Способ получения балластного гумата кальция

 

Изобретение относится к технологии получения гуминовых препаратов, широко используемых в сельском хозяйстве. Цель изобретения - повышение эффективности структурообразователя почв. Сущность изобретения: способ получения балластного гумата кальция предусматривает измельчение бурого угля до получения фракции менее 100 мкм, затем обработку его 2 - 10%-ным водным раствором гидроксида кальция при постоянном перемешивании до завершения реакции взаимодействия реагентов, добавление к полученной массе измельченных известняка, глауконитового песка и фосфорсодержащего удобрения и продолжение перемешивания в течение 30 - 60 мин, введение в полученный продукт пластификатора, формование смеси в гранулы, выдерживание гранул при температуре 35 -45^oС в течение 1 - 3 ч и сушку. При этом рекомендуется: для обработки угля использовать 4 - 5%-ный водный раствор гидроксида кальция; в качестве пластификатора использовать 2 - 5%-ный раствор мочевины; в качестве фосфорсодержащего удобрения использовать фосфоориты и/или двойной суперфосфат и/ или аммофос; измельчение известняка, глауконитового песка и фосфоросодержащего удобрения до получения фракции менее 100 мкм, а сушку гранул вести при температуре 85 - 95^oС. 5 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к технологии получения гуминовых препаратов, широко используемых в сельском хозяйстве в качестве органо-минеральных удобрений, почвоулучшающих средств, стимуляторов роста сельскохозяйственных растений.

Последнее время все большее значение приобретают углегуминовые препараты. Большие запасы различных видов углей, в том числе и высокозольных, могут составить хорошую сырьевую базу для получения необходимых для сельского хозяйства гуминовых препаратов широкого ассортимента и различного назначения.

Известен способ получения гуминового мелиоранта почв путем обработки измельченного окисленного бурого угля раствором азотной кислоты.

(Авт. свид. СССР N 1535878, кл. С 09 К 17/00, 1990).

К недостаткам способа относятся большие потери азота в процессе обработки угля и кислотный характер продуктов окисления угля, что значительно ограничивает сферу применения получаемого мелиоранта. Кроме того, данный продукт обладает невысокими структурообразующими свойствами.

Известен способ получения гуминового мелиоранта гумата кальция, включающий обработку измельченного бурого угля раствором NaOH, отделение балластной части осадка, обработку фильтрата раствором серной кислоты, отделение образовавшегося осадка гуминовых кислот фильтрованием, обработку гуминовых кислот раствором NaOH для получения раствора гумата натрия, добавление к полученному раствору хлористого кальция и отделение образовавшегося осадка гумата кальция фильтрованием. (Патент США N 3985536, кл. C 05 F 11/02, 1976).

Полученный продукт представляет собой безбалластный гумат кальция высокоэффективный искусственный структурообразователь почвы. Однако, указанный способ, предусматривающий выделение чистых солей гуминовых кислот, является сложным и энергоемким. Кроме того, значительная часть исходного бурого угля по данному способу не утилизируется и остается в виде мелкодисперсного минерального осадка, который смешивают с углеотходами обогатительных фабрик и направляют в основном в отвалы.

В то же время балластная (минеральная) часть бурого угля также представляет практический интерес, особенно в сочетании с гуматом кальция. В угле содержатся такие элементы, как фосфор, сера, бор, медь, марганец и др. в связи с чем он может служить как источник микроэлементов. Кроме того, известно, что балластная часть гуминового препарата действует и как инертная механическая примесь, улучшающая водно-физические свойства почв.

Известен способ получения балластного гумата кальция, включающий измельчение бурого угля, обработку его кальцийсодержащим реагентом негашеной известью (СаО) и водой, выдерживание смеси при перемешивании до завершения взаимодействия реагентов и сушку получаемого продукта.

(Кулаков В. Н. Гуминовые удобрения спасут русское поле. Тула, из-во "Пересвет", 1992, с. 35-40).

Данный способ, принятый за прототип, прост при осуществлении, однако получаемый структурообразователь почв не достаточно эффективен. Низкое качество препарата обусловлено условиями взаимодействия реагентов, а также несбаллансированностью органической и минеральной частей получаемого продукта.

Целью изобретения является повышение эффективности структурообразователя почв.

Это достигается тем, что исходный бурый уголь подвергают тонкому измельчению до достижения размеров частиц менее 100 мкм, в качестве кальцийсодержащего реагента используют 2-10%-ный водный раствор Са(ОН)₂, обработку измельченного угля ведут при постоянном перемешивании до завершения реакции взаимодействия реагентов. Предпочтительно для обработки угля использовать 2-5%-ный раствор Са(ОН)₂. К полученной массе добавляют измельченные известняк, глауконитовый песок (калийсодержащий минерал) и фосфорсодержащее удобрение. Рекомендуется измельчать указанные добавки до той же степени, что и бурый уголь, то есть до получения фракции с размером частиц менее 100 мкм. В качестве фосфорсодержащего удобрения возможно использование фосфорита, и/или двойного суперфосфата, и/или аммофоса. Затем компоненты продолжают перемешивать в течение 30-60 мин. По окончании перемешивания к полученному продукту добавляют пластификатор, смесь формуют в гранулы, выдерживают при 35-45^оС в течение 1-3 ч и затем сушат при температуре 85-95^оС. В качестве пластификатора желательно использовать 2-5%-ный раствор мочевины.

Способ позволяет получить углегуминовый препарат балластный гумат кальция в удобной для хранения, транспортировки и внесения в почву виде, проявляющий высокую эффективность как структурообразователь, особенно на тяжелых суглинистых почвах. Кроме того, внесение данного препарата в почву позволяет снизить нормы внесения минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры без снижения их эффективности, поскольку удобренная им почва активнее накапливает питательные вещества и равномернее расходует их на протяжении вегетационного периода. Препарат способствует образованию прочных микроагрегатов почвенной структуры и переводит тяжелые суглинистые почвы в хорошо структурированные, обогащенные органикой.

П р и м е р. В качестве исходного сырья для получения балластного гумата кальция использовали бурый уголь Подмосковного бассейна, содержащий 30-45% органического вещества, предварительно окисленного в мягких условиях кислородом воздуха. Для приготовления структурообразователя почв возможно использование практически любого угля, но в случае малой степени окисления органических веществ в нем целесообразно предварительно подвергнуть такой уголь окислению в мягких условиях до образования в нем не менее 25% гуминовых кислот.

Измельченный уголь фракции менее 100 мкм в количестве 1000 кг загружают в смеситель. Затем туда же порциями при перемешивании подают 4-5% водный раствор Са(ОН)₂ в количестве 340 л. Обработку щелочным раствором продолжают при перемешивании в течение 30-60 мин.

По окончании реакции взаимодействия реагентов в смеситель подают измельченные до достижения размеров частиц менее 100 мкм известняк в количестве 300 кг, глауконитовый песок в количестве 100 кг и фосфорсодержащее удобрение. В качестве фосфорсодержащего удобрения добавляют 150 кг фосфоритов или 40 кг двойного суперфосфата или 20 кг аммофоса. Затем компоненты продолжают перемешивать в течение 30-60 мин.

В полученную массу добавляют в качестве пластификатора 3%-ный раствор мочевины в количестве 300 л. Компоненты перемешивают в течение 30 мин и направляют на формование. Полученные гранулы провяливают выдерживанием при 35-45^оС в течение 2 ч, а затем сушат при температуре 85-95^оС в течение 4 ч. Готовую продукцию затаривают в различную тару.

Полученный предложенным способом продукт представляет собой зерна неправильной формы от темно-коричневого до черного цвета влажностью не более 25% Он содержит не менее 10% гумата кальция и не более 13% свободной гидроокиси кальция в пересчете на сухое вещество. Насыпная плотность структурообразователя 850-950 кг/м³. Молекулярная масса гумата кальция от 1000 до 100000 в зависимости от молекулярной массы и количества углеводородных радикалов.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БАЛЛАСТНОГО ГУМАТА КАЛЬЦИЯ путем измельчения бурого угля, обработки его кальцийсодержащим реагентом и сушки, отличающийся тем, что измельчение бурого угля ведут до достижения размеров частиц менее 100 мкм, в качестве кальцийсодержащего реагента используют 2 - 10%-ный водный раствор Ca (OH)₂, обработку им измельченного угля ведут при постоянном перемешивании до завершения реакции взаимодействия реагентов, к полученной массе добавляют измельченнные известняк, глауконитовый песок и фосфорсодержащее удобрение и продолжают перемешивание в течение 30 - 60 мин, затем к полученному продукту добавляют пластификатор, смесь формуют в гранулы, а перед сушкой гранулы выдерживают при температуре 35 - 45^oС в течение 1 - 3 ч.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для обработки угля используют 4 - 5%-ный водный раствор Ca(OH)₂.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве пластификатора используют 2 - 5%-ный раствор мочевины.

4. Способ по пп. 1 и 2 или 3, отличающийся тем, что в качестве фосфорсодержащего удобрения используют фосфориты и/или двойной суперфосфат и/или аммофос.

5. Способ по пп. 1, 2 и 3 или 4, отличающийся тем, что измельчение известняка, глауконитового песка и фосфорсодержащего удобрения ведут до достижения размеров частиц менее 100 мкм.

6. Способ по пп. 1 - 4 или 5, отличающийся тем, что сушку гранул ведут при температуре 85 - 95^oС.