Способ получения многофункциональных минеральных удобрений

 

Изобретение относится к технологии получения гранулированных минеральных удобрений. Сущность способа состоит во введении в плав фосфорсодержащих удобрений в качестве кондиционирующей добавки природных цеолитов, в частности клиноптиломитсодержащего туфа, с размером частиц 0,1-1,0 мм в количестве не менее 1% от массы плава удобрения. Получено многофункциональное минеральное удобрение, которое имеет высокие прочностные характеристики, низкую пылимость и высокую термическую стойкость, а также высокие агрохимические свойства. 5 табл.

Использование: в химической промышленности при производстве минеральных удобрений.

Изобретение относится к химии, к технологии получения гранулированных минеральных удобрений, пригодных для бестарных перевозок, хранения насыпью и содержащих в своем составе природный цеолит, являющийся эффективным кондиционером почвы, обогащающий ее бактериальной флорой, увеличивающий продуктивность почвы. Микроэлементы, входящие в состав цеолита, стабилизируют развитие растений и повышают их урожайность.

Известны способы получения нитроаммофоски, содержащей такие микроэлементы как бор и магний (патент РФ N 1664775, кл. C 05 D 9/02); медь и ванадий (а.с. N 1613441, кл. C 05 В 7/00).

К недостаткам этих способов относится то, что в удобрения вводятся один - два микроэлемента, что является недостаточным для питания и развития растений. Кроме того, введением в удобрения только микроэлементов не решается вопрос улучшения структуры почвы, ее качества, а также показателей, определяющих физические свойства продукта: прочность, слеживаемость, термическую стойкость, пролонгирование.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения медленнодействующего удобрения, включающий введение в исходный плав перед гранулированием тонкодисперсной минеральной добавки, предварительно смешанной с частью удобрения и измельченной, с целью увеличения прочности гранул и снижения скорости растворения. В качестве добавок используют гипс, или фосфогипс, или каустический магнезит, или смесь каустического магнезита с оксидом железа III, или нитрат калия (авт. свид. N 1288179, кл. C 05 C 1/02, прототип).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, является то, что для одновременного обеспечения растениями требуемыми микроэлементами необходимо внесение в почву нескольких видов удобрений; вводимые удобрения не оказывают положительного влияния на структуру и качество почв.

Предлагаемые нами в качестве добавки к фосфорсодержащим удобрениям природные цеолиты - это минералы из группы алюмосиликатов щелочных и щелочноземельных элементов с тетраэдрическим структурным каркасом, включающим полости, занятые катионами и молекулами воды.

При взаимодействии природных цеолитов с расплавами минеральных удобрений происходят сложные ионообменные процессы, то есть химическое взаимодействие между ионами удобрения и цеолита. При этом изменяется структура, фазовый состав удобрения с добавкой, в результате чего изменяются физико-механические, физико-химические, агрохимические свойства в сравнении с удобрением без добавки. Высокая ионообменная способность цеолитов способствует переходу в удобрения жизненно важных для растений макро - и микроэлементов (калий, кремний, магний, цинк, железо, марганец, медь, кобальт).

Фосфорсодержащие удобрения с добавкой цеолитов, внесенные в почву, увеличивают ее обменную емкость и влагоемкость, нейтрализуют кислотность, улучшают структуру почвы и приводят к лучшему усвоению питательных веществ растениями за счет регулированного поступления их в почву, то есть технический результат достигается за счет изменения фазового состава удобрения при введении природного цеолита в плав.

Сущность изобретения: способ получения сложного фосфорсодержащего удобрения предусматривает введение в плав перед грануляцией минеральной кондиционирующей добавки - природного цеолита. Количество вводимого природного цеолита составляет не менее 1% от массы плава удобрения, а размер частиц добавки - 0,1 мм - 1,0 мм. При этом сохраняется сумма питательных веществ, не изменяется основной химический состав и собственно тип удобрения. Удобрение с добавкой природного цеолита обладает пролонгированными свойствами.

Получаемое новое многофункциональное удобрение имеет низкую слеживаемость (таблица 2), что исключает кондиционирование удобрений специальными антислеживающими добавками; высокие прочностные характеристики, то есть повышение прочности, снижение истираемости (таблица 5), снижение пылимости (таблица 4), его термическая стойкость повышается на 12 - 15^oС. Вышеперечисленные свойства являются важными показателями качества готового продукта при его перевозках, перегрузках и хранении. Кроме этого, удобрение содержит микроэлементы и вещества, улучшающие структуру почвы, стимулирующие развитие растений, улучшены его агрохимические свойства (таблицы 1, 3).

Вышеуказанный технический результат предлагаемого изобретения достигается за счет изменения фазового состава и структуры удобрения при введении природного цеолита (например, клиноптилолита) в плав фосфорсодержащего удобрения перед его гранулированием в количестве не менее 1% с размером частиц 0,1 мм - 1,0 мм.

Пример 1. В плав фосфорсодержащего удобрения (NPK) перед грануляцией вводили 3% клиноптилолитсодержащего туфа с содержанием основного вещества в породе 70 - 90%; с влажностью - 0,5 - 2,5%. Размер частиц цеолита 0,1 - 1 мм.

Получен продукт, соответствующий показателям нормативно- технической документации и дополнительно обогащенный микроэлементами: Mn, Mg, Fe, В, Co, Cu, Zn (таблица 1,2).

По результатам агрохимических испытаний при внесении в почву удобрений с цеолитом получена прибавка зерна ячменя и клубней картофеля (таблица 3).

Сравнение свойств гранул удобрения с добавкой и контрольного образца, обработанного ПАВ, показало: слеживаемость - усилие на раздавливание специально сформированных брикетов - уменьшилась на 45%, увеличилась прочность гранул более чем на 50%, уменьшилась скорость поглощения влаги.

Формула изобретения

Способ получения многофункциональных минеральных удобрений путем введения в плав фосфорсодержащих удобрений минеральной кондиционирующей добавки и последующей их грануляции, отличающийся тем, что в качестве кондиционирующей добавки используют природные цеолиты с размером частиц, вводимых в плав, 0,1 - 1,0 мм, в количестве не менее 1% от массы плава удобрения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4