Азотно-калийное удобрение и способ его получения

 

Изобретение относится к составам азотно-калийных удобрений, включающих карбамид и калийсодержащий компонент, и способам их получения, и может быть использовано в сельском хозяйстве и химической промышленности. Азотно-калийное удобрение включает карбамид и калийсодержащий компонент, который представляет собой смесь сульфата и хлорида калия при следующем соотношении компонентов, мас.%: (NH2)2СО в пересчете на N 12-43, смесь K2SO4 и КСl в пересчете на К2О 3-40. Способ получения азотно-калийного удобрения включает смешение карбамида в виде раствора со смесью сульфата и хлорида калия гранулирование в барабанном грануляторе при 100 - 140oС и скорости падения температуры гранулируемого продукта по длине барабана 1,9-3,8oС/м длины барабана. В результате повышаются физико-механические и агрохимические свойства азотно-калийного удобрения и расширяется диапазон сельскохозяйственных культур для его эффективного применения. 2 с. и 1 з.п. ф-лы.

Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к составам азотно-калийных удобрений, включающих карбамид и калийсодержащий компонент, и способам их получения, и может быть использовано в сельском хозяйстве и химической промышленности.

Уровень техники Известно азотно-калийное удобрение в виде смеси (1518) мас.% карбамида с пылевидным хлоридом калия, производимое в соответствии со способом получения азотно-калийного удобрения (SU 966087, С 05 D 1/02, 1982). Основной недостаток этого удобрения заключается в его повышенной гигроскопичности.

Известно азотно-калийное удобрение в виде смеси (1050) мас.% карбамида и/или аммиачной селитры с хлоридом калия, осуществляемое в способе получения гранулированных азотно-калийных удобрений (FR 1476296, С 05 D 1/02, 1966). Содержание азота в случае использования карбамида составляет (4,623) мас.%. Основной недостаток этого удобрения заключается в малом количестве питательного вещества азота, кроме того, гранулы имеют неоднородный состав по объему.

Известно азотно-калийное удобрение в виде смеси некондиционных компонентов: (3590) мас.% карбамида с хлоридом калия. В качестве карбамида используется, в частности, порошкообразный полупродукт, образующийся при производстве карбамида после отделения кристаллизата от маточного раствора, а в качестве хлорида калия применяется циклонная пыль со стадии сушки и обеспыливания флотационного хлорида калия (RU 2100326, С 05 D 1/00, 1997). Основной недостаток данного удобрения состоит в его пониженном качестве из-за наличия нежелательных для сельского хозяйства примесей, имеющихся в некондиционных компонентах, а именно NaCl, MgCl2, MgBr2 и др.

Второй недостаток заключается в том, что стадия гранулирования в способе получения данного удобрения не является технологически приемлемой, так как расплав удобрения выливают на металлическую поверхность, где расплав застывает в виде тонкой плитки, которую затем вручную измельчают до гранул. При этом получается большое количество некондиционного продукта.

Наиболее близким по составу и свойствам к настоящему изобретению является азотно-калийное удобрение, включающее карбамид и калийсодержащий компонент в виде хлорида калия. Компоненты взяты в этом удобрении в следующем соотношении в мас.%: (NH2)2CO в пересчете на N (41,445,2) и КСl в пересчете на К2O (15,94) (RU 2154621, С 05 D 1/00, 2000).

Способ получения данного удобрения включает гранулирование полученной смеси карбамида и хлорида калия в грануляционной башне, при этом получаются гранулы с недостаточной прочностью, порядка 600 г/гранулу.

Другим недостатком известного удобрения является то, что оно включает калийсодержащий компонент только в виде хлорида калия. Кроме того, данный продукт имеет малое содержание калия, не позволяющее эффективно применять его для удобрения, например, табачных и пальмовых культур.

Сущность изобретения Основная техническая задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в повышении физико-механических и агрохимических свойств азотно-калийного удобрения и расширении диапазона сельскохозяйственных культур для его эффективного применения, а также в создании способа получения данного азотно-калийного удобрения.

Данная задача решается тем, что в азотно-калийном удобрении, включающем карбамид и калийсодержащий компонент, калийсодержащий компонент представляет собой смесь сульфата калия и хлорида калия при следующем соотношении компонентов в мас. %: (NH2)2CO в пересчете на N (1243), смесь K2SO4 и КСl в пересчете на K2O (340).

Кроме того, содержание хлорида калия в смеси выбрано в интервале мас.%: (0,199,9).

Кроме того, в способе получения азотно-калийного удобрения, включающем смешение карбамида и калийсодержащего компонента, содержащего хлорид калия, и гранулирование полученной пульпы, что калийсодержащий компонент дополнительно содержит сульфат калия, при смешении карбамид берут в виде раствора, а калийсодержащий компонент берут в количестве (567) мас.%, при этом грануляцию полученной пульпы проводят в барабанном грануляторе при температуре (100140)oC, а скорость падения температуры гранулируемого продукта по длине барабана поддерживают в интервале (1,93,8)oC/м длины барабана.

Основные отличительные признаки азотно-калийного удобрения по настоящему изобретению заключаются в том, что калийсодержащий компонент представлен в виде смеси сульфата и хлорида калия при следующем соотношении компонентов в мас. %: (NH2)2CO в пересчете на N (1243), смесь K2SO4 и КСl в пересчете на К2О (340).

Дополнительный отличительный признак в соответствии с настоящим изобретением заключается в том, что содержание хлорида калия в смеси выбрано в интервале в мас.% (0,199,9).

Основные отличительные признаки способа получения азотно-калийного удобрения в соответствии с настоящим изобретением заключаются в том, что при смешении карбамид берут в виде раствора, а калийсодержащий компонент в виде смеси сульфата и хлорида калия берут в количестве (567) мас.%, при этом грануляцию полученной пульпы проводят в барабанном грануляторе при температуре (100140)oC, а скорость падения температуры гранулируемого продукта по длине барабана принимают в интервале (1,93,8)oC/м длины барабана.

По нашему мнению, настоящее изобретение соответствует условию патентоспособности - новизна, поскольку в уровне техники не содержится технического решения, существенные признаки которого полностью совпадают со всеми признаками, имеющимися в независимом пункте формулы изобретения. В уровне техники не удалось найти сведений об удобрении, состоящем из карбамида и смеси сульфата и хлорида калия, и способе его получения. Настоящее изобретение соответствует, по нашему мнению, также условию патентоспособности - изобретательский уровень, поскольку в уровне техники не выявлены технические решения, отличительные признаки которых направлены на решение технической задачи, достигаемой настоящим изобретением.

Сущность изобретения поясняется нижеприведенными примерами.

Пример 1.

В соответствии с настоящим изобретением, в смеситель подают карбамид в виде 90%-ного раствора карбамида в количестве 26,39 т/час и калийсодержащий компонент, представляющий собой смесь сульфата и хлорида калия в количестве 1,25 т/час, что составляет 5 мас.% от общего объема компонентов в смесителе. Температура калийсодержащего компонента составляет (6070)oC. Содержание хлорида калия в смеси калийсодержащих компонентов составляет 99,9 мас.%. Далее пульпу направляют на гранулирование в барабанный гранулятор, который имеет диаметр 4,5 м и длину 16 м. Частота вращения барабанного гранулятора 4,2 об/мин. Температура в зоне грануляции составляет 135oС. Гранулированный продукт на выходе из барабана имеет температуру (7075)oC и содержит N - 43,0 мас.%, К2O - 3,0 мас.%, H2O - 0,2 мас.%. Содержание биурета составляет 0,7 мас. %. Готовый продукт на выходе из барабанного гранулятора имеет следующий гранулометрический состав: фракция 1-4 мм не менее 90%, фракция менее 1 мм составляет до 3%, фракция более 6 мм отсутствует. Прочность гранул составляет 1200 г/гранулу. Средняя производительность по готовому продукту составляет 25 т/час. Скорость падения температуры гранулируемого продукта по длине барабана составляет 3,8oС на 1 м длины барабана.

Пример 2.

Процесс ведут так же, как описано в примере 1, но со следующими отличиями.

В смеситель подают раствор 90%-ного карбамида в количестве 9,17 т/час и калийсодержащий компонент, представляющий собой смесь сульфата и хлорида калия в количестве 16,75 т/час, что составляет 67 мас.% от общего объема компонентов в смесителе. Содержание сульфата калия в смеси калийсодержащих компонентов составляет 99,9 мас. %. Температура в зоне грануляции составила 101oС. Гранулированный продукт на выходе из барабана содержит N - 15,18 мас. %, К2О - 33,5 мас.%. Скорость падения температуры гранулируемого продукта по длине барабана при получении удобрения данного состава принимают 1,9oС на 1 м длины барабана.

Пример 3.

Процесс ведут так же, как описано в примере 1, но со следующими отличиями.

В смеситель подают раствор 90%-ного карбамида в количестве 13,9 т/час и калийсодержащий компонент, представляющий собой смесь сульфата и хлорида калия, в количестве 12,5 т/час, что составляет 50 мас.% от общего объема компонентов в смесителе. Содержание сульфата и хлорида калия в смеси составляет по 50 мас. %. Температуру в зоне грануляции берем 105oС. Гранулированный продукт на выходе содержит N - 23 мас.%, 2О - 27,5 мас.%. Прочность гранул составляет 1190 г/гранулу. Содержание биурета - 0,69 мас.%. Скорость падения температуры при получении удобрения данного состава принимают 2,2oС на 1 м длины барабана.

Пример 4.

Процесс ведут так же, как описано в примере 1, но со следующими отличиями.

В смеситель подают раствор 90%-ного карбамида в количестве 8,33 т/час и калийсодержащий компонент, представляющий собой смесь сульфата и хлорида калия, в количестве 17,5 т/час, что составило 70 мас.% от общего объема компонентов в смесителе. Содержание хлорида калия в смеси калийсодержащих компонентов составляет 99,9 мас.%. Температуру в зоне грануляции берем 138oС. Гранулированный продукт на выходе содержит N - 13,8 мас.%, K2O - 41,99 мас. %. Прочность гранул составляет 1220 г/гранулу. Содержание биурета - 0,91 мас. %. Скорость падения температуры гранулируемого продукта при получении удобрения данного состава берут 4,1oС на 1 м длины барабана.

Пример 5.

Процесс ведут так же, как описано в примере 1, но со следующими отличиями.

В смесь подают раствор 90%-ного карбамида в количестве 26,6 т/час и калийсодержащий компонент, представляющий собой смесь сульфата и хлорида калия, в количестве 1,1 т/час, что составило 4,4 мас.% от общего объема компонентов в смесителе. Содержание сульфата и хлорида калия в смеси калийсодержащих компонентов составляет по 50 мас.%. Температуру в зоне грануляции берем 99oС. Гранулированный продукт на выходе содержит N - 43 мас.%, 2О - 2,42 мас.%, Н2О - 0,65 мас.%. Прочность гранул составляет 880 г/гранулу. Содержание биурета - 0,9 мас.%. Скорость падения температуры гранулируемого продукта при получении удобрения данного состава берут 1,81oС на 1 м длины барабана.

Пример 6.

Процесс ведут так же, как описано в примере 1, но со следующими отличиями.

В смеситель подают раствор 90%-ного карбамида в количестве 26,4 т/час и калийсодержащий компонент, представляющий собой смесь сульфата и хлорида калия, в количестве 1,25 т/час, что составило 5 мас.% от общего объема компонентов в смесителе. Содержание сульфата и хлорида калия в смеси калийсодержащих компонентов составляет по 50 мас.%. Температура в зоне грануляции берем 98oС. Гранулированный продукт на выходе содержит N - 43,7 мас.%, K2O - 2,75 мас. %, Н2О - 0,7 мас. %. Прочность гранул составляет 890 г/гранулу. Содержание биурета - 0,9 мас.%. Скорость падения температуры гранулируемого продукта при получении удобрения данного состава берут 1,75oС на 1 м длины барабана.

Пример 7.

Процесс ведут так же, как описано в примере 1, но со следующими отличиями.

В смеситель подают раствор 90%-ного карбамида в количестве 9,17 т/час и калийсодержащий компонент, представляющий смесь сульфата и хлорида калия в количестве 16,75 т/час, что составило 67 мас.% от общего объема компонентов в смесителе. Содержание сульфата и хлорида калия в смеси калийсодержащих компонентов составляет по 50 мас.%. Температуру в зоне грануляции берем 136oС. Гранулированный продукт на выходе содержит N - 15,2 мас.%, К2О - 36,85 мас. %. Прочность гранул составляет 1210 г/гранулу. Содержание биурета - 0,7 мас. %. Скорость падения температуры гранулируемого продукта при получении удобрения данного состава берут 3,8oС на 1 м длины барабана.

Следует отметить, что при выходе за верхний предел концентрации смеси калийсодержащих компонентов, который в пересчете на K2O составил 41,99 мас.% (пример 4), и повышенной температуры в зоне грануляции 138oС и более высокой скорости падения температуры гранулируемого продукта, равной 4,1oС на 1 м длины барабана, получается некондиционное удобрение, которое имеет повышенное содержание K2O и повышенное содержание биурета.

При выходе за нижний предел концентрации смеси калийсодержащих компонентов, который в пересчете на К2О составил (2,422,75) мас.%, (примеры 5 и 6), более низкой температуры в зоне грануляции (9998)oC и пониженной скорости падения температуры гранулируемого продукта (1,811,75)oC на 1 м длины барабана, также получается некондиционное удобрение с пониженной прочностью гранул и повышенным содержанием биурета и воды.

Настоящее изобретение может быть наилучшим образом применено в сельском хозяйстве и химической промышленности при производстве азотно-калийных удобрений с улучшенными физико-механическими и агрохимическими свойствами.

Формула изобретения

1. Азотно-калийное удобрение, включающее карбамид и калийсодержащий компонент, отличающееся тем, что калийсодержащий компонент представляет собой смесь сульфата и хлорида калия при следующем соотношении компонентов, мас.%: (NH2)2CO в пересчете на N 12-43, смесь K2SO4 и КСl в пересчете на К2О 3-40.

2. Азотно-калийное удобрение по п.1 отличающееся тем, что содержание хлорида калия в смеси выбрано в интервале, мас.%: 0,1-99,9.

3. Способ получения азотно-калийного удобрения, включающий смешение карбамида и калийсодержащего компонента, содержащего хлорид калия, и гранулирование полученной пульпы, отличающийся тем, что калийсодержащий компонент дополнительно содержит сульфат калия, при смешении карбамид берут в виде раствора, а калийсодержащий компонент берут в количестве 5-67 мас.%, при этом грануляцию полученной пульпы проводят в барабанном грануляторе при 100-140oС, а скорость падения температуры гранулируемого продукта по длине барабана поддерживают в интервале 1,9-3,8oС/м длины барабана.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сложным гранулированным удобрениям и способам их получения

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к составам удобрений и способам их производства

Изобретение относится к получению сложных фосфорно-калийных удобрений длительного действия

Изобретение относится к технологии получения сложных гранулированных удобрений

Изобретение относится к способам получения сложных удобрений, содержащих азот, кальций и серу, и может быть использовано в химической промышленности и сельском хозяйстве

Изобретение относится к способам получения сложных удобрений, содержащих азот, кальций и серу, и может быть использовано в химической промышленности и сельском хозяйстве
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности комплексным органоминеральным удобрениям, содержащим фосфор, калий, кальций, магний, гуминовые кислоты и микроэлементы: Mn, Zn, Cu, Co, Ni, Mo

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к технологиям использования минеральных удобрений
Изобретение относится к производству органоминеральных удобрений широкого ассортимента

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при получении комплексных органоминеральных удобрений с пониженной растворимостью в воде и высокой биологической активностью

Изобретение относится к области получения калийных удобрений из сильвинитовых руд флотационным методом

Изобретение относится к технике переработки мелкодисперсного хлористого калия, образующегося в производстве калийных удобрений из сильвинитовых руд

Изобретение относится к области получения непылящих минеральных удобрений и может использоваться на предприятиях, выпускающих калийные и другие минеральные удобрения

Изобретение относится к технике производства минеральных удобрений, а именно к технологии получения сульфата калия из хлорида калия и сульфата аммония в водной среде переработкой избыточных растворов на комплексное NPK-удобрение

Изобретение относится к технологии получения непылящих минеральных удобрений и может быть использовано на предприятиях, выпускающих калийные и другие минеральные удобрения

Изобретение относится к способу получения хлористого калия, используемого в качестве удобрения, флотацией из калийной руды, включающему обработку хлористого калия в процессе флотации поверхностно-активным веществом, в качестве которого используют нефтяную фракцию с температурой кипения 310-420oC, обезвоживание, сушку и последующую обработку реагентами: ферроцианидом калия, карбамидом и полиэтиленгликолем

Изобретение относится к способам производства минеральных удобрений и может быть использовано на предприятиях, имеющих отходы хлорида калия и карбоната кальция

Изобретение относится к технологии получения обеспыленного хлористого калия и может быть использовано при производстве калийных удобрений и разработке технологии, уменьшающей затраты на производство и улучшающей потребительские свойства готовой продукции

Изобретение относится к технологии получения калийных удобрений с улучшенными физико-механическим свойствами за счет кондиционирования специальными реагентами

Изобретение относится к технологии получения гранулированных удобрений, включающей обработку пылевидных фракций связующим и последующее прессование совместно с крупными классами

Изобретение относится к сложным гранулированным удобрениям и способам их получения

Изобретение относится к составам азотно-калийных удобрений, включающих карбамид и калийсодержащий компонент, и способам их получения, и может быть использовано в сельском хозяйстве и химической промышленности

Наверх