тем,что,сцелью

15 увеличения выхода товарной продукции и расширения ассортимента перерабатываемого гуминсодержащего органического сырья, для смешивания используют минеральные удобрения в виде водного раствора

20 с температурой 60 — 95 С, а в качестве гуминсодержащего органического сырья берут гидролизный лигнин или торф с содержанием 10 — 25% гуминовых соединений из расчета по сухому веществу, при этом

25 гранулирование и сушку смеси осуществляют при 85 — 120 С.

2. Способ поп1,отл ича ющийся тем, что перед гранулированием смесь измельчают до размера частиц 20-500 мкм.

1818326

Продолжение табл.

Составитель Б.Федюшкин

Техред M.Моргентал Корректор С.Лисина

Редактор

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

Заказ 1925 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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