Способ получения гранулированных тукосмесей

 

Изобретение относится к производству минеральных удобрений широкого ассортимента, содержащих три и более компонентов, широко используемых в сельском хозяйстве. Сущность изобретения состоит в том, что осуществляют смешение гранулированных фосфорных, калийных и азотных составляющих. В качестве фосфорной и калийной составляющей берут продукт, дополнительно содержащий полуторные окислы металлов, при следующем соотношении компонентов в нем P₂O₅:K₂O:R₂O₃=1:(0,5-2):(0,05-0,2) вес.ч. соответственно и поддерживают pH в этой смеси, равным 4,0-6,5.

Изобретение относится к производству минеральных удобрений широкого ассортимента, содержащих три и более компонентов, широко используемых в сельском хозяйстве.

Известные способы получения гранулированных тукосмесей основаны на механическом смешении исходных (базовых) компонентов. В качестве исходных компонентов для сухого тукосмешения обычно используют аммиачную селитру, сульфат аммония, простой и двойной суперфосфат, диаммонийфосфат, хлорид и сульфат калия, аммофос и др.

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является, например, способ получения гранулированной тукосмеси путем смещения фосфорной составляющей, в качестве которой берут фосфат аммония (аммофос), азотную составляющую (амселитра, карбамид), калийную составляющую (KCl). Технологический процесс тукосмешения состоит из следующих основных последовательно протекающих операций: подготовки компонентов к смешению, подачи их на дозирование, смешения, выгрузки готовых смесей.

Недостатком способа является достаточно высокая слеживаемость полученного продукта, колеблющаяся в зависимости от азотного компонента и марки удобрения 10-45%. (А.В.Кононов, В.Н.Стерлин, Л.И.Евдокимова. Основы технологии комплексных удобрений. М.: Химия, 1988, с.293, 303-305).

Это объясняется следующим. Качество тукосмесей, их химический состав и физическое состояние во многом определяется теми химическими процессами, которые протекают при смешивании удобрений. Качество смеси зависит от реакционной способности их компонентов.

В случае использования в качестве азотной составляющей амселитры, вводимый хлористый калий в процессе смешения вступает в обменную реакцию: NH₄NO₃+KCl=KNO₃+NH₄Cl Образовавшиеся продукты реакции обладают повышенной гигроскопичностью и, следовательно ухудшают качество полученной тукосмеси - увеличивается слеживаемость.

В случае использования в качестве азотной составляющей карбамида последний проявляет высокую реакционную способность особенно по отношению к хлористому калию. При этом влажность смеси повышается в 3,5-4 раза, что объясняется образованием CaCl₂ и NH₄Cl, что значительно повышает гигроскопичность готового продукта.

При использовании сульфата аммония в качестве азотной составляющей в результате реакции с KCl происходит образование NH₄Cl, что приводит к повышенной слеживаемости готового продукта.

Нами поставлена задача - получать высококачественные тукосмеси с хорошими физико-химическими свойствами, сохраняющимися в течение продолжительного времени.

Задача решена тем, что в способе получения гранулированных тукосмесей, включающем смешение гранулированных фосфорных, калийных и азотных компонентов, а также добавок, определяемых маркой удобрения, в качестве фосфорной и калийной составляющей берут продукт, дополнительно содержащий полуторные окислы металлов при следующем соотношении компонентов в смеси: P₂O₅:K₂O:R₂O₃ , равном 1: (0,5-2): (0,05-0,2) вес.ч. соответственно и pH этой смеси поддерживают равным 4-6,5.

Сущность способа заключается в следующем. При смешении компонентов необходимо избежать протекания химических реакций между KCl и азотной составляющей. Для этого необходимо получить гранулу, в которой калий находился бы внутри нее и обволакивался фосфатной пленкой.

При наличии полуторных окислов металла происходит при смешении образование сложных комплексов, включающих в себя калий, которые затем обволакиваются фосфатной составляющей. Введение азотной составляющей не влияет на изменение гигроскопичности смеси и, следовательно, на качество готового продукта.

Полученное удобрение имеет хорошие физико-химические свойства, не слеживается.

Соотношение в смеси P₂O₅:K₂O:R₂O₃ обусловлены, с одной стороны, необходимым количеством полезных компонентов в готовом продукте, а, с другой стороны, химическими процессами, проходящими при смешении.

Определенную роль для прохождения необходимых химических решений играет количество R₂O₃ (где R - Fe, Al...).

При наличии в смеси R₂O₃ менее 0,05 вес.ч. весь присутствующий KCl не связывается в виде комплексов и, соответственно, увеличивается гигроскопичность готового продукта. Увеличение R₂O₃ нецелесообразно, т.к. они переходят балластом в готовый продукт и снижают последующую растворимость в почвенных растворах.

Вторым фактом, влияющим на свойства готового продукта, является pH смеси, содержащей фосфоновую и калийную составляющую. При pH ниже 4 не происходит образование комплексных соединений, а при pH более 6,5 готовый продукт теряет усвояемость по P₂O₅.

Полуторные окислы до нужного соотношения могут либо вводиться дополнительный в смесь, содержащую фосфорную и калийную составляющую, либо в качестве исходного компонента может использоваться готовая гранулированная диаммофоска.

Кроме того, pH смеси может быть доведен до необходимого путем добавления в нее аммиака.

Технологический процесс ведут, как описано в прототипе.

Пример 1. В барабан-смеситель загружают 1000 кг гранулированной диаммофоски со следующим соотношением компонентов: P₂O₅ : K₂O : R₂O₃ = 1 : 0,5 : 0,05 (где R₂O₃ - смесь Al₂O₃ и Fe₂O₃) и с pH = 4,0.

Одновременно в смеситель подают 577 кг амселитры. Полученную смесь в количестве 1577 кг выгружают из барабана. Смесь содержит (%) N - 20,7; P₂O₅ - 20,7; K₂O - 10,35 (марка 1:1:0,5). Продукт не гигроскопичен, не слеживается.

Пример 2. В барабан - смеситель загружают 602 кг гранулированного диаммонийфосфата, 369 кг хлористого калия и 29 кг окиси алюминия. Соотношение в смеси составляет: P₂O₅:K₂O:R₂O₃ составляет 1:0,8:0,1 соответственно pH=6,0. Одновременно в смеситель подают 488 кг аммиачной селитры. Полученную смесь в количестве 1488 кг выгружают из барабана. Смесь содержит (%) N - 18,6; P₂O₅ - 18,6; K₂O - 14,8 (марка 1:1:0,8). Продукт не гигроскопичен, не слеживается.

Пример 3. В барабан-смеситель загружают 1000 кг гранулированной диаммофокси со следующим соотношением компонентов: P₂O₅ : K₂O : R₂O₃ = 1 : 1 : 0,15 с pH=6,5.

Одновременно в смеситель подают 330,4 кг карбамида. Полученную смесь выгружают из барабана. Смесь содержит (%): N - 18,8; P₂O₅ - 18,8; K₂O - 18,8 (марка 1:1:1). Продукт не гигроскопичен, не слеживается.

Пример 4. В барабан-смеситель загружают 1000 кг гранулированной диаммофокси с соотношением компонентов: P₂O₅ : K₂O : R₂O₃ = 1 : 2 : 0,2 и с pH=5.

Одновременно в смеситель подают гранулированный сульфат аммония в количестве 341 кг. Полученный продукт выгружают из барабана. Смесь содержит (%): N - 10,4; P₂O₅ - 13,6; K₂O - 26,12 (марка 0,8:1:2). Продукт не гигроскопичен, не слеживается.

Пример 5. В барабан-смеситель загружают 632 кг гранулированного моноаммонийфосфата, 274 кг KCl, 26 кг окиси алюминия и 226 кг аммиачной воды с концентрацией аммиака 30%. Соотношение компонентов смеси, содержащей фосфорную и калийную составляющую, до введения азотсодержащего компонента составляет 1: 0,5: 0,08. pH=6,5. В смеситель подают также аммиачную селитру. Полученный продукт выгружают из барабана. Смесь содержит (%): N - 13,2; P₂O₅ - 32,8; K₂O - 16,4. Готовый продукт не гигроскопичен, не слеживается.

Формула изобретения

Способ получения гранулированных тукосмесей, включающий смешение гранулированных фосфорных, калийных и азотных составляющих, отличающийся тем, что в качестве фосфорной и калийной составляющей берут продукт, дополнительно содержащий полуторные окислы металлов при следующем соотношении компонентов в нем Р₂О₅ К₂О R₂O₃ 1 (0,5 2) (0,05 0,2) мас.ч. соответственно и поддерживают рН в этой смеси равным 4,0 - 6,5.