Способ получения неслеживающегося удобрения

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕСЛЕЖИВАЮЩЕГОСЯ УДОБРЕНИЯ путем обработки гранул карбамида азотной кислотой с Образованием слоя нитрата карбамида, отличающийся теь, что, с целью увеличения прочности, снижения истираемости и взрывоопасности гранул при одновременном обогащении удобрения фосфором в неретроградируемой форме, гранулы дополнительно обрабатывают раствором фосфорной кислоты 40-60%-яой концентрации, аммонизированной до содержания 13-15% аммиака , в количестве на 1 мае.ч. гранул 0,3-0,7 мае.ч. раствора фосфорной кислоты.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) С 05 С .9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3398043/23-26 (22) 19. 02. 82 (46) 15.02.85, Бюл. У 6 (72) Ф.И.Мирзаев, П.Т.Юнусова, В.Т.Евмененко, П.В.Классен, Д.Х.Юнусов и А.Нарходжаев (71) Ташкентский ордена Дружбы наро. дов политехнический институт им. А.P.Бируни (53) 631.841(088.8) (56) 1. Патент США В 2965468, кл. 71-36, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 461615, кл. С 05 С 9/00, 1975. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕСЛЕЖИВАЮЩЕГОСЯ УДОБРЕНИЯ путем обработки гра\ нул карбамида азотной кислотой с образованием слоя нитрата карбамида, отличающийся тем, что, с целью увеличения прочности, снижения истираемости и взрывоопасности гранул при одновременном обогащении удобрения фосфором в .неретроградируемой форме, гранулы дополнительно обрабатывают раствором фосфорной кислоты 40-60Х-ной концентрации, аммонизированной до содержания 13-15Х аммиака, в количестве на 1 мас.ч. гранул

0,3-0,7 мас.ч. раствора фосфорной кислоты

113972

Изобретение относится к химической технологии слбжных минеральных многослойных удобрений, предназначенных для использования на почвах с щелочным и слабощелочным РН раствора, для которых характерно наличие. больших количеств кальция и магния, связывающих фосфорную часть удобрения в нерастворимые и трудноусваиваемые растениями основные фосфаты. 1О

Известен способ получения азотсодержащего удобрения, включающий реакцию серной кислоты и аммиака, взятых в эквимолярных пропорциях для получе ния бисульфата аммония, добавление 15 в полученную смесь раствора нитрата аммония, насыщенного аммиаком, в количестве, необходимом для превращения бисульфата в сульфат аммония и для насыщения суперфосфата аммиаком 70 с целью получения сложного удобрения (1).

Однако фосфорная часть удобрения, представленная фосфатами кальция и аммония, в водорастворимой форме не 2S защищена при внесении в почву от перехода под влиянием ионов кальция в нерастворимые и трудноусваиваемые фосфаты кальция.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае,мому результату является способ получения неслеживающихся удобрений

В путем обработки гранул карбамида азотной кислотой, при котором образуется сложная гранула карбамида, покрытая оболочкой нитрата карбамида, обладающего меньшей растворимостью и гигроскопичностью,и предотвращающая удобрение от слеживаемости j2) .

Однако этот способ характеризуется низкой прочностью, истираемостью гранул и взрывоопасностью получаемого удобрения. Кроме того, оно не содержит фосфор, являющийся также основным элементом минерального пита45 ния растений.

Цель изобретения — увеличение прочности, снижение истираемости и вэрывоопасности гранул удобрения при одновременном обогащении его фосфором в неретроградируемой форме.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения неслеживающегося удобрения гранулы дополнительно обрабатывают раствором фос- 5 форной кислоты 40-60Х-ной концентрации,. аммонизированной до содержания

13-15X NH>, в количестве на 1 вес.ч. з гранул 0,3-0,7 вес.ч. раствора фосфорной кислоты.

Сущность способа заключается в том, что при дополнительной. обработке,гранул карбамида, имеющих в оболочке нитрат мочевины, аммонизированным раствором фосфорной кислоты происходит взаимодействие части азотной кислоты нитрата карбамида с аммиаком диаммоний фосфата и аммонизированный раствор Н Р04 на поверхнос— ти гранул карбамида с. нитратом карбамида переходит из ненасыщенного в насыщенное состояние, вследствие че— го происходит образование сложных гранул азотно-фосфорного удобрения, обладающего большой прочностью, мень шей истираемостью, взрывоопасностью и одновременно содержащих фосфор в неретроградируемой форме.

Условием получения неретроградиРуемых форм Р О является наличие в составе сложного удобрения свободной азотной кислоты, связанной лишь с карбамидом в виде нитрата карбамида, который при диссоциации последнего в почвенном растворе взаимодействует с трикальцийфосфатом и пРедотвращает ретроградацию Р О фосфорной части удобрения.

Выбор концентрации аммонизированной фосфорной кислоты содержащей

40-60 Н РО и 13-15Х. NHq, обусловлен.наибольшей растворимостью образующихся компонентов твердых фаз моно- и диаммонийфосфата в системе

Pg0 — NHg — H 0.

При меньшей концентрации Н РО соответственно повышается содержание

Н P которая при обработке двуслойных гранул карбамида с нитратом карбамида приводит к разрушению и следовательно к снижению выхода товарных фракций сложного удобрения.

При концентрации же Н Р04 выше

60Х возрастает температура кристаллизации раствора,.порядка 80оС, при которой увеличивается давление паров и потери аммиака в газовую фазу.

Оптимальный расход аммонизированного раствора Н Р04 на обработку гранул карбамида с оболочкой нитрата карбамида в зависимости от концентрации фосфорной кислоты и аммиака находится в пределах 0,3-0,7 вес.ч. Раствора на 1 вес.ч. гранул, так как при

40 .-ной концентрации Н РО увеличение этого соотношения выше 1:0,7 вследствие большого количества воды, вво11397

3 димой в процесс обработки гранул, также как и снижение концентрации

Н РО4 ниже 407. приводит к растворению компонентов и разрушению гранул, что снижает выход кондиционной части продукта.

При обработке 6Î7-ной Н Р04 наибольшее достигаемое соотношение гранул к раствору = 1:0,7 обусловлено поглотительной способностью гранула- 1п ми, выше которого избыток Н Р04 образует влажную мажущуюся консистенцию, не подсыхающую при длительной сушке продукта.

При снижений соотношения ниже

1:0,7 вплоть до 1:0,3 удобрение обладает лучшими по:сравнению с прототипом свойствами при .наличии неретроградируемой формы Р О .

При соотношении меньшем 1:0,3 как 2п при использовании 60 -так и.407-ной

Н РО4 вследствие недостаточного коли. чества аммонизированного раствора ухудшаются физико-механические и взрывоопасные свойства удобрения 25 (см..таблицу).

Как видно из данных таблицы, моноаммонийфосфат на поверхности гранул карбамида в смеси с нитратами карбамида и аммония в отличие от нитрата.карбамида, не проявляющего адгезионных свойств, агломерируется в прочные структурные агрегаты и относительно невысокая прочность исходных гранул, обусловленная порис35 тостью нитрата карбамида, после обра ботки аммонизированным раствором

Н РО4, за счет уплотнения кристаллами моноаммонийфосфата увеличивается до 1-1,2 кг/гранулу, истираемость гранул снижается в 8-10 pq3, понижается взрывоопасность удобрения.

Минимальное. количество азотной кислоты, необходимое для предотвращения ретроградации Р О фосфорной части удобрения, рассчитанное по

45 уравнению реакции разложения трикальций фосфата Са (РО41 2НИОЗ Ca(N01)qt 2CaIIPP< составляет 0,887 г HNO на 1 r P О . 50

Так как исходные двуслойные гранулы азотного удобрения до обработки аммонизированным раствором фосфорной кислоты получают.из гранул карбамида и азотной кислоты, которую берут в 55 количестве О, 1- — 105X от массы карбамида, то при Йспользовании

407.-ного раствора Н Р04, содержащего

21 Д

13-15Х ИН1, в соотношении на 1 вес.ч. гранул 0,3 вес.ч. раствора содержание в них нитрата карбамида для сохранения .в готовом удобрении азотной кислоты, предохраняющей РдО от троградации, .в почве с учетом азотной кислоты нитрата карбамида, нейтрализуемой избытком аммиака, аммонизированного раствора против его количества, необходимого для образования моноаммонийфосфата, составляет,от

27,97 и 30,2 до 100Х нитрата карбамида. . При обработке в соотношении гранул к раствору 1:0,7 — от 65,29 и

70,46 до 1007. СО (NH )g ° HNOq.

При использовании же 60Х-ной Н РО4 в соотношении гранул к раствору

1:0,3 содержание нитрата карбамида соответственно концентрации аммиака составляет от 26,39 и 30,41 до 100Х нитрата карбамида.

При обработке же в соотношении

1:0,7 — от 61,55 и 71 до 100Х СО (NH 2) 2 HNO .

Пример 1. 100 г гранул, содержащих 71,81 г карбамида, покрытых оболочкой 28, 18 r нитрата карбамида обрабатывают в БГС при 100 С 30 г

407-ного раствора Н Р04, содержащего

137 NH в соотношении на 1-вес.ч гранул 0,3 вес.ч. аммонизированного раствора. Получают 115,8 г удобрения, содержащего, r: карбамиц 78,22; нитрат карбамида 15; нитрат аммония 8,5; моноаммонийфосфат t4,07. Концентрация азота в удобрении составляет, 39,6Х, фосфора — 7,497 Р О в неретроградируемой форме, соотношение

N:P О = 1:0,18. Общая сумма питательных элементов 47Х.

Пример 2. Аналогично примеру 1 обрабатывают гранулы, содержащие

67,46 г карбамида с оболочкой из

32,54 г нитрата карбамида, 30 г 40Хного раствора Н РС4, содержащего

157. NH . Получают 116,5 r удобрения, содержащего 76 г карбамида, 15,03 г нитрата карбамида, 11,38 г нитрата аммония, 14,07 моноаммонийфосфата, с концентрацией азота 39,47 и фосфо" ра 7,47 Р О в неретроградируемой форме и соотношением N:Ð Î =1:О, IS при общей сумме питательных элементов 46,QX.

Пример 3. По примеру 1 обрабатывают 100 г удобрения, состоящего из 34,2 r карбамида и 65,8 r нитрата

1139721 карбамида в оболочке, 70 г 40Х-ного раствора Н РО, содержащего 13 аммиака s соотношении на 1 вес.ч. гранул 0,7 вес.ч. аммониэированного раствора. Получают 137, 1 г удобрения, 5 содержащего 49, 17 г карбамида, 35, 1г нитрата карбамида, 19,967 r нитрата аммония, 32,857 г моноаммонийфосфата, с концентрацией 33,3 азота и 14,78 . фосфора в неретроградируемом виде и соотношением N P 0 =1:0,44 при общей сумме питательных элементов 48,1 ..

Пример 4. По примеру 1 обрабатывают 100 г удобрения, состоящего из 24,07 г карбамида и 75,93 r нитра. 1 та карбамида, 70 г 40Х-ного раствора

Н Р04,, содержащего 15Х аммиака в со— отношении на 1 вес. ч. гранул

0,7 вес.ч. аммонизированного раствора. Получают 138 5 г удобрения, со- 20 держащего 43,98 г карбамида, 35,1 г нитрата карбамида, 26,55 г нитрата аммония, 32,86 г моноаммонийфосфата, с концентрацией азота 32,92Х и 14,63Х фосфора в неретроградируемой форме и соотношением N:Р 0<=1 0,44 при общей сумме питательных элементов 47,55Х.

Пример 5. По примеру 1 обрабатывают 100 г удобрения, .содержащего 71,8 r карбамида и 28,19 r нитра- 30 та карбамида, 30 г 60Х-ного раствора фосфорной кислоты, аммонизированной до 13X NH . Получают 121,9 r удобрения, содержащего 74,54 г карбамида, 22,56 r нитрата карбамида, 3,66 г нитрата аммония, 21, 12 г моноаммонийфосфата, с концентрацией азота 37,72 .; фосфора 10,69Х Р О в неретроградируемой форме и соотношением N:Р 0 =

1:0,28 при общей концентрации пита- qp тельных элементов 48,4 ..

Пример 6. Аналогично примеру 5 обрабатывают 100 г удобрения. содержащего 67,46 r карбамида и

32,54 r нитрата карбамида, 30 r

60Х-ного раствора, аммонизированного до 15X NHq. Получают 122,5 r удобрения, содержащего 72,32 r карбамида, 22,57 г нитрата карбамида, 6,48 г so нитрата аммония, 21, 12 r моноаммонийфосфата, с концентрацией 37,5Х азота

10,63Х Р О фосфора в неретроградируемом вйде и соотношением N:Р О

1:0,28 при общей концентрации 48,13 . питательных элементов.

Пример 7. Как в примере 1, но обрабатывают 100 г удобрения, содержащего 34,26 г карбамида и 65,74 г нитрата карбамида, в соотношении на

1 вес.ч. гранул 0,7 вес.ч. аммонизированного раствора, 70 r 60 .-ного раствора, содержащего 13Х аммиака. ,Получают 151, 1 г удобрения, состояще го из 40,64 г карбамида, 52,66 г нитрата карбамида, 8,5 r нитрата аммония, 49,28 г моноаммонийфосфата, с концентрацией азота 30,22 ., фосфора

20,12Х P О в неретроградируемом виде и соотношением Ы:Р О =1:0,66 при общей концентрации питательных элементов 50,34 ..

Пример 8. Как в примере 1, но обрабатывают 100 г удобрения, со-. держащего 24,1 r карбамица и 75,9 r нитрата карбамида, 60 r 60 -ного раствора, содержащего 15 аммиака.

Получают 152,5 r удобрения, состоящего из 35,44 r карбамида, 52,66 г нитрата карбамида, 15,13 г нитрата аммония, 49,28 r моноаммонийфосфата, с концентрацией азота 29,89, фосфора 19,94Х Р О в неретроградируемом видеи соотношением N:Р О =1:0,66 при общей концентрации питательных элементов 49,83 .

Основное преимущество предлагаемого способа по сравнению с известными заключается в том, что на основе . традиционных видов стандартных туков и полупродуктов их производства— карбамида, азотной кислоты и растворов фосфатов аммония получают новое сложное азотно-фосфорное удобрение, обладающее повышенным коэффициентом полезного действия питательных элементов.

Способ может быть реализован на оборудовании существующих установок производства аммофоса, включающих грануляторы типа барабан-гранулятор сушилка. При агрохимических испытаниях удобрения, содержащего нитрат мочевины, на хлопчатнике получена прибавка урожая 2-4 ц/га по сравнению с аналогичной смесью питательных веществ.,в которых азотная часть была представлена нитратом аммония.

1139721

Концентрацияу

Н РО,Й

Слежи-

Истираемость гранул;

Соотношение и:Р 0

Концентрация питательных элементов,X

BSpblBO опас"

Прочность наемость,X гранул, г/гран. ность в Ж полноты разложения

Прототип

1:0

34,2

1:0

500 100

Предлагаемые

130,7

1:0,48

4S,1

1000 12

1200 10

15 1000 13

1:0,72

47,8

1:0,6

44,1

46,4

1150 12

900 14

42,8

1:0 5

0

1200 12

45,0

40

1:0,4

41,8

15, 900 17

1100 15

42,5

20

1:0,3

39,7

800

41,3

1000 15 400 90

1:0 2

100

75

600 80

100

Составитель Г. Сальникова

Редактор Н.Киштулинец Техред С.Легеза

Корректор E. Рошкс

Заказ 218/18 Тираж 419

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Соотношение расходов гранула:аммонизирован ный .раствор НРО но способу Характеристика свойств полученного удобрения

1:0,42

1: 0,63

1:0,36

1: 0,54

1: 0,29

1:0,46

1:0,22 .

1:0,34

Филиал ППП "Патент", r.ужгород, ул.Проектная, 4