Способ получения удобрения с пониженной растворимостью

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УДОБРЕНИЯ С ПОНИЖЕННОЙ РАСТВОРИМОСТЬЮ, включающий взаимодействие фосфогипса с азотсодержащим компонентом, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и снижения степени растворимости удобрения при одновременном увеличении содержания питательных веществ, азотсодержащий компонент используют в виде 60 80%-ного водного раствора и взаимодействие ведут при соотношении , равном 1:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (S1) 4 С 05 С 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BT0PGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3668760/23-26 (22) 02.12.83 (46) 23.10.86. Бюл. № 39. (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт им. С.М. Кирова (72) И.П. Наркевич, В.В. Печковский, Н.С. Кашуба, В,С. Стрельченок, ф.В. Янишевский, К.А. Дзикович, M.Ï. Шкель, Н,П. Старовойтов и В.И. Шестаков (53) 631.841.7(088.8) (56) 1. Патент CIIIA ¹ 3976467, кл. С 05 С 9/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 1063800, кл. С 05 С 9/00, 1981. (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УДОБРЕНИЯ С ПОНИЖЕННОЙ РАСТВОРИМОСТЬЮ, включающий взаимодействие фосфогипса с азотсодержащим компонентом, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса и снижения степени растворимости удобрения при одновременном увеличении содержания питательных веществ, азотсодержащий компонент используют в виде 60—

80Х-ного водного раствора и взаимодействие ведут при соотношении

СаБО,:N, равном 1:(0,1-0,85).

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве азотсодержащего компонента берут мочеви<О ну или аммиачную селитру, или нитроаммофоску и смешивают в течение 1

2 ч при 60-80 С. С:

1265188

Изобретение относится к химической промышленности. и может быть использовано в производстве минеральнЫх удобрений, в частности удобрений с контролируемой растворимостью. 5

Известен способ получения уцабрения длительного действия на основе мочевины и гипса. К расплавленной о мочевине при 140 С добавляют дигидрат сульфата кальция СаБО 2Н, О в ко- 10 личестве 4 моль на 1 моль мочевины.

Далее смесь охлаждайт, размалывают и рассеивают на сите. В процессе смешения и охлаждения происходит дегидратация CaS0:4 2Н О с заменой молекул 15 воды мочевиной, в результате чего образуется соединение типа (CaSO ) °

° 2СО(НН ) Г1).

Недост атками данного способа является низкое качество получаемого 2О продукта (содержание азота в удобрении составляет 4-5 мас.X), а также применение расплава мочевины в процессе получения удобрения, приводящее к образованию биурета. 25

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ палуче I ния удобрения,с пониженной растворимостью, включающий взаимодействие 30 фосфогипса с азотсадержащим кампонен.ТоМ, по которому мочевину предварительно смешивают с аммиачной селитрой при мольном соотношении мочевины и аммиачной селитры, равном 1,0: .(О, 13-0,25), а фосфогипс используют при мольном отношении мочевины к

CaS0„ .2Н, О, равном 1,0:(0,8-1, 1),что соответствует массовому соотношению

СаБО„:Н, равному 1,0:(0,172-0,256) (2).<о

Недостатком известного способа явЛяется невысокая концентрация пита Гельного азота в удобрении (не более

17,443), так как увеличению концент рации азота в удобрении препятствует ! выбранное соотношение мочевина:селитра 1,0:(0,13-0,25), которое обусловливает низкую температуру плавления смеси. Изменение соотношения мачевина:селитра приведет к увеличению температуры смеси, так как эвтекти1 ческая точка плавления смеси сдвинется в сторону более высоких температур, при этом мочевина будет разлагаться, давая биурет.

Сложность осуществления процесса заключается в том, что для приготовления плава мочевины и селитры необходима их предварительное тщательное смешение, а затем осторожный нагрев их до температуры плавления. Местные перегревы смеси приведут к разложению мочевины и образованию биурета.

Кроме того, при работе с расплавом необходимо на всех стадиях технологического процесса и в коммуникациях поддерхмвать температуру, соответствующую плавлению смеси, Местные охлаждения смеси буцут приводить к закупориванию коммуникации и аппаратуры.

Низкая скорость вымывания азота, обусловлена механизмом взаимодействия фасфагипса с азатсодержащим KDM панентом, т.е. Фосфогипс взаимодействует только с мачевинай с образованием аддукта, в то время как аммиачная селитра находится в смеси в свободном состоянии.

Целью изобретения является упрощение процесса, снижение степени растворимости удобрения при адновре" менном увеличении содержания питательных веществ.

Поставленная цель достигается тем, чта согласно способу получения удобрения с пониженной растворимостью, включающему взаимодействие фосфогипса с азотсодержащим компонентом, азатсодержащий компонент используют в ниде бО-80К-наго воднога раствора и взаимодействие ведут при соотношении СаБО :N, равном

1:,(0,1-0,85), причем в качестве азотсодержащего компонента берут мочевину или аммиачную селитру или нитроаммофоску и смешивают в течение 1

2 ч при 60-80 C. фосфогипс представляет собой отход производства экстракцианной фосфорной кислоты и имеет следующий химический состав, мас.7.: СаО 24,90;

S0 35,19; Н, О 33,40; 7, О, F 0,18; Ме, 0 + Б -О, 4,9 1; содержание микроэлементов, включая Nn Еп, Си Мс, Со, 112 мг/кг.

Получаемое азотсеросадержащееудобрение споннженной растваримостьюсостава СаБО4 пСО(НН )г является концентрированным по азоту и имеет орошие физические cBQHcTBG (высокая прочность гранул, не слеживается и не гигроскопично).

Использование концентрированных растворов мочевины, аммиачной селитры и нитроаммафоски вместо расплава

3 1265 смеси мочевины с аммиачной селитрой позволяет упростить процесс за счет

1 исключения стадии смешения мочевины с аммиачной селитрой и разогрева смеси твердых компонентов до температуры плавления.

Кроме того, в случае использования водных растворов азотсодержацего удобрения возможно снижение температуры на 20-30 С по сравнению с известным способом, так как растворы не чувствительны к охлаждению в связи с высокой растворимостью используемых

açoòñoäåðæàùèõ компонентов. Использование раствора азотсодержащего ком-15 понента позволяет увеличить время вымывания азота, так как при этом происходит образование аддукта сульфата кальция с азотным удобрением.

Снижение температуры процесса на

20-30 С и исключение перегрева дос1 тигаются за счет применения раствора азотсодержащего компонента вместо расплава.

Использование концентрированного 25 раствора азотсодержащего компонента (60-80 мас.7) при 60-80 С и увеличение массового соотношения СаБО .N с 1:(0,17-0,20) до 1:(0,20-0,82} позволяют увеличить содержание азота ЗО в удобрении с 14-16 до 14-30 мас.X.

Использование раствора концентрации ниже 607. приводит к увеличению влаги в полученной смеси и растворимости удобрения. Использование раст35 вора концентрацией выше 80Х ограничено растворимостью мочевины и других азотных удобрений при этих температурах (60-80 C) и не приводит к

0 дальнейшему повышению растворимости удобрения. Поэтому оптимальным является раствор концентрации 60 -80 мас.X.

Оптимальная длительность перемешивания смеси мочевины с фосфогипсом составляет 1-2 ч, уменьшение времени перемешивания менее 1 ч ухудшает однородность продукта, что увеличивает его растворимость. Увеличение времени перемешивания более 2 ч не приводит к уменьшению растворимости удоб50 рения и поэтому нецелесообразно.

Пример 1. 284 r мочевины, растворяют при 60 С в 71,2 мл воды, что соответствует 707-ному раствору мочевины, и полученный раствор смеЫ шивают с 359,74 r фосфогипса в течение 1-2 ч (соответствует соотношению.

СаБО :N, равному 1:0,62). Перед смеше188 4 кием с мочевиной фосфогипс предварительно подсушивают до содержания в нем влаги 20 мас.7. Концентрация азота в продукте составляет 25,837., СаО 14,157, SO 24,62Х. Время вымывания азота составляет 65 мин (для сравнения — мочевина вымывается за

19 мин). О растворимости удобрения судят по скорости вымывания азота из удобрения.

Пример 2. Условия приготовления образцов аналогичны примеру 1, но отличаются тем, что полученную массу подсушивают, гранулируют и сушат угри 80 С, отсеивают фракцию размером 1-4 мм и анализируют. Содержание азота в продукте 23 97Х СаО

19» 127, БО 26,21Х. Азот вымывается за 95 мин.

Остальные опыты проведены в условиях примеров 1-2, результаты сведены в таблицу.

Иэ таблицы следует что предлагаЭ емый способ получения азотсеросодержащего удобрения с пониженной растворимостью по сравнению с известным позволяет упростить процесс получения удобрения за счет снижения температуры смешения и нагревания твердых компонентов до температуры плавления смеси 80-100 С, снизить растворимость азотсодержащего компонента Ф

2,2-2,5 раза при одновременном увеличении.,концентрации питательного азота с 14,7 (для известного способа) до 29,84 мас.Х (для предлагаемого способа) и улучшить агрохимические свойства удобрения.

Проведенные агрохимические испытания образцов удобрений, полученные на основе мочевины и фосфогипса,показали, что предлагаемое удобрение по сравнению с известными азотсодержащими удобрениями обладает следующими преимуществами. обеспечивается потребность растений в сере и азоте одновременйо,так как существует прямая связь между этими элементами в питании растений; исключаются потери азота при поверхностном внесении удобрения по сравнению с исходным азотным удобрением. Например, урожай подсолнечника в опытах при использовании удобрительной смеси фон+мочевина исходная составляет (в г/сосуд): при заделке одновременно с внесением 46,6;

88 Ь уменьшается < телень 1<итр<>фин ации удобрения в почве за счет снижения растворимости азотного удобрения.

Таким образом, внедрение предлагаемого способа получения удобрения с пониженной растворимостью с использованием мочевины и фосфогипса позволяет использовать многотоннажный отход производства в технологии минеральных удобрений.

Температура взаимодействия, С

Время вымыКонцентрация основных компонентов, мас,%

Азотсодержащий компонент ассовое оотноше

Концентрация ра створа азотсования, мин ие

aS0 :N

N Ca0 оВy держащег компонен та

1 : 0,62 60

1 ; 0,62 80

0,20 80

1 : .0,82 70

1 : 0,82 75

Мочевина

60

80

Аммиачная селитра

Нитроаммофоска

1 : 0,41 80

1 : 0,28 80

1 : 0,50 80

19,40 25,31 36 16 60

9,95 27,14 38,77 75

60

19 30 23 80 34 25 85

Мочевина

Мочевина (запредельные значения) 80 1:,0 08 75

4,72 35,05 49,80 65

32,80 10,90 15,12 80

?О 1 : 0,90

Мочевина+аммиачная селитра (известный способ) 25,71 36, 73

25,83 35,91

1:, 0,19" 85

i: О 19* 100

14,66

14,60

О, 19* 70

14,80 24,56 35,08

* Массовое соотношение CaSO,:Ntðàâíîå 1:0,19 соответствует мольному соотношению мочевины .и CaS0< 2Н О, равному 1:1 в известном способе.

Составитель Г. Сальникова

Редактор Г. Волкова Техред М.Ходанич Корректор С. Шекмар

Заказ 5624/17 Тираж 419 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1 2651 при заделке через 10 дней после внесения 35,9, в то время как эти же цифры при использовании образца удобрения, содержащего 14,31%, составляют: 69,6 и 69,5 соответственно.Таким образом, урожай подсолнечника в опытах с новым удобрением íà 49% выше при заделке одновременно с внесением и на 94% при заделке удобрения через 10 дней после внесения; 1О

25,83 14, 15 24, 62 85

23,97 19,12 26,21 95

14,31 28,34 38,25 85

29,84 11,09 20,62 85

28,65 15,22 20,57 90