Способ получения комплексного удобрения из горных пород с повышенным содержанием кальция и без нефтепродуктов

Авторы патента:

C05D1 - Удобрения, содержащие калий (C05D 7/00 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2416590:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" (RU)

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве. Способ предусматривает термическую обработку, а именно выдерживание глинисто-алевролитовой породы и доломита темно-серого при температуре минус 20°C с последующим обжигом, а именно нагреванием до температуры 400-800°С и выдерживанием 30 минут с последующим охлаждением до комнатной температуры в закрытом виде. Изобретение позволяет получить комплексное удобрение из горных пород с повышенным содержанием кальция и без нефтепродуктов, повысить содержание подвижных форм фосфора и калия. 1 табл.

Способ получения комплексного удобрения из горных пород с повышенным содержанием кальция и без нефтепродуктов.

Изобретение относится к способам получения комплексного фосфорно-калийного удобрения с повышенным содержанием кальция и без нефтепродуктов. Область применения - сельское хозяйство.

Известен способ получения калийно-фосфорного удобрения при прокаливании исходного сырья (патент РФ №2314318, БИ №1, 10.01.2008 г.), в качестве которого берут почву на глубине до границы с почвообразующей породой. Почву прокаливают при температуре 400-800°C.

К недостаткам этого способа относится то, что обычное прокаливание не позволяет получать удобрения из горных пород, представленных оксидами химических элементов, которые не разрушаются при этом.

Техническая задача - получение комплексного удобрения из горных пород с повышенным содержанием кальция и без нефтепродуктов.

Задача решается тем, что в способе получения комплексного фосфорно-калийного удобрения с повышенным содержанием кальция и без нефтепродуктов путем термической обработки, где термическая обработка заключается в выдерживании глинисто-алевролитовой породы и доломита темно-серого при температуре -20°C с последующим обжигом, т.е. нагреванием до температуры 400-800°C и выдерживанием 30 минут с последующим охлаждением до комнатной температуры в закрытом виде.

Выдерживание 30 минут достаточно для изменения структуры минералов и увеличение продолжительности времени не требуется. Для получения комплексных удобрений с повышенным содержанием кальция и без нефтепродуктов берут 2 вида выбуренных пород: глинисто-алевролитовая порода темно-серого, до черного, цвета и доломит темно-серый, неравномерно заглинизированный, являющихся отходами при строительстве скважин на нефть, которые содержат глинистые минералы.

В результате использования способа повышается содержание подвижных форм калия и фосфора, углекислого кальция и кальция, сгорают в породах нефтепродукты. Отбирали средний образец керна каждой горной породы, измельчали до пылевидной массы, выдерживали в течение 24 часов при температуре -20°C в холодильнике, а затем обжигали в муфельной печи при температуре 400-800°C в течение 30 минут. Выдерживали при температуре -20°C, так как это позволяет воздействовать на структуру горных пород, попавших на поверхность, средней минусовой температурой зимнего периода времени с замораживанием в них содержащейся воды, а дальнейшее понижение температуры нецелесообразно с точки зрения энергетических затрат. Геологические породы остужали сначала в муфельной печи, а затем в закрытом эксикаторе, чтобы исключить сорбцию влаги из воздуха. После обжига в глинисто-алевролитовой породе темно-серого, до черного, цвета увеличилось содержание подвижного фосфора в 3,2 раза, углекислого кальция и кальция - в 2,1 раза, pH - в 2 раза, содержание калия уменьшилось в 1,7 раз, результаты представлены в таблице. После прокаливания в доломите темно-сером, неравномерно заглинизированном, увеличилось содержание подвижного фосфора в 2,6 раза, калия - в 3,1 раза.

Способ осуществляют следующим образом.

Для исследования пробы глинисто-алевролитовой породы темно-серого, до черного, цвета и доломита темно-серого, неравномерно заглинизированного, отбирали при бурении скважин на нефть, когда выбуренная порода в виде отходов (шлама) складировалась в шламовом амбаре рядом со скважиной на нефть. Максимальная глубина отбора проб определялась геологическим строением территории и составляла для глинисто-алевролитовой породы темно-серого, до черного, цвета слоистой, средней крепости, с единичными прослоями известняка, темно-серого, плотного - 5159 м (черноярский горизонт) и для доломита темно-серого, неравномерно заглинизированного, кавернозно-пористого - 5305 м (бийский горизонт).

Геологические породы механически измельчали и перемешивали, а затем выдерживали 24 часа в холодильнике при температуре -20°C и после этого нагревали и выдерживали 30 минут при температуре 400-800°C. Охлаждение происходило в муфельной печи и закрытом эксикаторе для исключения сорбции влаги из воздуха. После термической обработки порода может быть использована в качестве комплексного фосфорно-калийного удобрения с повышенным содержанием кальция и без нефтепродуктов.

В Оренбургской области отбирали пробы доломита темно-серого и глинисто-алевролитовой породы (методом конверта) из геологических горизонтов при бурении скважин на нефть. Проба пород измельчалась, перемешивалась и разделялась на фоновый, исследуемый при температуре +20°C и опытный образец, выдерживаемый при температуре -20°C в течение 24 часов и затем обжигаемый при температуре 400-800°C в течение 30 минут. Охлаждение после обжига проводили в закрытом виде. Содержание химических соединений определялось по ГОСТ 26483-85, ГОСТ 26205-91, ГОСТ 21138.5-78, ГОСТ Р 50683-94, ПНДФ 16.1.21-98 в государственной аккредитованной лаборатории. Результаты исследований представлены в таблице.

Породы после обжига содержат фосфор в количестве 9,3 и 6,3 мг на кг почвы, калий 590 и 396 мг на кг почвы, углекислый кальций 25,82 и 105,3%, кальция 39,83% при отсутствии нефтепродуктов. Породы после выдерживания при температуре -20°C и обжига при температуре 400-800°C можно использовать в качестве удобрений, повышающих содержание калия, фосфора, кальция в почве при рекультивации земель на нефтегазовых месторождениях.

Химический состав геологических пород после обжига
Температура, °C	Фосфор, мг/кг	Калий, мг/кг	pH солевой	Кальций углекислый, %	Кальций, %	Нефтепродукты, г/кг
Глинисто-алевролитовая порода темно-серого, до черного, цвета, слоистая, средней крепости, с единичными прослоями известняка, темно-серого, плотного
Фон
+20	3,0	1022,0	7,91	30,52	12,21	1,19
Выдерживание при температуре -20°C
-20	3,5	1081,2	7,97	38,32	13,57	1,21
Обжиг при температуре +400-800°C
+400	9,3	502	8,18	51,92	20,77	-
+600	9,7	590	9,32	54,67	21,87	-
+800	8,5	436	9,37	64,55	25,82	-
+1000	1,2	317	14,21	53,20	21,34	-
Доломит темно-серый, неравномерно заглинизированный, кавернозно-пористый
Фон
+20	2,4	128,0	10,17	89,57	39,83	0,25
Выдерживание при температуре -20°C
-20	3,4	158,0	10,72	89,54	39,83	0,25
Обжиг при температуре +400-800°C
+400	5,7	281,9	9,5	89,72	39,72	-
+800	6,3	396,0	9,9	89,83	37,60	-
+1000	0,8	214,0	13,2	80,90	32,36	-

Для сравнения с заявляемым способом были проведены исследования по способу прототипа, для чего расчетным путем устанавливали количество кальция, фосфора и калия, которые можно получить по методу прототипа и заявляемым способом из 100 кг породы после термической обработки.

При термической обработке по способу прототипа из 100 кг глинисто-алевролитовой породы можно получить 190 мг фосфора (100 кг породы×1,9 мг/кг фосфора=190 мг фосфора), 42800 мг калия (100 кг породы×428 мг/кг калия=42800 мг калия) и 2727 углекислого кальция (100 кг породы×27,27 мг/кг кальция=2727 мг кальция).

При термической обработке по заявляемому способу из 100 кг глинисто-алевролитовой породы можно получить 970 мг фоссфора (100 кг породы×2,5 мг/кг фосфора=970 мг фосфора), 59000 мг калия (100 кг породы×590 мг/кг калия=59000 мг калия) и 5467 мг углекислого кальция (100 кг породы×54,67 мг/кг кальция=5467 мг кальция).

При термической обработке по способу прототипа из 100 кг доломита темно-серого можно получить 250 мг фосфора (100 кг породы×2,5 мг/кг фосфора=250 мг фосфора), 4100 мг калия (100 кг породы×41,0 мг/кг калия=4100 мг калия) и 8957 мг углекислого кальция (100 кг породы×89,57 мг/кг кальция=8957 мг кальция).

При термической обработке по заявляемому способу из 100 кг доломита темно-серого можно получить 630 г фосфора (100 кг породы×6,3 мг/кг фосфора=630 мг фосфора), 39600 мг калия (100 кг породы×396 мг/кг калия=39600 мг калия) и 8983 мг углекислого кальция (100 кг породы×89,83 мг/кг кальция=8983 мг кальция).

Таким образом, по сравнению с прототипом можно получить больше из глинисто-алевролитовой породы фосфора в 5 раз, калия в 1,4 раза, углекислого кальция в 2 раза, из доломита темно-серого фосфора в 2,5 раза, калия в 10 раза, а количество углекислого кальция не увеличивается.

Способ получения комплексного фосфорно-калийного удобрения с повышенным содержанием кальция и без нефтепродуктов путем термической обработки, который заключается в выдерживании глинисто-алевролитовой породы и доломита темно-серого при температуре минус 20°C с последующим обжигом, а именно нагреванием до температуры 400-800°С и выдерживанием 30 мин с последующим охлаждением до комнатной температуры в закрытом виде.

Изобретение относится к способу получения бесхлорных NPK-удобрений и может найти применение в химической промышленности. .

Способ получения бесхлорного калийного удобрения // 2399603

Изобретение относится к способу получения бесхлорного калийного удобрения. .

Способ получения гранулированного калийного удобрения // 2357943

Изобретение относится к технологии переработки сильвинитов флотационным и галургическим способами. .

Способ получения калийно-фосфорного удобрения // 2314318

Изобретение относится к способам получения калийно-фосфорного удобрения путем термической обработки исходного сырья. .

Способ получения сульфата калия и комплексного удобрения // 2307791

Изобретение относится к технике производства минеральных удобрений и может быть использовано в технологии получения сульфата калия из хлорида калия и сульфата аммония в водной среде с переработкой избыточных растворов на комплексные удобрения.

Состав для повышения плодородия почвы // 2300510

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к составам, вносимым в почву для повышения ее плодородия. .

Способ получения азотно-калийного удобрения // 2289559

Изобретение относится к способам получения азотно-калийных гранулированных удобрений на основе карбамида и хлорида калия. .

Способ получения удобрений из отходов калийного производства // 2281929

Изобретение относится к способам производства удобрений, содержащих калий, из отходов калийного производства. .

Способ получения комплексного минерального удобрения // 2276123

Изобретение относится к технологии получения комплексных минеральных удобрений и может быть использовано при переработке полигалитового сырья. .

Способ получения азотно-калийного удобрения // 2275347

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при производстве гранулированных азотно-калийных минеральных удобрений. .

Способ диспергирования нано- и микрочастиц, их закрепление на поверхности полимера и устройство его реализующее // 2428402

Гранулированное сложное минеральное удобрение для сахарной свеклы // 2440960

Изобретение относится к технологии получения сложного NPK-удобрения для сахарной свеклы и может быть использовано в сельском хозяйстве

Способ получения органо-минерального удобрения // 2444501

Изобретение относится к способам получения органо-минеральных удобрений из отходов перерабатывающих предприятий и может быть использовано в сельском хозяйстве для повышения плодородия земель и улучшения структуры почвы

Способ получения комплексного удобрения // 2452717

Изобретение относится к производству комплексных удобрений, в частности сложных NPK удобрений, и может быть использовано при получении гранулированных удобрений с улучшенными свойствами

Способ извлечения хлорида калия // 2465204

Изобретение относится к технике извлечения хлорида калия из калийсодержащего сырья с примесями хлорида натрия, нерастворимых и органических соединений

Применение твердой минеральной композиции для повышения плодородия возделываемых почв или почв пастбищ // 2520000

Изобретение относится к сельскому хозяйству и, более конкретно, к удобрениям, используемым, в частности, в земледелии, садоводстве и лесоводстве. Применение твердой минеральной композиции, которая имеет следующую формулу (I): карбонат кальция от 4,58 до 77,8%, доломит от 3,85 до 69,29%, хлорид натрия от 5,7 до 12,4%, лигносульфат от 4,25 до 8,49%, сульфат калия от 0,37 до 2,44%, окись магния от 0,01 до 0,07%, элементарная сера от 0,009 до 0,066%, где приведенное выше процентное содержание представляет собой массовый процент каждого из соединений от общей массы сухого вещества минеральной композиции для повышения плодородия почвы за счет увеличения по меньшей мере одного вида ферментативной активности, имеющегося в почве, выбранного из числа активности (i) фосфатазы, (ii) β-ксилозидазы, (iii) α-глюкозидазы и (iv) β-глюкозидазы. Изобретение позволяет применить композицию для поддержания или повышения плодородия почв, обладающую благоприятным влиянием на ферментативную активность почв. 9 з.п. ф-лы, 18 ил., 2 табл., 5 пр.

Бишофитцеолитовое удобрение пролонгированного действия // 2527306

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Бишофитцеолитовое удобрение пролонгированного действия содержит природный цеолит, измельченный до размера частиц 3-5 мм, который насыщают 3%-ным раствором бишофит-рассола Волгоградского месторождения в течение 5-10 минут при следующем соотношении масс: 1:2. Изобретение позволяет увеличить урожайность и качество плодов овощных культур. 1 табл., 3 пр.

Удобрение-мелиорант // 2529705

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Удобрение-мелиорант включает в качестве основы иловой осадок после биологической очистки канализационных сточных вод с добавлением глауконитового песка, причем использован иловой осадок после его обработки ферментно-кавитационным методом, при этом в состав удобрения-мелиоранта дополнительно включена бентонитовая глина. Все компоненты взяты при определенном соотношении. Изобретение позволяет повысить влагоемкость и плодородие почв при использовании полученного продукта.

Способ получения гранулированного хлористого калия // 2533897

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения гранулированного хлористого калия включает обеспыливание удобрения в кипящем слое, кондиционирование хлористого калия, содержащего хлориды щелочно-земельных металлов, соединениями минерального вещества, связывающими ионы металла в негигроскопические продукты, и охлаждение, причем кондиционирование ведут на стадии фильтрации суспензии хлористого калия промывкой осадка хлористого калия водными растворами минерального вещества, взятыми в количестве, обеспечивающем кратность промывки 0,5-1,5, при этом концентрацию щелочно-земельного металла в жидкой фазе после промывки осадка определяют по эмпирической формуле - Ск=Со·ℓ-Ax, по полученной концентрации хлорида щелочно-земельного металла в жидкой фазе отфильтрованного осадка и содержанию в нем воды определяют эквивалентный расход щелочной добавки по уравнениям реакции: Mg2++2OH-[CO3 2-]→Mg(OH)2[MgCO3], Ca2++2OH-[CO3 2-]→Ca(OH)2[CaCO3], щелочную добавку растворяют в промывной жидкости, которой промывают осадок при его выделении фильтрацией из суспензии хлористого калия, полученную твердую фазу сушат и гранулируют. Изобретение позволяет кондиционировать хлористый калий, содержащий хлориды щелочно-земельного металла по всему объему сгранулированного материала, а также сократить расход щелочного минерального вещества. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 пр.

Способ получения саженцев винограда // 2555031

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к виноградарству. Способ включает соединение подвоя с привоем, парафинирование прививок, стратификацию на глауконите, высадку в школку и обработку вегетирующих растений удобрениями. При этом стратификацию проводят в два этапа: вначале непарафинированные прививки погружают горизонтально в стратификационную камеру на 48 часов в питательную среду, содержащую в качестве биологически активного вещества Альбит 0,4% при температуре раствора 25-28°C. Затем производят достратификацию до 15 дней в камере с установкой прививок вертикально на глауконит. После парафинирования и проведения закалки высаживают в школку, где проводится обработка раствором Альбита 0,2% два раза в месяц в период вегетации растений. Способ позволяет повысить выход и качество посадочного материала, устойчивость к вредным организмам и болезням. 3 табл.