Способ получения суспензии минеральных удобрений — SU 1819880 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 88 и)з С 0561/ ГОСУДАРСТВЕ ОЕ ПАТЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ЕНИ ИСАНИЕ ИЗОБРЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательский, конструкторский и проектно-технологический институт жидких удобрений(56) Технология фосфорных и комплексных удобрений под ред. С,Д,Звенчикова, М., Химия, 1987, с, 283 - 284.Патент США М 4069034, кл. 71 - 33, 1978. Авторское свидетельство СССРМ 912725, кл. С 05 6 1/06, опублик. 1982 (прототип),(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУСПЕНЗИИ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ(57) Применение: в области сельскохозяйственного производства, в частности к спОсобам приготовления жидких минеральных удобрена для последующего их внесенияв почву. Изобретение относится к области сельскохозяйственного производства, в частности к способам подготовки жидких минеральных удобрений перед их внесением в почву.Известен способ приготовления суспензииминеральных удобрений путем введения торфа в качестве стабилизирующей добавки,Процесс приготовления суспензии того же состава 13-1.3-13 по этому способу производится следующим образом, В начале непосредственно в жидкую азот- и фосфор- содержащую удобрительную смесь (например, раствор состава 10-34-0) вводится сразу весь торф. Производится перемешиВ смесительную емкость при температуре окружающей среды подают жидкое комплексное удобрение, затем добавляют стабилизатор суспензии, перемешивают до однородной массы, вводят карбамид, хлористый калий, соли микроэлементов, санитарные препараты; перемешивают 2 - 3 мин до образования устойчивой суспензии, В качестве стабилизатора суспензии используют торфо-аммиачный реагент(Т АР), который готовят следующим образом: исходный торф предварительно перед введением в жидкую смесь минеральных удобрений доводят до влажности 60-700, затем обрабатывают аммиаком в количестве 5 - 20 от общей массы абсолютно сухого торфа, герметизируют и выдерживают при этих условиях в течение 5 - 7 суток, после чего получен ый пастообраэный продукт вводят вжидкую смесь минеральных удобрений в оличестве 1,5 - 60 ь от общей массы сусенэии. 8 табл. вание до получения гелеобразной массы, В образовавшийся гель, при постоянном перемешивании, .последовательно вводятся вода и твердые азот- и калийсодержащие удобрительные соли, Перемешивание производится до образования устойчивой сус-. пензии.Однако данный способ приготовления суспензии минеральных удобрений также имеет ряд недостатков. Суспенэию минеральных удобрений получают в производственных условиях на смесительной установке, лредусматривающей пропускание готовой продукции через фильтры. Различные типы и виды торфа могут содержатьбольшое количество крупных частиц (с размером до 1 мм и выше), которые являютсянеразложившимися остатками растенийторфообразователей, тогда как размер отверстий фильтров на смесительнойустановке 0,8 мм, Эти нераэложившиеся частицы торфа в водно-солевых растворах набухают с увеличением линейных размеровдо полутора раз, В результате этого фильтры смесительной установки забиваются, чтопрепятствует перекачке насосом приготовленной суспензии. Кроме того, основнымипоказателями, определяемыми для торфа иторфяной продукции, являются влажность,зольность; степень разложения, которыесильно зависят от типа торфа и его вида,значительно отличаются друг от друга в пре. делах одного вида, что значительно затрудняет расчет массы торфа, необходимой дляполучения стабильной суспензии минеральных удобрений,Большинство торфов относятся к нормальнозольным, и содержание в них полуторных окислов по видам торфа соответствуетследующему содержанию, =,ь к массе сухоговещества (см. табл;1).Как видно из табл,1., в нормальноэольных торфах содержание Р 205 и К 20 незначительно, а азот, содержащийся в торфе,находится в основном в трудноусвояемойформе, связи с чем не следует учитывать нетолько содержание этих элементов питанияв общем балансе жидких тукосмесей, но иих формы.Отмеченные недостатки резко снижаютэффективность использования торфа в качестве стабилизатора и снижают качество конечного продукта.Целью изобретения является повышение качества и эффективности действияполучаемой суспензии.Указанная цель достигается тем, что впредлагаемом способе перед введением вжидкую смесь минеральных удобренийторф доводят до влажности 60-70 затемобрабатывают аммиаком в дозе 5-20 отмассы абсолютно сухого торфа, герметизируют и экспонируют при этих условиях втечение 5 -7 суток, после чего полученныйпастообразный продукт вводят в жидкуюсмесь минеральных удобрений в количестве1,5 - 6 от общей массы суспензии.Предложенный способ осуществляется.следующим образом.В смесительную емкость при температуре окружающей среды подают жидкое комплексное удобрение марки 10-34-0 или11-37-0,Затем добавляют стабилизаторсуспенэии, перемешивают 2-3 мин до образования однородной массы, вводят карбамид, перемешивают еще 3 - 5 мин, добавляют калий хлористый, соли микроэлементови санитарные препараты, перемешивают 2 -3 мин до образования устойчивой суспен 5 зии,Стабилизатор суспензии получают следующим образом,Навеску торФа (верхового, переходногоили низинного типа) любой степени разло 10 жения помещают в емкость с крышкой, обрабатывают рассчитанным количествомаммиака, обеспечивающим содержаниеМНз в пределах 5-20 от массы абсолютносухого торфа, Влажность смеси должна со 15 ставлять 60 - 70.После выдержки при температуре окружающей среды в течение 5 - 7 суток торфпревращается в однородную пастообразную высокодисперсную массу,20Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующим примером,П р и м е р 1,76,40 г жидкогоудобрения,полученного на основе орто- и полифосфа 25 тов аммония (ЖКУ 10-34-0), помещают всмеситель, туда же добавляют 36 г стабилизатора суспензиие, перемешивают 3 мин дообразования устойчивого геля. Затем вводят 39,9 г карбамида, перемешивают 3-530 мин, 43,3 4 г калйя хлористого, 2 г солеймикроэлементов, 2,34 г санитарных препаратов и перемешивают 2-3 мин до образования устойчивой суспензии.Полученная суспензия имеет плотность35 1,30 г/см, вязкость 116,38 мПа с, рН 6,16,осветление через.7 сут - О, время хранениябеэ выпадения осадка - 90 сут.Приготовление стабилизатора.Навеску торфа 128,20 г (влажность40 60,93) закладывают в стеклянную емкостьс крышкой,.заливает 8,4 г водного аммиакаф) - 0,892 т/смз), содержание М Нз 30, чтообеспечивает содержание в торфе 5 аммиака, Выдерживают при температуре окру 45 жающей среды обработанный аммиакомторф в течение 7 сут, Затем массу перемешивают и используют в качестве стабилизатора суспензии,П р и м е р 2, 70,28 г жидкого удобрениямарки 11-37-0 гюмещают в смеситель, туда же добавляют 46,64 г стабилизатора суспензии, перемешивают 2-3 мин, добавляют 39,74 г карбамида, перемешивают 3 - 5 мин, 43,34 г калия хлористого и перемешивают 2-.3 мин (до образования гомогенной устойчивой суспензии),Полученная суспензия имеет плотность1,26 г/см, вязкость 191,49 мПа с, рН 6,24, осветление через 7 сут - О, время хранения без выпадения осадка 90 сут.10 20 45 50 55 Приготовление стабилизатора суспензии осуществляют путем обработки 140,96 г торфа влажностью 63,530 33,4 г водного аммиака р = 0,892 г/см, 51 чНз = 30), что обеспечивает содержание в торфе аммиака.После выдержки при комнатной температуре в течение 5 сут массу перемешивают и используют в качестве стабилизатора суспензии минеральных удобрений.Другие примеры конкретного приготовления суспензий минеральных удобрений приведены в табл, 2 - 5.Таким образом, отличительными признаками предлагаемого способа от известного являются:использование в качестве стабилизатора суспензий минеральных удобрений торфо-аммиачного реагента (ТАР), что позволяет повысить качество удобрения и эффективность его действия и удешевить процесс приготовления жидкой тукосмеси;ТАР добавляют в количестве 1,5 - б О/ от массы суспензии, что обеспечивает стабильность суспензии при хранении и транспортировке (суспензия с содержанием ТАР менее 1,5% неустойчива, введение ТАР в количестве более 6,0% резко повышает вязкость смеси);перемешивание компонентов суспензии осуществляют 8 - 11 минут;приготовление торфо-аммиачного реагента ТАР) путем обработки торфа аммиаком в количестве, обеспечивающим содержание аммиака в смеси 5 - 20 О с последующей выдержкой при температуре окружающей среды в течение 5 - 7 сут при влажности 60 - 70 , При содержании аммиака меньше 5 не происходит полного разрушения растительных остатком торфа, количество аммиака свыше 20 О является избыточным. При выдержке менее 5 сут не успевают полностью разрушиться растительные остатки, 5 - 7 сут являются оптимальным временем, необходимым для завершения процесса, Выдерживание выше названного срока не оказывает отрицательного действия на свойства ТАР.Использование аммиака в количестве 5-20 о при влажности торфа 60 - 70 с герметизацией и выдержкой в течение 5 - 7 сут позволяет получить пастообразную однородную массу черного или темно-коричневого цвета, Происходит полное разложение растительных остатков, поэтому с водой смешивается легко, образуя гомогенную устойчивую смесь.Полученный торфоаммиачный реагент применяли в качестве стабилизатора суспензий минеральных удобрений, Приготовленную жидкую тукосмесь пропускали через сито с отверстием 0,8 мм, Растительных остатков на сите не было, т,к, произошло их полное разложение.Для приготовления торфо-аммиачного реагента возможно использование любого торфа, любой степени разложения. Растительные остатки подвергаются химической деструкции даже моховой группы верхового торфа слабой степени разложения.Однородная масса, стабильная по своим показателям, упрощает расчеты доз, необходимых для получения стабильной суспензии минеральных удобрений.Помимо того, за счет химической деструкции торфа происходит его качественные изменения, Большинство химических элементов переходит из трудноусвояемых форм в водорастворимые и легко доступны для питания растений, Влияние торфо-аммиачного реагента в суспензии минеральных удобрений на урожай вико-овсяной смеси приведен в табл.8,В нашем случае не требуется увеличения доз усвояемого азота, т.к. вносится полное минеральное удобрение под сельскохозяйственные культуры, Необходимо получить деструкцию растительных остатков торфа, чтобы не забивать фильтры установок.Химическую деструкцию торфа можно получить и с помощью ИаОН, но Ка как химический элемент, нежелателен для сельскохозяйственных культур, Поэтому замена Йа на МНз повышает содержание азота в смеси и необходим растениям как один из основных элементов питания.Эффективность суспензий минеральных удобрений, по сравнению со смесью твердых удобрений или при раздельном внесении, в первую очередь зависит от однородности гомогенной смеси. внесенной равномерным слоем на поля, Равномерность распределения основных элементов питания в жидкой смеси удобрений определяется усгойчивостью суспензии к оседанию в динамических условиях,При влажности торфа ниже 60;4 процесс замедляется, увлажнение свыше 70 оь нецелесообразно, так как ведет к разубоживанию реагента,Положительный эффект от применения удобрений торфо-аммиачным реагентом обеспечивает достижение следующих преимуществ:замена гидроксида натрия на аммиак для щелочной обработки торфа позволяет повысить содержание азота в смеси марки 13 - 13 - 13 на 0,2-0,8 (табл.б и 7);введение дополнительно органического вещества торфа (с твердой фазой) и пита1819880 Таблица 1 лица 2 200 г жидкой тукосмеси при в ости ТАР 65 Бала тельных элементов(Са,31, Мд, К,Р), чтоулучшает качество смеси;отпадает необходимость в применении глины, благодаря чему снижается стоимость жидкой тукосмеси (цена 1 т фрезерного торфа составляет 4 руб, бентонитового глино- порошка - 35-40 руб.);сокращаются затраты за.счет снижения электроэнергии на приготовление суспензии (пульпы) глины,.снижения амортизационных отчислений на оборудование за счет сокращения времени технологического процесса;упрощение технологического процесса за счет исключения операции отделения гуминовых веществ (операция разделения жидкой и твердой фазы смеси);повышение агрохимической эффективности получаемых суспензий за счет пере-. вода. трудноусвояемых веществ торфа (азот; Фосфор) в легкодоступные и за счет минерализации азотсодеражащих органических . веществ торфа, за счет активизации органического вещества торфа, увеличения содержания водорастворимых гуминовых кислот и подвижных форм азота (см. табл.8),Таким образом, предложенный способ именно за .счет совокупности имеющихся оптимальных признаков обеспечивает достижение целевого ряда преимуществ перед известными в части повышения качества и эффективности суспензий минеральных удобрений и удешевления процесса их приготовления.5 Расчет экономической эффективности,проведенный по общепринятой методике, показал, что зкономический эффект от предложенного технического решения составит 4 тыс, руб; на одну установку при ее сезон ной загрузке 5,5 тыс. т приготовленной суспензии. Фо р мул а и зоб рет ения Способ получения суспвнзии минераль ных удобрений, включающий введение торфа в качестве стабилизирующей добавки в жидкую смесь азот- и фосфорсодержащих минеральных удобрений в присутствии во-.ды и соли микроэлементов с последующим 20 перемешиванием компонентов, о т л и ч а ющ и. й с я тем, что с целью повышения качества и эффективности действия суспензии, исходный торф с влажностью 60-70 предварительно обрабатывают аммиаком в 25 количестве 5-20 оь от общей массы абсолют. но сухого торфа, герметизируют, выдерживают в течение 5-7 сут и полученную массу вводят в жидкую смесь минеральных удобрений в количестве 1,5-6% от общей массы 30 суспензии.Таблица 3 Баланс на 200 г жидкой тукосмеси при влажности ТАР 69,57компоненто Расчет компонентов произведен на 50 г абсолютно сухого то Норма расхода на 200 г суспензии 13-13-13 при влажности ТАР. 1819880 Характеристика ТАР и нормы ра 10 абл абл 5121819880Таблица 6Зависимость физико-химических свойств суспензии марки 13-13-13 от степени аммонизации ТАР Таблица 7Физико-химические свойства суспензий марки 13-13-13аблиние ТАР на урожай вико-овсяной сме