Способ получения сложного удобрения
1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ путем разложения фосфатного сырья азотной кислотой с последующей нейтрализацией полученной аэотйокислотной вьггяжки газообразным с1ммиаком, отличающийся тем, что, с целью улучшения агрохимических свойств удобрения и придания ему пролонгированного действия, нейтрализацию ведут до рН 1,6-2,5 с последующим смешением полученной пульпы с мочевино-формальдегидным раствором при 40-80°С до рН 0,7-3,8. 2. Способ по П.1, отличающийся тем, что смешение пульпы с мочевино-формальдегидным раствором осуществляют до соотношения N 1 : 0,7 - 1 : 0,5.
СОЮЗ СОВЕТОНИХ
КСПУБЛИН С 05 В 11/06 .
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
И АВТОРСКОМУ СВИДЕЧ ЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТ ЕНН Й НОМИТЕТ CCCP
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ (М 3357593 /23-26 (22) 26.11.81 (46) 15.04.83.Бюл. Р 14 (72) М.Н.Набиев, С.усманов М.М.Расулов, Г.P.ÐHíáåðã, В.Г.Казак, В.С.Стародубцев, В.М.Беглов, Б.М.Беглов и В.A.Áóäêoâ (71) Институт химии AH Узбекской CCP и Самаркандский химический завод . (53). 631. 859 (088. 8) (56) 1. Набиев М. Н ° Жидкие сложные удобрения-на основе азотнокислотной переработки фосфатов. Ташкент, "Наука", 1965, с. 5-49.
2. Авторское свидетельство НРБ
Р 11062 кл. 16,1 12 1 25/32 С 05в С01Ц ), 1967.
„„Su„„1011617 A (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО
УДОБРЕНИЯ путем разложения фосфатного сырья азотной кислотой с последующей нейтрализацией полученной аэот- .нокислотной вытяжки газообразным аммиаком, отличающийся тем, что, с целью улучшения агрохими" ческих свойств удобрения и придания ему пролонгированного действия, нейтрализацию ведут до рН 1,6-2,5 с последующим смешением полученной пульпы с мочевино-формальдегидным раствором при 40-80 С до рН 0,7-3,8.
2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что смешение пульпы с мочевино-формальдегидным раствором осуществляют до соотношения Й: P Q Pg
1 : 0,7 — 1 : 0,5.
10l1617
Изобретение относится к способу получения сложного удобрения и может быть исполь зова но в производстве удобрений путем азотнокислотной переработки. фосфатного сырья.
Известен способ получения сложного удобрения, по которому фосфатное сырье разлагают азотной кислотой
55- 60%-ной концентрации, фильтрацией выделяют нерастворимый остаток и азотнокислотную вытяжку нейтрализуют 10 аммиаком. Полученное удобрение представляет собой суспензию с рН вЂ” 1 0 (1l
Недостатком способа является получение удобрения с малым содержанием питательных веществ — не более 20Ъ.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является известный способ получения сложного удобрения, заключающ йся в разложении фосфатного сырья азотной кислотой и последующей нейтрализации полученной азотнокислотной вытяжки газообразным аммиаком. По этому способу нейтрализацию аэотнокислотной вытяжки аммиаком ведут до pH=1-1,65 при 50-60 С в течение 1,5-2,0 ч. При этом 80% Р О остается в виде монокальцийфосфата..Образовавшуюся пульпу разделяют на компоненты экстракцией орга- ЗО ническим растворителем (этиловым спиртом). Для достижения оптимального соотношения между жидкой и твердой фазами и для отмывки свободной фосфорной кислоты пульпу об- 35 рабатывают фильтратом от предыдущей экстракции(2).
Недостатком способа является получение удобрения с пониженной прочностью гранул и повышенной гиг- 4р роскопичностью, что снижает агрохимические свойства удобрения, а:. также отсутствие у него пролонгированного действия.
Цель изобретения — улучшение аг45 рохимических свойств удобрения и придание ему пролонгированного действия.
Поставленная цель достигается согласно способу получения сложного удобрения путем разложения фосфатного сырья азотной кислотой с последующей нейтрализацией полученной аэотнокислотной вытяжки газообразным аммиаком, в котором нейтрализацию ведут до рН = 1.6 — 2.5 с 55 последующим смешением полученной пульпы с мочевино-формальдегидным раствором при 40-80 С до рН 0,7-3,8.
Целесообразно смешение пульпы с мочевино-формальдегидным раствором 6ц осуществлять ло соотношения й: Р О
1:0,7 — 1:0 5.
Сущность способа заключается в том, ч го отнейтрализованная до рН
1,6-2,5 аэотнофосфорнокислотная вытяжка содержит в своем составе монокальций и дикальцийфосфат. Смешение нейтрализованной вытяжки с мочевино-формальдегидным раствором приводит к образованию хелатообразных комплексов, фиксирующих установившееся соотношение между монокальций и дикальцийфосфатом и предотвращающих ретроградацию Р О, одновременно снижая растворимость конечных продуктов. Это обеспечивает мелиорирующее и пролонгированное действие сложного удобрения.
Неитрализация азотнофосфорнокислотной вытяжки газообразным аммиаком в интервале рН 1,6-2 5 обеспечивает получение Р О только в форме монокальций- и дикальцийфосфата и прак— тически исключает ретроградацию Р +
Нейтрализация вытяжки до рН ниже
1.6 повышает гигроскопичность конечного продукта, вызывает снижение прочности гранул, а также происходит ретроградация азота, входящего в состав мочевино-формальдегидного раствора. Нейтрализация вытяжки до рН выше 2,5 вызывает ретроградацию части Р О, уменьшает содержание водорастворимой формы Р О, резко уменьшает растворимость различных форм
Р20- в конечном продукте.
При температуре смешения нейтрали,зованной аэотнофосфорнокислотной вытяжки с мочевино-формальдегидным раствором ниже 40 С реакция поликонденсации протекает медленно и процесс эатвердевания смеси проходит за 2040 мин. При температуре смещения выше 80О С наблюдается разложение части аммиачной селитры, входящей в состав удобрения.
При отношении 3: Р О в смеси, большем 1 : 0,5, увеличивается расход мочевино-формальдегидного раствора и возрастают потери азота в газовую фазу на стадии сушки.
При отношении N: <О> в смеси. меньшем чем 1:0,7, уменьшается эффект поликонденсации и, следовательно, снижается эффект пролонгированного действия сложного удобрения.
Целесообразность выбора пределов рН неитрализации азотнокислой вытяжки проиллюстрирована в табл.1 (все опыты проведены при соотношении Й:
Р О = 1:0.7. температуре смешения
50 C,; H oro o o po r 2, 5 1.
1011617
Та блица 1
Опыт,9
Содержание Р О мас.Ъ
5 рН нейт рализованной вытяжки
Содержа ние а зота, мас.Ъ
Проч ность гранул, кг/г
Гигроскопическая точка, Ъ
Общ. Води. хол. кип.
Общ. Води. Усв.
24,8 20,8 23,9 17,1 16,0
17,0
1,5
1,35
36-38
41-43
47-49
54-56
56-58
1,7
24,7 19,3 23,4
24,8 18,7 22,9
17,2 16,1 16,9
17,2 14,3 16,4
1,87
2,3
2,26
2,5
24,8 18,9 20,3 17,1 12,7 16,1
2,54
2,7
24,7 17,7 20,0
17,2 9,3 15,3
2,68 люстирована в табл.2 (все опыты проведены для системы рН = 2 0 при соотношении М: Р О = 1: О, б . рН готового продукта 3,0).
Т а блица 2
Опыт Р Температур
0 С
Продолжительность процесса поликонденсации, мин
Потери азота от разложения аммиачной селитры,Ъ от общ.
37.
2,41
43-44
42-43
40-42
18
2,38
Не обнаружено
2,40
43-45
10
2,43
Следы
0.008-0,01
0,4-0,5
44-45
46-47
2,47
2,51 дукта 2.2 отношение N: Р О
1:0,8.
Пример 2. Азотнофосфорнокислотную вытяжку, полученную по примеру 1, нейтрализуют аммиаком до рН
2 О. Затем.при интенсивном перемешиI о вании и температуре 60 С в вытяжку вводят 158 г мочевино-формальдегидного раствора. Процесс загустевания смеси завершается за 10 мин.
Полученную твердую массу гоанулируют в барабанном грануляторе в течеь ние 30 мин и сушат при 100 С. Готовый продукт обладает следующими характеристиками: содержание азота (общ)
27,9, P Π— 16,8; прочность гранул
2. 5оьщ.
2, 41 кг/гран .. гигроскопическая точка 47-49 рН.готового продукта 2,6, отношение N: Р Об- = 1:0,6.
Пример 3. Азотнофосфорнокислотную вытяжку полученную по примеру 1, нейтрализуют аммиаком до рН = 2, 5. Затем при интенсивном перемешивании и температуре 800С в вытяжку вводят 176 г
Обоснованность выбора температурного режима смешения нейтрализованной азотнофосфорнокислой вытяжки и мочевино-формальдегидного раствора проилПример 1. 1000 г природного фосфата (фосфорит месторождения Каратау) разлагают 2090 r 55Ъ-ной азот-45 ной кислоты (120% от стехиометрии) в течение 60 мин при 50 С. Из полученной суспензии фильтрацией выделяют нерастворимый остаток. Полученную азотнофосфорнокислотную вытяжку в количестве 2740 r нейтрализуют газообразным аммиаком до рН = 1,7. Затем при интенсивном перемешивании и температуре 40 С в вытяжку вводят
129 r мочевино-формальдегидного раствора (мольное отношение мочевина: формальдегид равно 1.6:1). Процесс загустевания смеси завершается за
18 мин. Полученную твердую массу гранулируют в барабанном грануляторе (в течение 30 мин) и сушат при 100 С.60
Готовый продукт обладает следующими характеристиками: содержание азота (общ.) 21, 3 . .Р О -„Б@ 17, О, прочность гранул — 2.48 кг/гран, гигроскопическая точка. 56-58Ъ, рН готового про-65
Прочность Гигроскогранул, пическая кг/гран, точка,Ъ
1011617
Составитель Т.Докшина
ТехРед М,Тепер I:орректор А Дзя"ко
Редактор Л.Повхан
Тираж 432 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1 13 03 5, Москва, Ж-3 5, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 2676/28 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мочевино-формальдегидного раствора.
Продукт загустевания смеси завершается эа. 6 мин. Полученную твердую массу гранулируют в барабанном грануляторе .в течение 30 мин и сушат при
100 С. Готовый продукт обладает
5 следующими характеристиками: содержание азота (общ) 33, 2; P hl : РдО = 1 0 5 Использование предложенного способа позволяет улучшить агрохимические свойства удобрения за счет повышения прочности гранул и снижения его гигроскопичности, а также придать ему пролонгированное действие. Полученное удобрение обладает мелиорирующим действием, так как нитрат кальция, растворяясь в почвенных водах, обеспечивает поступление иона кальция в процесс образования полупроницаемых мембран у корневой системы растений, которые регулируют питание растений нужными элементами. Кроме того, способ позволяет значительно упростить технологический процесс эа счет исключения стадий выделения иэ аэотнофосфорнокислотной вытяжки соединений кальция, снизить энергетические затраты на стадии сушки гранулированного удобрения эа счет тепла, выделенного в процессе поликонденсации мочевино-формальдегидных соединений.
