Способ получения микроэлементсодержащего карбамида
Изобретение относится к области химии , в частности к химической технологии минеральных удобрений, содержащих микроэлементы . Цель изобретения - повышение прочности и снижение скорости растворения гранул при одновременном уменьше нии разложения карбамида. Сущност способа заключается во введении водно аммиачных растворов сульфатов микроэлементов в технологический цикл производства карбамида после первой сту пени выпарки. Соли сульфатов микроэле ментов предварительно растворяют в водном растворе аммиака при соотношении Me : МНз. равном 1 :(6-10), с получением вод но-аммиачных сульфатных растворов микроэлементов , содаржащих, мас.% Ме( 2-25, (NKUfcSCM 2-15, 2-10, вода - остальное, где Me - медь, цинк кобальт, никель 2 з.п. ф-лы, 4 табл.
СОЮЗ СОВЕ I CKI4X
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с Ql ф ,) чО ) Л (1 а (21) 4357166/26 (22) 26,10,87 (46) 07,06,91. Бюл. N. 21 (71) Институт химии АН УЗССР (72) M,Н.Набиев, С,Тухтаев, И.И.Усманов, К.Г,Садыков, Т.Х.Таксанова и А,З.Саипов (53) 631.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Q 994459, кл. С 05 С 9/00, 1983. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОЗЛЕМЕ НТСОДЕ РЖАЩЕ ГО КАР БАМ ИДА (57) Изобретение относится к области химии, в частности к химической технологии минеральных удобрений, содержащих микроэлементы. Цель изобретения — повышеИзобретение относится к химии, в частности химической технологии минеральных удобрений, содержащих микроэлементы, Цель изобретения — повышение прочности и снижение скорости растворения гранул при одновременном уменьшении разложения карбамида. Пример 1. 0,8 г сульфата кобальта растворяют в 10 r 13%-ного NH40H, получают раствор. содержащий, мас.%: (Со(1ч Нз)4)(ОН)2 2.3; (й Н4)2504 1,9; NH40 H 2; вода 13,8, который вводят в 104 г 95%-ного плава карбамида, Смесь упаривают, гранулируют и получают 100 г удобрения состава, %: Со(ИНф 99; Со(ИНЗ)4(ОН)г 0,5% или в пересчете на элемент 0,2% Co(NH4)2S04 0,4, Н20 0,25, Пример 2. 30 г двухводного сульфата цинка растворяют в 70 г 25%-ного раствора NH40H, Получают раствор, содержащий, мас.%: (Zn(NHg)4)(OH)z 25: (Р1Н4)2504 19,7; » 5U 1654293 А1 ние прочности и снижение скорости растворения гранул при одновременном уменьшРнии разложения карбамида. Сущност способа заключается во введении водноаммиачных растворов сульфатов микроэлементов в технологический цикл производства карбамида после первой сту пени выпарки. Соли сульфатов микроэлементов предварительно растворяют в водном растворе аммиака при соотношении Ме: ИНЗ, равном 1:(6-10), с получением водно-аммиачных сульфатных растворов микроэлементов, содержащих, мас.%: (Ме(К Нз)4)ОНг 2-25, (NH4)z S04 2-15, М Н40 Н 2-10, вода — остальное, где Ме — медь, цин;, кобальт, никель. 2 з.п, ф-лы, 4 табл. NH4OH2; вода 53,3; 48 г которого вводят 84 r 95%-ного nnasa карбамида. Смесь упэривают, гранулируют и получают 100 г удобрения соста ва,,; Co(NH>)2 79,5; (Zn(NHg)4)(OH)2 12 или в пересчете на элемент 3% цинка, (NH4)zS04 9,5; Н20 0,25. Пример 3, 16 г сульфата меди растворяют в 84 мл воды, нейтрализуют газообразным аммиаком до рН 10,5. Получают раствор, содержащий, мас,%: Cu(NHa)4(OH)2 11; (NH4)2S04 8,5; МН40Н 10; вода 70,5, 10 г этого pactaopa вводят в 130 г 75%-ного раствора карбамида. Смесь упаривают и получают 100 r удобрения состава, %: Co(NHzj2 98,0; Cu(NHg)4(OH/ 11,1 или 0,4% меди в пересчете на элемент, (NH4QS04 0,85; Н20 0,25. Пример 4. 0,8 r сульфата никеля растворяют в 10 г 10%-ного раствора NH4OH, Образующийся водно-аммиачный раствор состава, мас %: (Nl(NHz)4)OH 4,3; 1654293 (NHn)2SO4 3,5; NH40H 3,7, вводят в 116 г 85 -ного раствора карбамида. Получают удобрение состава, : Co(N Щг 99; (й!(МНз)1)(ОН) 0,5; HzO 0,25; (NH<)ISO< 0,4 . Сущность способа заключается во поедении водно-аммиачных растворов сульфатов микроэлементов в технологический цикл производства карбамида после первой ступени выпарки. Предварительное растворение микроэлементов в водно-аммиачной среде позволяьт предотвратить разложение карбамида при концентрации микроэлементов более 0,9 . По предлагаемому способу вводимый раствор содержит до 10 гидроокиси аммония и микроэлеменгы наход.тсч уже в виде комплекса, т.е. расход аммиака не требуется, а наличие такого коли ества» миэка тормозит реакцию разложения карбамида и препятствует образованию биуретэ. В табл. 1 приведены данные о влиянии водно-аммиачных растворов микроэлементов на разложение карбамида. Расход водно-аммиачных растворов зависит от концентрации микроэлементов в растворе. Для введения в состав карбамилэ 1 добавки необходимо 10 кг 10 -ного или же 100 кг 1 — ного или 200 кг 0,5 -ного раствора, По предлагаемому способу при растворении сульфатных солей микроэлементов в аммиачной среде кроме комплекса микроэлемента образуется и сульфат аммония, который увеличивает прочность и снижает скорость растворения гранул. В табл. 2 приведены результаты исследований влияния количества вводимой добавки на прочность и скорость растворения гранул. Состав водно-аммиачных растворов микроэлементов зависит от концентрации аммиака в растворе и содержания солей микроэлементов. При растворении солей микроэлементов в аммиачной воде протекают следующие реакции: МеЯОс + 2NH40H - Ме(ОН)2 + (NH4)zS04 Me(OH)z+ 4NH40H - (Me(NHz)4)(0H)z+ + 4НгО При недостатке аммиака в растворе могут существовать гидроокись и аммиачный комплекс, причем гидроокись находится в виде суспензии, которая быстро оседает, Поэтому при приготовлении аммиачных комплексов микроэлементов должен быть избыток аммиака в растворе. Состав водноаммиачных растворов зависит от содержания микроэлементов, Концентрация микроэлементов в этих растворах зависит от природы микроэлемента. Используя 55 сульфат цинка, можно получить водно-эммиачный раствор с содержанием 10-11 цинка в пересчете на элемент, тогда как с медью получить раствор с содержанием более 5 меди практически невозможно. Количество вводимых микроэлементов зависит от потребности сельского хозяйства и составляет 0,2-3 в пересчете на элемент в удобрении. При растворении 0,2 микроэлемента в аммиачной воде в зависимости от количества и концентоации водноаммиачного раствора можно получать состав, содержащий не менее 2% (Me(NHg)<)(OH)2, (NH<)zS04, NH4OH и остальное вода. Содержание аммиачного комплекса и сульфата аммония зависит от вводимого сульфата микроэлемента, содержания от концентрации аммиака в водноаммиачном растворе и должно быть не менее 2%, так как при меньшем содержании аммиака возможно образование нерастворимых гидроокисей микроэлементов. При получении насыщенных растворов микроэлементов максимально достигаемая концентрация аммиачных комплексов не превышает 25, сульфата аммония 15 (,. Содержание NH Предложенные водно-аммиачные растворы предполагается вводить перед второй ступенью выпарки, что связано с технологическими параметрами процесса производства карбамида, а именно, после первой ступени выпарки рН среды поддерживается 9-10, рН наших растворов 10-12. Поэтому по предлагаемому способу исключается любая возможность образования нерастворимых соединений микроэлементов с карбамидом. Комплексные соли типа (Ме(ИНз)4КОН)г действуют нэ карбамид идентично в зависимости от введенного количества. В табл. 3 приведены сравнительные данные ло известному и предлагаемому способам. В табл, 4 показано влияние соотношения Me: NH;> на образование комплексов микроэлементо . 1654293 Таблица 1 Таблица 2 Как видно из табл. 4 аммиачные комплексы микроэлементов полностью образуются при соотношении Ме . ЙНз, равном 1 . (6-10). При соотношении < 6 в растворе нахо- 5 дится гидроокись металла, которая в конечном итоге приводит к забивке аппаратуры и коммуникаций. При соотношении Ме: МНз = 4 — 6 в зависимости от условий и времени возможно образование соедине- 10 ний (Ме(1ч Нз)4)504 или (Me(NHa)c)SO<. Если процесс провести быстро, то образуется смесь гидроокиси, аммиачного комплекса и сульфата аммония. При соотношении > 6 в растворе суще- 15 ствуют только аммиачный комплекс и сульфат аммония. Содержание гидроокиси аммония зависит от того, насколько больше взято соотношение Me: МНз. Наличие гидроокиси аммония при соотношении 6 спо- 20 собствует предотвращению разложения карбамида и образованию биурета при введении микроэлементов в карбамид в количестве более 0,9 . Испольэовать раствор в соотношении 25 > 10 экономически не выгодно: большой расход аммиачной воды и дополнительные затраты на улавливание его и возвращение в процесс. Введение водно-аммиачных растворов 30 необходимо осуществлять после первой ступени выпарки, когда рН плава достигает 9-10. Если раствор вводят раньше, то рН среды низкое, имеющегося свободного аммиака будет недостаточно, и возможно об- 35 разование нерастворимых соединений микроэлементов, приводящих к забивке аппаратуры, коммуникаций, также приводит к увеличению степени разложения карбамида и повышению содержания биурета в готовом продукте. Предлагаемый способ позволяет повысить прочность гранул, снизить скорость растворения их и одновременно уменьшить разложение карбамида при введении микроэлементов. Формула изобретения 1. Способ получения микроэлементсодержащего карбамида, включающий введение в плав карбамида солей сульфатов микроэлементов, упаривание плава в две ступени и его гранулирование, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения прочности и снижения скорости растворения гранул при одновременном уменьшении разложения карбамида, соли сульфатов микроэлементов предварительно растворяют в водном растворе аммиака при соотношении Ме: МНз, равном 1:(6-10), с получением водно-аммиачных сульфатных растворов микроэлементов, содержащих, мас. (Me(NHa)4)OHz = 2-25, (NH4)ISO< = = 2-15, NH4OH = 2-10, вода — остальное, где Ме — медь, цинк, кобальт, никель. 2, Способ по и. 1, отл ич а ю щи йс я тем, что для растворения сульфатов микроэлементов испол ьзуют 10-25 -н ые растворы водного аммиака. 3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щи йс я тем, что количество вводимых микроэлементов составляет 0,2-3,0 от массы удобрения. 1654293 Продолжение табл. 2 5,0 0,4 0,8 10,6 600 185 4,0 9,5 10.8 Таблица 3 Параметры способа Показатели по способ известном л елагаемому Содержание микроэлементов, Состав комплекса Прочность гра ул, г/гран Скорость растворения гранул, с Степень разложения карбамида (2 м/з), Концентрация растворов микроэлементов в пересчете на элемент, Содержание водорастворимых форм микроэлемента, Содержание биурета, ф, Соотношение Ме: МНз 0,1-0,9 f Me (ЙНз) )4Я04 400 210 0,2-3,0 (Ме (й Нз) q) (ОН)р 650-780 300-450 Таблица 4 Составитель P.Ãåðàñèìîâ Техред M.Moðãåíòýë Корректор О.Ципле Редактор Н.Гунько Заказ 1928 Тираж 297 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент". г Yw",род, ул.гагарина, 101
