Способ получения калийно-магниевого удобрения

 

Изобретение относится к получению гранулированных калийно-магниевых удобрений . Цель - обеспечение возможности использования изобретения для нейтрализации кислых почв при одновременном увеличении времени вымывания из него окиси калия, В качестве соединения магния используют доломит, обожженный в зависимости от требуемой скорости растворения удобрения при 750- 1000°С, который смешивают с бисульфатом калия в массовом соотношении (0,4 - 0,5): 1 соответственно и полученную смесь смачивают водой в соотношении (0,6 - 0,8). Изменяя температуру обжига доломита, получают удобрение с временем вымывания KzO до 120 мин. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 С 05 D 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И СТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4766443/26 (22) 11.12,89 (46) 30,05,92. Бюл.¹20 (71) Казанский химико-технологический институт им. С.М.Кирова (72) B,А.Хуснутдинов, Р.Х,Хузиахметов, И.П.6peyc, P.Ñ.Ñàéôóëëèí и В.А.Грабовенко (53) 631.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 859340, кл, С 05 D 1/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1388395, кл, С 05 D 1/00, 1986.

Изобретение относится к получению гранулированных калийно-магниевых удобрений, которые применяются в сельском хозяйстве для питания растений.

Одним из основных элементов питания растений, наряду с азотом, фосфором и калием, является магний. Его наличие в почве препятствует накоплению нитратов в плодах сельхозкультур.

Выпускаемые промышленностью минеральные удобрения являются физиологически кислыми, что приводит к подкислению почв. Для их нейтрализации необходимо проводить известкование или использовать удобрения с различной степенью щелочности.

Известен способ получения гранулированного калийного удобрения для кислых почв путем увлажнения калимагнезии рас(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАЛИЙНО-МАГНИЕВОГО УДОБРЕНИЯ (57) Изобретение относится к получению гранулированных калийно-магниевых удобрений. Цель — обеспечение возможности использования изобретения для нейтрализации кислых почв при одновременном увеличении времени вымывания из него окиси калия, В качестве соединения магния используют доломит, обожженный в зависимости от требуемой скорости растворения удобрения при 750 — 1000 С, который смешивают с бисульфатом калия в массовом соотношении (0,4 — 0,5):1 соответственно и полученную смесь смачивают водой в соотношении T:Æ=1;(0,6 — 0,8), Изменяя температуру обжига доломита, получают удобрение с временем вымывания К20 до

120 мин. 3 табл. твором известкового молока, содержащим

2,8 — 14% СаО, в количестве 2 — 10% от массы шихты, с последующей грануляцией подогретого продукта, прессованием и дроблением.

Недостатком данного способа является усложнение технологической схемы за счет введения новых операций по увлажнению калимагнезии (готового продукта) раствором известкового молока, подогреву, прессованию и дроблению. Данное удобрение имеет постоянную скорость растворения. А разные культуры имеют разную продолжительность вегетационного периода и для них требуются удобрения с соответственно разной скоростью (продолжительностью) растворения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому ре1736970 зультату является способ получения кали- Известно использование обожженного магнезии (калийно-магниевого удобрения), доломита для получения сульфата магния, включающий конверсию смеси соединений вяжущих веществ и огнеупоров. калия и магния в присутствии воды, сушку Способ осуществляют следующим обготового продукта, в котором в качестве со- 5 разом. единения калия используют бисульфат ica- Куски доломита размером 1 -2 см загрулия, а в качестве соединения магния — жаютвмуфельнуюпечьитемпературув ней магнезит при их соотношении в смеси 1:(0,2 поднимают до заданной. По достижении за— 0,4), при этом полученную смесь смачива- данной температуры доломит выдерживают ют водой в соотношении 1:(0,3 — 0,6) и про- 10 в печи в течение 50 мин, затем выгружают цессы ессы конверсии и сушки проводят из печи и охлаждают на воздухе примерно одновременно. до комнатной температуры. Охлажденный

Недостатками известного способа яв- обожженный доломит измельчают в фарфоляются малое время вымывания KzO (высо- ровой ступе и смешивают его в фарфоровой кая скорость) из полученного продукта и 15 чашкесопределенной навеской бисульфата возможность использования этих удобре- калия. Смесь смачивают заданным количений только для нейтральных почв. Место- ством воды и пропускают через экструдер. рождения магнезитов ограничены и они Полученные гранулы сушат в сушильном используются для производства огнеупо- шкафу при 200 — 220 С.

20 Значение рН 1 -ной суспензии удобреЦель изобретения — обеспечение воз- ния определяют на рН-метре по известной можности использования удобрения в каче- методике, Скорость растворения удобрения стве нейтрализатора кислых почв при (время вымывания 90 К20 из гранул)опреодновременном увеличении времени вымы- деляют по известной методике. вания окиси калия из продукта. 25 Пример 1, 40 г доломита, обожженноПоставленная цель достигается тем, что го при 750 С, 100 г KHSO4 (отношение долосогласно способу получения калийно-маг- мит:КНЯО4=0,4) и 84 г Н О (соотношение ниевого удобрения, включающему смеше- Т. Ж=1:0,6) тщательно перемешивают в фарние бисульфата калия с магнийсодержащим форовой чашке в течение 3 — 5 мин, гранулисоединением в присутствии воды содновре- 30 руют и сушат при 200 — 220 С, рН 1 -ной менной сушкой продукта, в качестве маг- суспензии удобрения равен 9,5 (против рН нийсодержащего соединения используют 5 — 6,3), Время вымывания 90 KzQ из градоломит, обожженый, в зависимости оттре- нул равно 15 мин, что в 3 раза больше вребуемого времени вымывания окиси калия, мени вымывания К О из удобрения, при соответствующем значении температу- 35 полученного по прототипу. ры, находящемся в интервале 750 — 1000 С, Пример 2, Смесь 40 г доломита, при массовом соотношении доломит;би- обожженного при 900 С, 100 г KHS04 и 84 г сульфат калия=(0,4 — 0,5):1, полученную Н20 (соотношение Т:Ж=1;0,6) тщательно песмесь смачивают водой в соотношении Т;Ж ремешивают в течение 3 — 5 мин, гранулиру= 1;(0,6 — 0,8), 40 ют и сушат при 200 — 220 С, рН 1 /-ной

Использование доломита, обожженно- суспензии удобрения равен 9,1. Время выго при температуре выше 750 С, в качестве мывания 90 K20 из гранул равно 81 мин, магнийсодержащего соединения, смешива- что в 16,2 раза больше времени вымывания ние его с бисульфатом калия в соотношении К О иэ известного удобрения. (0,4 — 0,5):1 и смачивание полученной смеси 45 Пример 3. 100 r KHSO4, 40 г доломита, водой в соотношении Т:Ж = 1:(0,6 — 0,8) по- обожженного при t 1000 С и 112 г HzO (созволяет получить пролонгированное калий- отношение Т:Ж = 1:0,8) тщательно перемен о-магниевое удобрение с улучшенной шивают втечение 3 — 5 мин, гранулируют и о о агрохимической эффективностью на кислых сушат при t 200 — 220 С, рН 1 -ной суспенпочвах. Улучшение агрохимической эффек- 50 зии удобрения равен 11,8. Время вымывативности на кислых почвах обеспечивается ния 90 g KzO из гранул равно 120 мин, что в тем, что получается удобрение, рН суспен- 24 раза больше времени вымывания К О из зии которого выше 8, Использование доло- известного удобрения. мита, обожженного при соответствующем Опыты с другими соотношениями долозначении температуры, находящемся в ин- 55 мит:КНЯОдиТ;Жпроводятаналогично. Полтервале 750 — 1000 С, позволяет получить ученные данные сведены в табл,1, удо рени брение с заданным (требуемым).време- Из табл.1 видно, что при использовании нем вымывания вымывания окиси калия, Продолжи- необожженного доломита или обожженного о тельность времени вымывания окиси калия при температуре ниже 750 С продукт полрегулируется врем ли ется временем обжига доломита. учается кислым (pH 1 -ной суспензии ниже

1736970

15

25

35

45

55

7,0). При использовании доломита, обожженного при температуре выше 1000 С; рН суспензии и время вымывания KzO остают-, ся такими же, как и в случае доломита обожженного при 1000 С, но при этом возрастают энергетические затраты.

Таким образом, приемлемым является интервал температур 750 — 1000 С.

При соотношении доломит:КН$04 меньше 0,4:1 рН суспензии во всем интервале температур (750 — 1000 С) получается ниже 7,0, а при 750 С также и отношение

К О: MgO в удобрении получается выше 3,5, При соотношении доломит: KHS04 больше 0,5:1 рН суспензии высокое (10,3 — 11,7), но отношение КгО:М90 в удобрении при

900 С и 1000 С становится равным и ниже

1,9.

Увеличение содержания калия в питательном растворе уменьшает поступление магния в растение, и наоборот, при значительном увеличении содержания магния в питательном растворе уменьшается поступление калия. Калий снижает не только общее содержание магния, но может снижать и содержание магния хлорофилла, т.е. в удобрении должно быть определенное соотношение KzO:MgO (в калимагнезии равно

3,5, а в калийно-магниевом концентрате

1,94, т.е, 2), Таким образом соотношение доломит;КН$04 должно быть (0,4 — 0,5):1.

При отношении Ж:Т меньше 0,6 рН суспензии удобрения снижается (при 750 и

1000 С), а следовательно, падает и способность удобрения нейтрализовать кислотность почвы и его труднее пропускать через экструдер, а при Ж:Т больше 0,8 возрастают энергетические затраты на испарение воды.

Таким образом, соотношение Т:Ж должно быть 1:(0,6 — 0,8). В табл.1 представлены данные зависимости времени вымывания

КгО от температуры обжига доломита.

Математическая обработка результатов опытов, полученных для интервала температур 750 — 1000 С, дает формулу, по которой можно рассчитать время вымывания

KzO в зависимости от температуры обжига:

Таким образом, изменяя (подбирая) температуру обжига доломита в пределах от

750 до 1000 С можно получить пролонгированное калийно-магниевое удобрение с заданным, в пределах от 14 до 115 мин, временем вымывания KzO.

В табл.2 приведены данные сравнения предлагаемого способа с известным.

Иэ табл.2 видно, что предлагаемый способ позволяет получить кэлийно-магниевое удобрение с заданной (регулируемой) продолжительностью вымывания из него окиси калия. Изменяя температуру обжига доломита от 750 до 1000 С, можно получить удобрение с временем вымывания К О от

15 до 120 мин, что в 3 — 20 раз выше, чем по известному.

Более высокое значение рН удобрения, полученного по предлагаемому способу, позволяет использовать его одновременно в качестве нейтрализатора кислотности по. чвы, т.е. удобрение обладает улучшенной агрохимической активностью на кислых почвах.

В табл.3 приведены результаты испытания эффективности удобрений, полученных по известному и предлагаемому способам (оценивают влияние удобрений на рост люцерны и гречихи). Испытания проводят в условиях вегетационных опытов на дерновоподзолистой среднесуглинистой почве. В первом опыте почва не удобрялась, Во втором опыте были внесены фоновые NP-удобрения из расчета по 0,1 г йг и РгОц на 1 кг почвы, B третьем опыте наряду с NP-удобрениями было внесено калийно-магниевое удобрение, полученное по известному способу из расчета 0,1 г К20 на 1 кг почвы. В опытах 4 — 6 в качестве калийно-магниевого удобрения было использовано удобрение, полученное конверсией бисульфата калия и доломита, обожженного при 750, 900 и

1000 С соответственно.

Как видно из табл.3, удобрения на основе обожженных доломитов, способствуют лучшему развитию растений по сравнению с удобрением, полученным по известному способу. Из-за разной продолжительности вегетационного периода максимальный урожай получается у люцерны при использовании удобрения, полученного с использованием доломита, обожженного при

750 С(г = 15 мин), а у гречихи — полученного с использованием доломита, обожженного при 900 С(тв = 83 мин).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить качественно новое калийно-магниевое удобрение пролонгированного действия для кислых почв с заданным (регулируемым) временем вымывания К О из продукта.

Формула изобретения

Способ получения калийно-магниевого удобрения, включащий смещение бисульфата калия с магнийсодержащим соединением в присутствии воды с одновременной сушкой продукта, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности использования удобрения для нейтрализации кис1736970 лых почв, при одновременном увеличении времени вымывания из него окиси калия, в качестве магнийсодержащего соединения используют доломит, обожженый при тем1 ос ав УДо Ре" " К 0 Н 0 Н 1 - ой мас.Ж > суспензии

К О Мво удобрения

Опыт

Темпера" тура обжига, С

Время вымывания 903

К О, мин

Т:Ж

1 Необожженный

24

17

500

3 . 750

2>

17

16

15 !

4 !

6 l5

"6

81

81

5,6

7.5

7,6

7,6

7,6

8,2

28,5

26,4

26,5

26,5

26,4

24,8

23,0

5,1

3,5

3,5

3,5

3,4

3,0 ,5

4 900

27,6

26,0

25,9

24,2

22,1

6,2

7,8

9,4

11,5

4,4

3,3

3,3

2,6

1,9

5 1000

120

3,8

2,7

2 7

2,7

1,8

1,8

27,0

24,8

24,7

24,7

24,7

23,2

21,5

21,„

7,0

9;0

8,9

9,0

9,1

0 5

12,0

12,0

6 1200

Таблица2

Соотновени

0,4:!

0,7:1

0,2:1

0,4:1

0,6:1

0,2:!

0,3:1

0,4:!

C,4:1

0,4;1

0,4:1

0,5:1

0,6:1

0,2:1

0,3:1

0,4:1

0,4:!

0,5:!

0,6:1

0,2;1

0,2:1

0,3:1

С,4:!

0,4: l

0,4:1

0,4:1

0,5:1

0,6:1

0,6:1

0,4:1

0,4:1

1:0,8

1:0,8

1:0,8

1:0,8

1:0,8

1:0,8

1:0,8

1:0,8

1:0,4

1:0,6

1;0,8

1:1,6

1:,О, 8

1: О, 8 ! ; 0, 8

1: О, 8

1: О, 6

1: О, 8

1: 0, 8

1: О, 8

1: 0, 4

1: О, 8

1:0,8

1;0,4

1:0,6 i: 0,8

1: 1,0

1.0,8

1,0 6

1:0,8

1:0,6

1:u,8 перэтуре 750 — 1000 С, при массовом соотношении доломит:бисульфат калия, равном (0,4 — 0,5);1, а полученную смесь смачивают водой в соотношении Т:Ж = 1:(0,6 — 0,8).

В

Таблица 1

2,0

4,2

6,1 2>3

4,5

6,2

2,3

8,0

9,5

10,0

10,3 !

0,4

10,5

3,7

6,5

9,1

10,0

9,9

10,3

2>9

3,0

6,9

8,0

10,8

11,8

11,6

11,6 l 1,7

l1,7

10, 5

11,6

1736970

Таблиц а3

30

40

Составитель Р.Хузиахметов

Техред М.Моргентал Корректор M.Màêcèìèøèíåö

Редактор А.Огар

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

Заказ 1868 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5