Способ получения фосфорного органоминерального удобрения

 

Изобретение относится к технологическим процессам производства удобрений и может быть использовано для получения органоминеральных удобрений. Сущность: фосфатное сырье смешивают с органической добавкой, в качестве органической добавки используют смесь окисленного бурого угля и технического гидролизного лигнина при массовом соотношении компонентов 1:2:1 - 1:2:1,5 соответственно, а измельчение и смешение фосфатного сырья и органической добавки осуществляют одновременно. 1 табл.

Изобретение относится к технологическим процессам производства удобрений и может быть использовано для получения органоминеральных удобрений (ОМУ).

Для полноценного питания растений необходим не только комплекс неорганических веществ (азот, фосфор, калий), но и усвояемые растениями органические вещества, например растворимые углеводы, а также гуминовые кислоты. Поэтому наиболее перспективными и экономичными являются использование органоминеральных удобрений.

Известен способ получения ОМУ, заключающийся в том, что окисленный бурый уголь с содержанием гуминовых кислот 50-80 мас. (от сухого вещества) в количестве 15-30 мас. и двух или трехкомпонентные минеральные удобрения увлажняют до 45-53% смешивают, гранулируют и сушат [1] Недостатком такого способа является то, что для получения органоминерального удобрения используется одно или два уже готовых удобрений. Кроме того, сухие исходные вещества увлажняют до 45-53% а потом снова сушат.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому является способ получения органоминеральных удобрений из фосфатов и бурого угля [2] Процесс получения удобрения состоит из стадий измельчения исходного сырья (фосфатов и бурого угля) до размеров 0-2 мм (0,1-0,3 мм) и последующего смешивания. Количество бурого угля, вводимого в состав удобрения, составляет 70-98% от его массы.

Фульвокислоты, присутствующие среди прочих веществ в бурых углях, являются хелатообразующими агентами. При этом хелатообразование происходит между веществами бурого угля и ионами кальция сырых фосфатов, благодаря чему их растворимость и, следовательно, усвояемость растениям увеличивается. Урожайность повышается почти в два раза.

Однако при использовании прототипа требуется значительные затраты за счет раздельного измельчения бурого угля и фосфата. Кроме того, при длительном хранении это удобрение слеживается с образованием крупных кусков, что приводит к снижению его питательной ценности.

Основная задача изобретения заключается в повышении качества фосфорного органоминерального удобрения за счет повышения лимонно-растворимой формы P₂O₅ и упрощения процесса путем совмещения операций смешивания и измельчения.

Поставленная задача решается тем, что в виде органического компонента используют смесь окисленного угля и лигнина, а измельчение проводят совместно со смешиванием.

Смесь окисленного бурого угля с лигнином более активна, чем бурый уголь, вследствие чего в удобрении увеличивается содержание лимонно-растворимой P₂O₅ (хорошо усваиваемой растениями).

Каждая из составных частей смеси играет определенную роль.

Окисленные угли благодаря содержанию в них до 80% гуминовых и фульвокислот, способны связывать кальций в труднорастворимые соединения и, таким образом, являются перспективными и реагентами для повышения усвояемости фосфатов.

Лигнин отход биохимических заводов. В нем остается до 2% серной кислоты, содержится до 3-5% доступных гидроксильных групп, после измельчения из количество может возрасти до 15% и более. Наличие этих компонентов придает лигнину способность взаимодействовать с фосфатами, разлагая их.

По отношению к прототипу у предлагаемого способа имеются следующие отличительные признаки: совмещение операций перемешивания и измельчения компонентов фосфорного органоминерального удобрения, приводящее к упрощению процесса, и применение смеси угля с лигнином при соотношении фосфата, окисленного бурого угля и лигнина 1:2:1; 1:2:1,5, при котором происходит увеличение содержания лимонно-растворимого P₂O₅.

Между отличительными признаками и решаемой задачей существует следующая причинно-следственная связь: совмещение операций перемешивания и измельчения приводит к упрощению процесса за счет уменьшения количества измельчительного оборудования и сокращения количества обслуживающего персонала и производственных площадей. Применение смеси угля с лигнином при соотношении фосфата, окисленного бурого угля и лигнина 1:2:1; 1:2:1,5, повышает содержание лимонно-растворимого P₂O₅ за счет связывания кальция гуминовыми и фульвокислотами окисленного бурого угля, а также серной кислотой и гидроксильными группами лигнина и превращения трикальцийфосфата в дикальцийфосфата, усвояемый растениями.

Выбор граничных значений параметров, указанных в формуле, обусловлен тем, что при соотношении фосфата, окисленного бурого угля и лигнина связывается максимальное количеств кальция, что приводит к наибольшему повышению содержания лимонно-растворимой P₂₅ в удобрении.

Примеры. Предлагаемый способ испытан в лабораторных условиях. Исследовалась упорная фосфоритная руда Обладжанского месторождения, окисленный бурый уголь Назаровского месторождения и лигнин отход биохимического производства.

Так, например, согласно формуле изобретения заявляемого способа процесс измельчения проводят совместно со смешиванием в шаровой мельнице.

Фосфоритовая руда крупностью 1-0 мм подавалась совместно со смесью угля с лигнином крупностью 3-0 мм в шаровую мельницу ( в различных соотношениях из расчета на абсолютно сухое вещество). Навеска 1 кг измельчалась в шаровой мельнице типа 75А-МЛ с поворотной осью. При измельчении в промышленных мельницах крупность исходной руды, угля и лигнина составит 25-0 мм.

При использовании заявляемого способа целесообразно использовать соотношение руды, угля и лигнина в пределах 1:2:1 1:2:1,5 (см. таблицу). При этом относительный процент лимонно-растворимого P₂O₅ составляет 57-58% (против 20,2% в прототипе). При уменьшении количества лигнина против оптимального снижается относительное содержание лимонно-растворимого P₂O₅. При увеличении дозировки лигнина ухудшается условия измельчения фосфоритовой руды и снижается абсолютное содержание лимонно-растворимого P₂O₅.

Как показали результаты опытной проверки, при использовании способа обеспечивается повышение содержания лимонно-растворимого P₂O₅ до 57-58 отн.

Формула изобретения

Способ получения фосфорного органоминерального удобрения, включающий измельчение фосфатного сырья и органической добавки и смешение, отличающийся тем, что в качестве органической добавки используют смесь окисленного бурого угля и технического гидролизного лигнина при массовом соотношении компонентов 1 2 1 1 2 1,5 соответственно, а измельчение и смешение фосфатного сырья и органической добавки осуществляют одновременно.

РИСУНКИ

Рисунок 1