Способ получения фосфатного удобрения с марганцем

 

Изобретение относится к производ.. ству минеральных удобрений, содер-жащих микроэлементы, в частности марганец, используемых в сельском хозяйстве. Цель изобретения - увеличение урожайности сельскохозяйственных культур за счет обеспечения в почвенной влаге постоянного массового отношения Мп:Р. Способ заключается в том, что фосфоритную муку и марган*- цевый шлак от производства силикомарганца или шлам в соотношении 1: :(О,12-0,20) загружают в шаровую мельницу, где происходит одновременно их смешение и помол в течение 15" 20 мин. Затем фосфатно-марганцевую смесь подают в дезинтегратор, где подвергают измельчению до размера частиц 20-'40 мкм при скорости соударения 135-165 м/с. Урожайность зеленой массы увеличивается до 3^ за счет обеспечения постоянной скорости растворения фосмуки и добавки, при этом отношение Мп:Р= 0,16-0,18. Марганцевый шлак или шлам содержит 10-12^ Мп и 45-65^ SiO^. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.•g(ЛИзобретение относится к производству минеральных удобрений, содержащих микроэлементы, в частности марганец , и используемых в сельском хозяйстве.Известны способы получения удобрений путем механического смешения фосфоритной муки с бурой (борной кисло- . той) или с медно-цинковым отходом производства цветных металлов. В первом случае скорость растворения полезных элементов из фосмуки и бора-товых добавок изменяется в зависимости от кислотности почвы и ее влажности, а во-втором медь и цинк образуют сложные химические соединения хелатного типа, которые усваиваются растениями.Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения фосфатного удобрения согласно которому фосфорит и кизери'т-^ о00 00о ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AST0PCHOIHY СВИДЕТЕЛЬСТВУ! (21) 4781793/26

1 (22) 28.11.89 (46) 30.01.92. Бюл. Н 4 (71) Уральский научно-исследовательский химический институт и Всероссийский научно-исследовательский и проект" но-технологический институт химизации сельского хозяйства (72) Jl.И.Голяков, К.В.Ткачев, И.Н.Чумаченко, Б.А.Сушеница, l.И.Боева, Н,М.Кудрявцева и Н.H.Шилкова (53) 631.851(088. 8) (56) Анспок П.И. Микроудобрения.

Справочная книга. Л.: Колос, 1978, с. 206.

Авторское свидетельство СССР

М 1172914, кл. С 05 D 9/02, 1984.

Патент ГДР М 0154360, кл. С 05 G 11//0000, 17.03.82. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФАТНОГО

УДОБРЕНИЯ С МАРГАНЦЕИ (57) Изобретение относится к производ.. ству минеральных удобрений, содерИзобретение относится к производству минеральных удобрений, содержащих микроэлементы, в частности марганец, и используемых в сельском хозяйстве.

Известны способы получения удобре" ний путем механического смешения фосфоритной муки с бурой (борной кисло-, .той) или с медно-цинковым отходом производства цветных металлов. В первом случае скорость растворения полезных элементов из фосмуки и бораÄSUÄÄ 1708805 щ) C 05 В 17/02, С 05 Э 9/02

2 жащих микроэлементы, в частности марганец,. используемых в сельском хозяйстве. Цель изобретения - уве- личение урожайности сельскохозяйственных культур за счет обеспечения в почвенной влаге постоянного массового отношения Мп:P.-Способ заключается в том, что фосфоритную муку и марган" цевый шлак от производства силикомарганца или шлам в соотношении 1:

:(0,12-0,20) загружают в шаровую мельницу, где происходит одновременно их смешение и помол в течение 1520 мин, Затем фосфатно"марганцевую смесь подают в дезинтегратор, где подвергают измельчению до размера час--I тиц 20-40 мкм при скорости соударения 135-165 м/с. Урожайность зеленой массы увеличивается до Зь за счет обеспечения постоянной скорости растворения фосмуки и добавки, при этом отношение Мп .Р= 0,16-0,18. Марганце" Е вый шлак или шлам содержит 10-123 Мп и 45-654 SiO . 1 з.п. ф"лы, 3 табл. товых добавок изменяется в зависимости от кислотности почвы и ее влаж" ности, а во-втором медь и цинк образуют сложные химические соединения хелатного типа, которые усваиваются растениями.

Наиболее близким к предлагаемому

I способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения фосфатного удобрения, согласно которому фосфорит и кизери1 предварительно домалывают, затем сме" шивают в соотношении 10:3-5, добавляют хлористый калий, аммонийную соль и микроэлементы, в том числе марга" нец. Смесь увлажняют, гранулируют в тарельчатом грануляторе, зятем сушат при 150 С.

Однако несмотря на наличие большого количества полезных элементов в 10 удобрении (P, К, N, Мп, В, Mo, Cu) процесс перехода их в почвенную влагу будет резко изменяться (от азота и калия к микроэлементам) в зависимости от кислотности почв (нейтральная, щелочная, кислая).

Цель изобретения - увеличение урожайности сельскохозяйственных культур за счет обеспечения в почвенной влаге постоянного массового соотношения

Mn:Р.

Поставленная цель достигается тем, что помол и смешение фосфоритной муки, содержащей 18-20:ь Р О, и марганецсодержащего отхода осуществля-?5 ют.при их массовом соотношении 1:0,12-0,20, после чего смесь подвергают механохимической активации при скорости соударения частиц 135"165 м/c, а в качестве Мп-содержащего отхода щ используют марганцевый шлак произ". водства силикомарганца или шлам, со". держащий 10-12 ь Мп и 45-654 SiA<.

Применение предлагаемого спосоЬа позволяет обеспечить постоянную скорость растворения фосмуки и доЬавки независимо от кислотности почвы, при этом отношение марганца к фосфору в лимоннорастворимой форме равно 0,160,18, увеличить урожайность сельско- щ хозяйственных культур на 15"204, ис" пользовать недефицитное сырье и отходы производства.

После помола и смешения в шаровой мельнице фосфатно"марганцевая смесь, содержащая 15-184 Р О и 1-24 Мп, поступает в дезинтегратор, где про1 исходит механохимическая активация материала при скорости соударения частиц 135-165 м/с. В результате такой обработки образуется качественно новая смесь полезных для сельскохозяйственных культур элементов, частицы которых находятся в активированном механохимически возбужденном сос- тоянии.

Аморфный кремнезем, содержание которого в Мп-содержащих отходах колеблется от 45 до 65 мас.ь, упрочняет ткани растений, снижает потере воды и замедляет развитие грибковых растений. Кремний также положительно влияет на перенос марганца в растительных тканях. Механохимическая дообработка облегчает протекание отмеченных про" цессов и усиливает данные эффекты.

Способ получения фосфатного удоб" рения осуществляется следующим обраэом. фосфоритную муку и марганцевый шлак (или шлам) загружают в шаровую мельницу в соотношении 1:0,12«0,20, где происходит одновременно их смешение и помол в течение 15-20 мин. После этого фосфатно-марганцевую смесь выгружают и подает в дезинтегратор, где подвергают измельчению до раэме" ра частиц 2 0"40 мкм при скорости соударения последних с лопатками вала в пределах 135"165 м/с. Получают фосфатное удобрение с марганцем, содержащее 15-184 Р20 и 1-2/ Мп, частицы которого находятся в активированном механохимически возбужденном состоянии, что позволяет обеспечить в почвенной влаге постоянное отношение марганец: фосфор на уровне 0,16-0,18.

Результаты испытаний удобрения приведены в табл. I, При испытаниях использовалась дер" ново-подзолистая„ среднесуглинистая почва,,содержащая, мг на 100 r почвы:

Р205 25-40; К20 27-43, Си 7,2; zn 5,4j

Мп 115. Во всех опытах в качестве фона использовали азот и калий. В опыте 2 использовали фосмуку, а в опытах 3-6 к фосмуке добавляли Мп-содержащий компонент (в опытах 3 и 4 шлам в количестве 0,2 и 0,6 r на ис" пытательный сосуд, а в опытах 5 и 6шлак соответственно в количестве 0,2 и 0,8 г). При использовании Мп-фосфатной композиции всходы кукурузы появились на один день раньше, а 4 и

5"й листья образовались раньше на

2-3 дня. В целом использование фосфатного удобрения с марганцем позволяет повысить вес кукурузной массы на 15-20, Определение содержания марганца и фосфора в почвенной влаге проводили на опытном участке, позволяющем собирать почвенную влагу с определенного объема почвы, ограниченного бетонным кольцом. В почву добавляли используемое удобрение. Отбор влаги проводили из специальных стеклянных

17088 сосудов, установленных в бункере, усроенном под опытным участком.

Результаты анализов приведены в табл, 2.

Использование марганцевого шлака (или шлама) в количестве менее

0,18 мас.ч, на 1,0 мас.ч. Фосмуки приводит к снижению воздействию био- генного элемента на. интенсивность микробиологических процессов, а более 0,2 мас.ч. на 1,0 мас.ч. Са (РО4,)) угнетающе действует на сельскохозяйственные культуры.

При скорости соударения частиц в дезинтеграторе ниже 135 или выше.

165 м/с происходит недостаточная.механохимическая активация удобрения и не выдерживается постоянное отношение Nn:Р во влаге или возрастают энер- 20 гозатраты при достигнутом эффекте активации.

Пример 1. В шаровую мельницу загружают 100 мас.ч. Фосфоритной муки, содержащей 203 Р О>, 12 мас.ч. 25 марганецсодержащего шлака, содержащего 123 Мп. По истечении 15 мин размолотая и перемешанная смесь поступает

8 дезинтегратор, где происходит доиз- . мельчение смеси до размера частиц 20- ЗО

40 мкм при скорости соударения частиц с .лопатками вала 135 м/с. В результате такого измельчения получают активированное фосфатное удобрение с марганцем, содержащее 17,853 Р О и 35

1,28ь Мп. Соотношение марганца к фос фору в лимоннорастворимой Форме

О, l66, соотношение исходных компонен1:0,12.

Пример 2, В шар ву мельницу 40 загружают 100 мас.ч. Фосфоритной муки, содержащей 1.83 Р О и 20 мас.ч. марганецсодержащего шлама, содержащего

9,0ь Ип. По истечении 15 мин смесь поступает в дезинтегратор, где доиз- 45 мельчается до.размера частиц 2040 мкм при скорости соударения с,лопатками вала 165 м/с. Получают активированное фосфатное удобрение с марганцем, содержащее 153 Р О и 1,8Ф Ип.50

Отношение фосфора к марганцу в лимоннорастворимой форме 0,163; соотношение исходных компонентов 1:0,2.

Результаты вегетационных опытов по влиянию промышленных отходов (шла- 55 ка обогатительной фабрики и шлака от производства силйкомарганца), удобрения по способу-прототипу и сульфа05

6 та марганца квалификации ХЧ на урожай зеленой массы кукурузы приведены в табл. 3, Для вегетационных опытов исполь" зуют полиэтиленовые сосуды с объемом почвы 5 кг, почва дерново" подзолистая, среднесуглинистая; Во всех опытах, кроме опыта 3, в качестве фона используют фосфор, азот, калий из расчета Р:N-.К=1: 1: 1. В опыте 2 добавляют к фону 0,2 r марганца в виде MnSO< квалификации ХЧ на сосуд. В опыте 3 используют удобрительную композицию, по своему составу близкую к прототипу, из расчета Р:Ч:K=0,7.: 0,6, 403 кизерита от массы фосфорита и 0,2 г марганца в видеИпВ04. В опытах 4 и 5 добавляют марганецсодержащий шлам или шлак из расчета 0,22 марганца.

При сопоставлении полученных данных видно, что внесение марганецсодержащего шлама или шлака увеличивает урожай зеленой массы кукурузы по срав-нению с прототипом на 1 - 3ь.

Массовое соотношение марганца и фосфора в удобрительных композициях было одинаково.

Как видно из табл. 3, ис пользование шлама (шлака) повышает урожайность зеленой массы кукурузы по сравнению с применением сульфата марганца квалификации ХЧ на 2-44, что объяс— няется наличием активного кремния.

А разработанная технология получения

Фосфатного удобрения, содержащего марганец, обеспечивает поддержание . постоянного соотношения Мп: Р=0,16" 0,18 в почвенной влаге, что положительно сказывается также на увеличении урожайности.

Шлам,от обогатительной фабрики содержит 10 - 12,5Ф Мп и 60-65ь SiO<, шлак от производства Силикомарганца10-113 Ип и 45-503 SiO . формула и зобретенив

1. Способ получения Фосфатного удобрения с марганцем путем помола и смешения фосфата и марганецсодержа- . щего сырья, отличающийся тем, что, с целью увеличения урожайности сельскохозяйственных культур за счет обеспечения в почвенной влаге постоянного массового отношения Мп:Р, помол и смешение фосфата и марганец1708805 содержащего сырья осуществляют при массовом соотношении 1:(0,12-0,20) соответственно с последующей механи» ческой дообработкой при скорости соударения частиц 135-165 м/с.

g»»»»

Опыт

Вид удобрения, полезный элемент

СуУрожай

Средняя

Дата

»

Сухая масса

«»»

Сырая масса нас" длина расте" ния) см сева появления веще" туп- !ле" ство, о

Вес.

Вес При1

Прибавпервых всхобавка г

14. 05 17. 05

26.05 342,5 - 33,3

25.05 361,2 !8 7 34 7

23.05 405,0 43,8 45,0

23.05 376,2 15,.0 41,0

23,05 383,7 22,5 43,6

9,7 110

1,4 9,6 1!О

17. 05

16, 05

16. 05

10,3 11,1 119

6,3 !0,9 144

8 9 1,4 1 17

16. 05

16. 05

23.05 371,2 10,0 33,3

9,0 120

Таблица 2

Массовое от" Массовое ношение Мп:Р отношев удобритель- ние Ип:Р пози" в почнои ком ции

0,121

0,163

0,122

0,161

0,170

0,163

0,161

О, i 95

0,128

150

0,159

0 192

165

0,125

0,171

0,189

1 N

2 N, 3 и, 4 и, 5 я, 6 и, Кфо мука уосм ка ф Шб

Kь Py+Мпцл м

К, Р >+Мпшщк

К, P +Mn шьа к

Скорость соударения ча стиц при механохимической. обработке,м/с ния

1-й фазы разв (4=5 лист

2 . Способ по и. 1 „О т л и ч а юшийся тем, что в качестве мар" ганецсодержащего сырья используют марганцевый шлак или шлам, содержащий 10-124 Мп и 45-653 SiOg.

Таблица 1

1" (» сь 9 Ф

0,231

0,183

О, 142

0,168

0,179

0,171

О, 172

0,169

0,160

1708805

Продолжение табл. 2

0,124 0,165

190

0,165

О, 171

0,201 0,179

° в»ююавеюавеееееюева еююеваюавюееююваавюавееееав

Табли ца 3

° Веюююавюеавеююааю юваюююююаВваОююОюююю ееваеееюееееюеееюавеавеееавею

Опыт

Урожай зеленой массы,г/сосуд

Вид удобрительной композиции

Прибавка ею»»ее е Юеюююе г/сосуд Ф еюавееюавюю юююююею ююююююеююеююеееююю юавююававюююююююю

PNK — фон.

415,0

431,2

РЯК + МпЯО

PNK + кизерит+Мп (прототип) 3,9

РМК + Мп щк

РнК + Мпылам

° в ю ва е ав е е е ю е е ав е ю ю е ю ю ю ав ю е ю ю е ав е е е е ю ав ав ю ю е ю а

Составитель НВКудрявцева

Техред А.Кравчук Корректор Л.Патай

Г аа w юавююеююею»ю»вв» ююавааюавю»авюююаа ваю» ю ю

Тираж Подписное комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент" ° r.ужгород, ул. Гагарина,101

Редактор Л. Веселовская ею»ею ю ю ею»ею ю»

Заказ 401

ВНИИПИ Государственного

113035, 436,2

440, 0

451,2

21,2

25,0

36,2

5,1

6,0

8,7