Способ получения комплексного удобрения
Владельцы патента RU 2277078:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологиям производства комплексных удобрений. Способ получения комплексного удобрения заключается в том, что фосфоритную муку смешивают с отработанным сернокислотным раствором травления черных металлов в массовом соотношении 1:2, затем добавляют цеолит с фракциями зерен 1,5-3,5 мм в количестве 25-45% от массы смеси и смесь подают в шнековую сушилку, где происходит образование и сушка гранул при температуре 130-150°С. Гранулы имеют размер 2,5-4,5 мм, влажность готовой продукции 5,5-10,6%. Полученное удобрение обладает мелиорирующими и инсектофунгицидными свойствами при одновременном снижении себестоимости удобрения и утилизации травильных растворов.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологиям производства комплексных удобрений.
Известен способ переработки травильных растворов сернокислотного травления черных металлов, в котором, с целью получения сложных удобрений с микроэлементами, травильные растворы смешивают с мелкоизмельченным металлургическим шлаком с последующим нагреванием полученной пульпы при непрерывном перемешивании; металлургический шлак измельчают до размера частиц 0,3-1,0 мм, смешивание ведут в весовом соотношении фаз Т:Ж от 10:4 до 10:3 и нагревание ведут до температуры 130-150°С в течение одного часа (SU, авторское свидетельство №333155 А1, М. кл. С 05 D 9/02, С 05 D 3/04. Способ переработки травильных растворов (П.В.Дыбина и Т.Н.Елисеева (СССР). - Заявка №1439195/23-26; Заявлено 20.05.1970; Опубл. 21.03.1972, Бюл. №11 // Открытия. Изобретения. - 1972. - №11).
К недостаткам описанного способа, несмотря на то, что используются отходы металлургического производства, относятся высокая себестоимость продукта, многостадийность процесса обработки, большая трудоемкость, низкая эффективность для мелиорации солонцовых почв и комплексов.
Известен также способ получения микроэлементного суперфосфата путем разложения фосфатного сырья отработанной серной кислотой, в котором, с целью сокращения срока вызревания продукта при одновременном обогащении микроэлементами, в отработанную серную кислоту вводят молибденсодержащий раствор в соотношении 1:4,5-5,5; в качестве молибденсодержащего раствора используют отходы электроламповых производств следующего состава, %:
| Н2MoO4 | 32 |
| HNO3 | 20 |
| H2SO4 | 25 |
| Н2О | Остальное |
(SU, авторское свидетельство №793962 А1, М. кл.3 С 05 В 11/08. Способ получения микроэлементного суперфосфата / М.О. Гумбатов, А.В.Кононов, М.С.Алосманов и др. (СССР). - Заявка №2677554/23-26; Заявлено 25.10.1978; Опубл. 07.01.1981, Бюл. №1 // Открытия. Изобретения. - 1981. - №1).
К недостаткам описанного способа, несмотря на применение отработанных молибденсодержащих растворов электролампового производства, относятся низкая эффективность продукта как удобрения и химмелиоранта. Компоненты полученного удобрения не способствуют рассолонцеванию почвенных карбонатных и солевых горизонтов.
Известен способ получения комплексных микроудобрений, включающий обработку при перемешивании измельченного металлургического шлака отработанным раствором сернокислотного травления черных металлов, сушку и грануляцию готового продукта, в котором, с целью улучшения качества удобрений и придания им гербицидных свойств, а также снижения энергозатрат, отработанный раствор сернокислотного травления черных металлов смешивают с отработанными электролитами гальванических производств в соотношении (3,3-3,4):1,0 и полученный смешанный раствор подают на обработку металлургического шлака при Т:Ж=1:5 (SU, авторское свидетельство №1488290 А1, М. кл.4 С 05 D 9/02, 3/4. Способ получения комплексных микроудобрений / Т.Н.Елисеева (СССР). - Заявка №4261355/31-26; Заявлено 12.06.1987; Опубл. 23.06.1989, Бюл. №23 // Открытия. Изобретения. - 1989. - №23).
К недостаткам данного способа относятся многостадийность процесса обработки, необходимость грануляции полученного микроудобрения, шлак не содержит органических веществ, потребность в сушке, а также недостаточным количеством микроэлементов для питания сельскохозяйственных растений.
Известен также способ получения комплексного микроудобрения, включающий обработку измельченного основного металлургического шлака, содержащего оксид кремния, отработанными растворами травления черных металлов при перемешивании с последующей сушкой и грануляцией готового продукта, в котором обработку основного металлургического шлака осуществляют отработанными растворами травления черных металлов, содержащих плавиковую кислоту при массовом соотношении оксида кремния к плавиковой кислоте 1:(0,3-0,4) и Т:Ж=1:3, а сушку реакционной массы ведут при 180-200°С (RU, патент №2034819 С1, МПК6 С 05 D 9/02, 3/04. Способ получения комплексных микроудобрений / Т.Н.Елисеева, В.А.Елисеева (RU). - Заявка №5040753/26; Заявлено 29.04.1992; Опубл. 10.05.1995, Бюл. №13).
Описанные способ имеет ограниченные функциональные возможности, малопроизводителен, энергоемок, цикличность технологического процесса и требует дорогостоящего специального технологического оборудования.
Сущность заявленного изобретения.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - утилизация травильных растворов, повышение мелиорирующих и инсектофунгицидных свойств удобрений на основе фосфоритов.
Технический результат - снижение себестоимости комплексного удобрения.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе получения комплексного удобрения из отработанных растворов травления черных металлов, включающем сушку готового продукта, согласно изобретению содержащий микроэлементы отработанный сернокислый раствор травления черных металлов и молотую фосфоритную муку смешивают при массовом соотношении твердой фракции к жидкой фракции как 1:2, затем смешивают с цеолитом фракции 1,5-3,5 мм в количестве 25-45% от массы смеси, а сушку реакционной массы ведут при температуре 130-150°С.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.
Способ получения заявленного комплексного удобрения из отработанного сернокислого раствора травления черных металлов на завершающем этапе включает сушку готового продукта. Молотую фосфоритную муку смешивают с отработанным сернокислым травильным раствором. Содержание и химический состав фосфоритов, добытых в Трехостровском месторождении (Волгоградская область, 2004 год), в %: кремнезем - 47,33; оксид кальция - 17,40; оксид магния - 1,43; оксид серы - 0,63; P2O5 - 9,03; нерастворимый остаток - 50,85; вода - 1,95. Состав сернокислого травильного раствора, %: H2SO4 - 14,0; FeSO4 - 22,8; Zn - 0,02; Ni - 0,02; Cu - 0,03.
Молотый суперфосфат и сернокислый травильный раствор содержат микроэлементы в доступной форме. Смешивание фосфорита (твердая фракция) с сернокислым травильным раствором ведут при массовом соотношении твердой фракции к жидкой фракции как 1:2. Полученную массу смешивают с цеолитом. К последним относятся алюмосиликаты, кристаллические структуры которых образованны тетраэдричными фрагментами SiO4 4- и AlO4 5-, объединенными общими вершинами в трехмерный каркас, пронизанный полостями и каналами. В последних при завершении реакций находятся макро- и микроэлементы в водорастворимых формах и катионы металлов из растворов сернокислотного травления (Zn, Cu, Fe, Al и др.), аммония и др. Размер фракций цеолита - 1,5-3,5 мм. Цеолит добавляют в количестве 25-45% от массы смеси. Сушку реакционной массы ведут в шнековой сушилке при температуре 130-150°С. Размер гранул после сушки - 2,5-4,5 мм. Влажность готового продукта при упаковке в тару - 5,5-10,6%.
Полученное комплексное удобрение имеет следующий состав,%: Р2О5 - 12-13; Са - 20-21; F - 1,0; SiO2 - 22-27; Fe - 5,6-6,7; Ni - 0,2-0,3.
Макроэлементы в полученном удобрении находятся в виде сульфатов и оксидов. Содержание твердого остатка не более 30%.
Добавляемый в удобрение цеолит придает ему мелиорирующие свойства пролонгированного действия. Продукт хорошо гранулируется. Использование отработанных травильных растворов вместо серной кислоты при разложении фосфоритов позволяет снизить себестоимость комплексного удобрения, а также снизить антропогенную нагрузку на промплощадки для хранения травильных растворов, уменьшить сброс технологической воды в открытые водоемы.
Способ получения комплексного удобрения из отработанных растворов травления черных металлов, включающий сушку готового продукта, отличающийся тем, что содержащий микроэлементы отработанный сернокислый раствор травления черных металлов и молотую фосфоритную муку смешивают при массовом соотношении твердой фракции к жидкой фракции как 1:2, затем смешивают с цеолитом фракции 1,5-3,5 мм в количестве 25-45% от массы смеси, а сушку реакционной массы ведут при температуре 130-150°С.
