Способ получения гранулированного удобрения с продленным действием

 

Изобретение относится к технологии получения комплексных химических удобрений-мелиоратантов на основе промышленных отходов производства экстракционной фосфорной кислоты, содержащих сульфаты кальция, и позволяет получать удобрение с пролонгированным действием и меньшей пылимостью. Согласно изобретению на гранулы удобрения, полученного из смеси фосфополугидрата сульфата кальция с раствором, содержащим по 20 - 30 мас.% мочевины и P₂O₅ и соли микроэлементов до 1 - 5 мас.% в готовом продукте, наносят противоположно заряженные полиэлектролиты в количестве 0,1 - 1% от веса удобрения. Пылимость гранул уменьшается на 42 - 53%, скорость разрушения гранул в воде снижается в 1,7 - 2,2 раза, скорость вымывания микроэлементов снижается в 2 раза. 1 табл.

Изобретение относится к технологии получения комплексных химических удобрений-мелиорантов на основе промышленных отходов, в том числе отходов производства экстракционной фосфорной кислоты, содержащих сульфаты кальция, которые широко используются в агрохимической практике для повышения эффективности действия других видов удобрений, для повышения плодородия щелочных и засоленных почв.

Известен способ получения гранулированного удобрения, по которому промышленный отход фосфополугидрат сульфата кальция смешивают с 20 30%-ным раствором мочевины, в который предварительно вводят ортофосфорную кислоту до 20 30 мас. по P₂O₅ и соли биологически активных микроэлементов (мкэ) до 1 5 мас. в готовом продукте, затем смесь гранулируют и сушат.

Недостатком этого способа являются значительные скорости разрушения гранул в воде и водных растворах и значительные, причем неконтролируемые скорости вымывания из гранул питательных веществ, прежде всего азота и мкэ.

Предлагаемый способ включает взаимодействие промышленных отходов-фосфополугидрата сульфата кальция с растворами, содержащими 20 30 мас. мочевины, ортофосфорную кислоту в количестве 20 30 мас. по P₂O₅ и соли мкэ до 1 5 мас. в готовом продукте, гранулирование образовавшейся массы, подсушивание гранул, последующее нанесение на поверхность подсушенных гранул противоположно заряженных полиэлектролитов в количестве 0,1 1% от веса готового удобрения, что позволяет устранить указанные недостатки известного способа и получить удобрение с пониженными скоростями разрушения гранул водой и вымывания питательных веществ (азота, фосфора), мкэ.

В качестве полиэлектролитов можно использовать полиакриловую и полифосфорные кислоты, полиакрилат натрия, гидролизованный полиакрилонитрил, полиэтиленимин, поли-N-N-диметил-N-N-диаллиламмоний хлорид, полидиметиламиноэтилметакрилат и т. п. Предпочтительно растворять полиэлектролиты в воде как наиболее универсальном, недорогом, экологически чистом растворителе.

При обработке гранул противоположно заряженными полиэлектролитами за счет их взаимодействия на поверхности гранул образуется капсулирующая полимерная пленка, стабильная в водных средах, замедляющая разрушение гранул и вымывание из них мкэ и азота, а также снижающая пылимость гранул. Вариирование состава и толщины пленок при подборе соответствующих полиэлектролитных компонентов, их концентрации в растворах или количества раствора полиэлектролитов, наносимого на поверхность гранул, позволяет регулировать снижение скоростей разрушения гранул в почвенных системах и вымывания из гранул мкэ, азота и других питательных веществ.

В случае смешивания полученных по предлагаемому способу мелких (<1 3 мм) капсулированных гранул со смесью фосфополугидрата сульфата кальция и растворов, содержащих мкэ и мочевину, гранулирования полученной массы, подсушивания гранул и нанесения на их поверхность новых порций полиэлектролитов с противоположным зарядом, а затем досушивания гранул возможно получение многослойных гранул, в которых отдельные концентрические слои могут отличаться составом мкэ, их концентрацией, концентрацией азота и других питательных веществ, полимерные пленки, капсулирующие отдельные слои удобрения также могут отличаться в соответствии с заданными условиями по составам и толщиной.

Верхние пределы количества наносимых на поверхности гранул полиэлектролитов ограничиваются снижением удельной эффективности толстых пленок, т.е. эффективности на единицу толщины капсулирующей пленки или на единицу веса полиэлектролитов, затраченных на ее получение. При количествах полиэлектролитов менее 0,1% от веса удобрений ухудшаются прочностные свойства пленок, их способность замедлять скорости разрушения гранул и вымывания из них мкэ, азота и т.д. Кроме того, при очень тонких пленках выше пылимость гранул.

Предлагаемый способ получения капсулированных гранул на основе фосфополугидрата сульфата кальция, обогащенных мочевиной и мкэ, иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. 100 г фосфополугидрата сульфата кальция смешивают при Ж/Т 0,40 с водным раствором, содержащим 1 мас. сульфата марганца, по 30 мас. мочевины и P₂O₅ полученную массу гранулируют, подсушивают гранулы и обрабатывают их 50 мл раствора, полученного при смешивании равных объемов 7,2%-ного водного раствора полиакриловой кислоты и 1 N раствора MaOH, и 50 мл 8%-ного водного раствора поли-N-N-диметил-N-N-диаллиламмоний хлорида, досушивают гранулы.

Пример 2 аналогичен примеру 1, но отличается тем, что подсушенные гранулы обрабатывают 50 мл 3,2%-ного водного раствора полиакриловой кислоты и 50 мл 2,1%-ного водного раствора полиэтиленимина.

Пример 3. 100 г фосфополугидрата сульфата кальция и 50 г капсулированных гранул с диаметром меньше 1 мм, полученных по примеру 1, смешивают при Ж/Т 0,36 с водным раствором, содержащим по 20 мас. мочевины и P₂O₅ и 2 мас. нитрата меди. Массу подсушивают, гранулируют, сушат. Сухие гранулы обрабатывают 50 мл 3,2% -ного водного раствора полиакриловой кислоты и 50 мл 2,1%-ного водного раствора полиэтиленимина. Досушивают гранулы.

Полученное удобрение рассеивают на фракции, определяют пылимость гранул, массу капсулирующей пленки (по углероду), а также относительные скорости разрушения гранул в воде и относительные скорости вымывания мкэ и азота. Результаты измерений приведены в таблице. Сопоставление полученных данных показывает, что при использовании предлагаемого способа пылимость гранул понижается на 42 53% Выявлено снижение скорости разрушения гранул в воде в 1,7 2,2 раза и снижение скоростей вымывания азота и мкэ в 1,5 1,8 и в 2,1 2,4 раза по сравнению с известным. Таким образом, предложенный способ по сравнению с известным позволяет за счет обработки гранул растворами противоположно заряженных полиэлектролитов, образующих на их поверхности полимерные водостойкие пленки, получать удобрения с пролонгированным действием и меньшей пылимостью.

Формула изобретения

Способ получения гранулированного удобрения с продленным действием, включающий взаимодействие промышленного отхода фосфополугидрата сульфата кальция с растворами, содержащими 20 30 мас. по P₂O₅ и соли микроэлементов до 1 5 мас. в готовом продукте, гранулирование образовавшейся массы, подсушивание гранул, отличающийся тем, что на подсушенные гранулы наносят противоположно заряженные полиэлектролиты в количестве 0,1 1% от веса удобрения.

РИСУНКИ

Рисунок 1