Способ получения балластного гумата калия

 

Изобретение относится к области получения гуминовых препаратов из бурого угля, которые находят широкое применение в сельском хозяйстве в качестве органо-минеральных удобрений, почвоулучшающих средств, стимуляторов роста сельскохозяйственных растений. Способ предусматривает измельчение бурого угля до получения фракции менее 100 мкм, обработку его 2 - 10 %-ным водным раствором КОН при постоянном перемешивании, перемешивание полученной массы сначала с фосфорсодержащим компонентом в течение 30 - 60 мин, а затем с пластификатором, формование в гранулы, выдерживание гранул при 35 - 45^oС в течение 1 - 3 ч и сушку при 85 - 95^oС до достижения необходимой влажности. В качестве фосфорсодержащего компонента рекомендуется использовать фосфориты, двойной суперфосфат и/или аммофос, предварительно измельченные до размеров частиц менее 100 мкм, а в качестве пластификатора - 4 - 5 %-ный раствор мочевины. 4 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к получению гуминовых препаратов из бурого угля, которые находят широкое применение в сельском хозяйстве в качестве органо-минеральных удобрений, почвоулучшающих средств, стимуляторов роста сельскохозяйственных растений.

Известен способ получения гумата калия путем измельчения бурого угля, окисления его кислородом воздуха, экстракции из окисленного угля гуминовых кислот водным раствором КОН при непрерывном перемешивании реакционной массы и подаче воздуха в течение 2 ч при 80^оС, отделения жидкой фазы в виде раствора гуматов калия и последующего выпаривания раствора.

(Кулаков В.Н. Гуминовые удобрения спасут русское поле. Тула, "Пересвет", 1992, с.32-39).

Полученный продукт представляет собой безбалластный гумат калия высокоэффективный стимулятор роста сельскохозяйственных растений. Однако указанный способ 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. Лишь незначительная часть указанной смеси используется как структурообразователь для тяжелых суглинистых почв.

Практический интерес представляет собой использование в качестве удобрения угля, обработанного щелочным раствором, а не чистых солей гуминовых кислот. Выделение чистых солей гуминовых кислот значительно усложняет технологию и повышает стоимость удобрения.

Кроме того, в минеральной части угля есть такие элементы, как бор, медь, марганец и другие микроэлементы, что еще больше может повысить удобрительную ценность углегуминовых препаратов.

Известен способ получения органо-минерального удобрения балластного гумата калия путем насыщения исходного бурого угля водным раствором КОН.

(Реутов В.А. Использование бурых углей Днепропетровского бассейна в качестве сырья для производства гуминовых удобрений в степной зоне УССР. В кн. Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения, Киев, Гос. из-во сельскохозяйственной литературы УкрССР, 1962, часть 2, с.453).

Данный способ, принятый за прототип, прост в осуществлении, однако получаемое удобрение имеет небольшую питательную ценность в связи с низким содержанием необходимых для растений питательных элементов и относительно большим содержанием балластных веществ, несбалансированностью по основным элементам питания растений, а также в связи с тем, что способ не регулирует содержание в удобрении ростстимулирующих веществ гуматов калия.

Целью изобретения является улучшение качества органо-минерального удобрения.

Это достигается тем, что исходный бурый уголь подвергают тонкому измельчению до достижения размеров частиц менее 100 мкм, для обработки его используют 2-10%-ный водный раствор КОН, а обработку ведут при постоянном перемешивании реакционной массы. После окончания обработки к полученной массе добавляют измельченный фосфорсодержащий компонент и продолжают перемешивание в течение 30-60 мин, затем при перемешивании добавляют пластификатор, смесь формуют в гранулы, выдерживают при температуре 35-45^оС в течение 1-3 ч и сушат при температуре 85-95^оС до достижения необходимой влажности готового продукта.

Измельчение фосфорсодержащего компонента рекомендуется вести до достижения такого же размера частиц, что и бурого угля, т.е. менее 100 мкм. В качестве фосфорсодержащего компонента можно использовать фосфориты, и/или двойной суперфосфат, и/или аммофос. В качестве пластификатора предпочтительно использовать вещество, содержащее азот с тем, чтобы сбаллансировать состав удобрения по основным элементам питания растений, например 4-5%-ный раствор мочевины.

Более высокая агрохимическая эффективность получаемого удобрения обеспечивается не простым увеличением содержания в нем питательных элементов. Повышение содержания NPK в гуминовых удобрениях до определенного предела положительно влияет на их эффективность, однако слишком большое содержание NPK приводит к тому, что эффективность гуминового удобрения приближается к действию обычных минеральных удобрений. Не менее важным фактором эффективности, чем содержание NPK, является подвижность гуминовых кислот в удобрении. При разработке предлагаемого способа был использован известный принцип, в основе которого лежит регулирование растворимости гуминовых кислот в удобрении с таким расчетом, чтобы концентрация растворимых гуминовых кислот была оптимальной для стимулирования жизнедеятельности растений. Известно, что избыток ростстимулирующего вещества приводит к получению обратного эффекта угнетению растения.

Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет оптимизировать состав удобрения таким образом, чтобы оно в большей степени соответствовало биологическим требованиям сельскохозяйственных культур, а составляющие его компоненты проявляли при использовании синергизм.

П р и м е р. В качестве исходного сырья для получения балластного гумата калия использовали бурый уголь Подмосковного бассейна, содержащий 30-45% органического вещества, предварительно окисленный в мягких условиях.

Измельченный уголь фракции менее 100 мкм в количестве 1000 кг загружают в смеситель. Затем туда же порциями при перемешивании подают 4-5%-ный водный раствор КОН в количестве 340 л. Обработку щелочным раствором продолжают при перемешивании в течение 30-60 мин. По окончании реакции взаимодействия реагентов в смеситель подают фосфорсодержащий компонент, измельченный до размеров частиц менее 100 мкм, в необходимом количестве, которое может быть различным в зависимости от конкретно используемого вещества. В качестве фосфорсодержащего компонента добавляют 150 кг фосфоритов, или 40 кг двойного суперфосфата, или 20 кг аммофоса и затем продолжают перемешивание реакционной массы в течение 30-60 мин.

В полученную массу добавляют раствор мочевины в качестве пластификатора. В варианте с использованием фосфоритов добавляют 230 л 4,5%-ного раствора мочевины, а в варианте с использованием двойного суперфосфата или аммофоса добавляют 200 л 5%-ного раствора мочевины. Компоненты перемешивают в течение 30 мин и направляют на формирование. Полученные гранулы провяливают при температуре 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.

Приготовленное таким образом удобрение представляет собой зерна неправильной формы от темно-коричневого до черного цвета влажностью не более 25% Оно содержит 0,5-1,2% N, 3-4,5% P O, 1,5-2,6% K O и не менее 10% гумата калия в пересчете на сухое вещество удобрения. Насыпная плотность удобрения 800-900 кг/м³. Рекомендуемая норма внесения в почву составляет порядка 5 кг/га по действующему веществу.

При использовании удобрения на кислых почвах возможна добавка в нему известковой муки до 30% от общей массы удобрения. Применение такого удобрения значительно улучшает условия почвенного питания растений. Удобренная им почва активнее накапливает питательные вещества и равномернее расходует их на протяжении вегетационного периода. Улучшаются азотный и фосфорный режимы почв, ускоряется процесс новообразования гуминовых веществ в почве.

Предлагаемый способ базируется на использовании доступного сырья, экологически безопасен, легко осуществим на любом, даже простейшем оборудовании.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БАЛЛАСТНОГО ГУМАТА КАЛИЯ путем обработки бурого угля водным раствором КОН, отличающийся тем, что бурый уголь предварительно подвергают тонкому измельчению до достижения размеров частиц не менее 100 мкм, для обработки бурого угля используют 2 - 10%-ный водный раствор КОН, обработку ведут при постоянном перемешивании реакционной массы, а после окончания обработки к полученной массе добавляют измельченный фосфорсодержащий компонент и продолжают перемешивание в течение 30 - 60 мин, затем к полученному продукту добавляют при перемешивании пластификатор, смесь формуют в гранулы, выдерживают при 35 - 45^oС в течение 1 - 3 ч и сушат при 85 - 95^oС.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве фосфорсодержащего компонента используют фосфориты, и/или двойной суперфосфат, и/или аммофос.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что измельчение фосфорсодержащего компонента ведут до достижения размеров частиц менее 100 мкм.

4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что для обработки угля используют 4 - 5%-ный водный раствор КОН.

5. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что в качестве пластификатора используют 4 - 5%-ный раствор мочевины.