Способ переработки отходов обжига керамического магнийсиликатного проппанта для получения мелиоранта


 


Владельцы патента RU 2601239:

Общество с ограниченной ответственностью "ФОРЭС" (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ переработки отходов обжига керамического магнийсиликатного проппанта для получения мелиоранта характеризуется тем, что отделяют спеки, образующиеся при обжиге, дробят их, затем дробленый материал подают в лопастной смеситель и обрабатывают в течение 2-5 минут суспензией гербицида или раствором микроэлементов при подаче во время обработки в смеситель воздуха с температурой 60-80°C. Изобретение позволяет получить многофункциональный физический и химический мелиорант, представляющий собой рыхлитель и носитель гербицидов или микроэлементов. 2 пр.

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к повышению плодородия почв за счет восстановления их структуры, и может быть использовано для вовлечения бросовых земель в сельскохозяйственный оборот, облагораживания территорий, оказавшихся в зоне интенсивного влияния промышленных предприятий, на территориях жилой и промышленной застройки.

Общеизвестно применение различных природных материалов и техногенных отходов в сельском хозяйстве в качестве физических мелиорантов-рыхлителей почв как самостоятельно, так и в смеси с органическими и неорганическими удобрениями (см., например, патенты РФ №2091423, №2490240, №2049107, №2193590). Применение мелиорантов особенно актуально при вовлечении в хозяйственный оборот глинистых почв. Глинистые почвы являются тяжелыми грунтами, обладающими повышенной плотностью и вязкостью. При увлажнении они чрезмерно слипаются и становятся почти непригодными для обработки и выращивания растений. Кроме того, с повышенной плотностью глинистых грунтов связана их низкая воздухопроницаемость, что делает успешное выращивание на них растений почти невозможным. Дело в том, что в таком случае к корням не поступает достаточного количества кислорода и микроэлементов. Это, в свою очередь, приводит к торможению роста и развития растительных видов. Отсутствие кислорода губительно действует и на микроорганизмы, обитающие в почве и являющиеся важной составляющей процесса почвообразования. Недостаток воздуха приводит к тому, что замедляется распад органических компонентов почвы. В результате грунт становится бедным, а растения не получают требующихся им для нормального развития питательных веществ. Такие почвы обычно практически не пропускают влагу, что обусловливает невозможность развития внутренней капиллярной системы, являющейся важным условием создания оптимальной среды для роста растений. При увлажнении вода задерживается в поверхностных слоях глинистых почв, в большом количестве скапливаясь в прикорневой зоне высаженных растений, в результате чего растения загнивают и погибают. Вовлечение указанных земель в хозяйственный оборот производится путем периодического внесения в них крупнозернистого песка, золы, торфа, извести, цеолита и пр., биологические качества повышают введением органических удобрений, а борьбу с сорняками осуществляют введением в почву гербицидов.

Известен патент РФ №2411281, в котором состав для восстановления биопродуктивности глинистых почв содержит органическое удобрение сапропель и естественный рыхлитель, запахиваемые в почву на глубину 10-15 см, а в качестве естественного рыхлителя используется отсев карьеров строительных материалов при следующем массовом соотношении компонентов, %:

сапропель 8-12
отсев карьеров строительных материалов 13-32
верхний слой глинистой почвы остальное

кроме того, в качестве рыхлителя используются нетоксичные отходы металлургического производства.

Недостатком известного технического решения является то, что отсев карьеров строительных материалов и нетоксичные отходы металлургического производства используются исключительно в качестве рыхлителя.

Известен также способ производства удобрений или мелиорантов из металлургического шлака (патент РФ№2195440), в котором исходный шлак дробят, извлекают из него металлические включения и сортируют по крупности на грохотах. Отсев шлака крупностью 0-5 (0-10) мм подвергают пневмоклассификации при скорости воздушного потока 12-18 м/с и концентрации отсева шлака в пневмоклассификаторе 4-10 кг/м3. В качестве добавок используют сыпучие органические и неорганические материалы - навоз, торф, птичий помет, суперфосфат, мочевину и др. Недостатком известного технического решения также является тот факт, что дробленый шлак выступает исключительно в качестве рыхлителя.

Проведенные исследования показали, что информация о способах переработки отходов обжига магнийсиликатного керамического проппанта для получения мелиоранта в известных источниках отсутствует.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение многофункционального физического и химического мелиоранта, представляющего собой рыхлитель и носитель гербицидов или микроэлементов.

Указанная цель достигается тем, что в способе переработки отходов обжига керамического магнийсиликатного проппанта для получения мелиоранта отделяют спеки, образующиеся при обжиге, дробят их, затем дробленый материал подают в лопастной смеситель и обрабатывают в течение 2-5 минут суспензией гербицида или раствором микроэлементов при подаче во время обработки в смеситель воздуха с температурой 60-80°С.

Под термином мелиорант, употребляемым в рамках заявляемого технического решения, следует рассматривать материал, способствующий улучшению физических и химических характеристик почвы.

Магнийсиликатные керамические проплаты представляют собой гранулы с насыпной плотностью, как правило, менее 1,6 г/см3, поверхность которых обладает высокими показателями сферичности и округлости. В качестве исходных компонентов шихты используют смесь термообработанного серпентинита и высушенного природного песка. Применение проппанта увеличивает поток текучих сред из нефтяного или газового резервуара в скважину за счет увеличения общей площади контакта между резервуаром и скважиной, а также за счет того, что слой проппанта в трещине имеет более высокую проницаемость, чем проницаемость пласта. Производство проппанта включает в себя помол исходной шихты, ее грануляцию и пофракционный обжиг гранул. ГОСТом 54571-2011 установлен следующий фракционный состав выпускаемого магнийсиликатного проппанта, мм: 0,2-0,4; 0,3-0,6; 0,85-1,2; 1,0-1,7; 1,4-2,0. В процессе обжига проппанта-сырца образуется некоторое количество отходов, представляющих собой спеки гранул. Вследствие того, что производство проппантов носит крупнотоннажный характер, переработка и рациональное использование указанных отходов представляет большой интерес для изготовителей данного вида продукции.

Дробленые отходы обжига магнийсиликатного проппанта имеют ряд неоспоримых преимуществ перед известными рыхлителями, обусловленных, прежде всего, их поверхностной структурой, представляющей собой спеки 3-15 отдельных гранул малинообразной формы. Между гранулами имеются впадины и поры. Такая форма поверхности придает материалу высокую удерживающую способность, что позволяет наносить на гранулы гербициды или микроэлементы.

В последние годы все большее распространение получают почвенные гербициды корневого действия (симазин, атразин, диурон). Эти препараты сами по себе обладают малой растворимостью в воде, а при нанесении на поверхность заявляемых дробленых отходов в значительной степени уменьшается опасность их промывания к корневой системе плодовых растений.

Уникальная форма поверхности отходов обжига магнийсиликатного проппанта делает возможной их обработку раствором микроэлементов с их последующим медленным высвобождением в почве.

Состав и концентрация наносимых на поверхность материала гербицидов или микроэлементов определяется характеристиками почвы. Кроме того, дробленые отходы обжига керамического магнийсиликатного проппанта имеют низкую насыпную плотность, что позволяет уменьшить количество вводимого рыхлителя. Необходимо особо отметить тот факт, что, имея слабощелочную реакцию, отходы обжига магнийсиликатного проппанта могут снижать избыточную кислотность грунтов, подвергшихся воздействию кислотных дождей.

Размер дробленых агломератов определяется конкретным типом обрабатываемой почвы и может варьироваться в пределах 2-20 мм.

При обработке материала в смесителе в течение менее 2 минут не удается обеспечить равномерность обработки поверхности дробленого материала, увеличение времени обработки свыше 5 минут не приводит к дальнейшему улучшению потребительских свойств продукции и вызывает разрушение некоторой части агломератов.

Сушка материала при температуре 60-80°С производится для удаления лишней влаги. Вместе с тем, экспериментальным путем установлено, что некоторая остаточная влажность (приблизительно 0,5-1,0%) обеспечивает более надежное сцепление действующего вещества с поверхностью носителя.

При обработке материала в смесителе в течение менее 2 минут и при температуре ниже 60°С материал остается переувлажненным и товарный продукт слеживается при хранении. При обработке материала в смесителе в течение более 5 минут и при температуре выше 80°С материал оказывается существенно пересушенным и нанесенные гербициды и микроэлементы частично осыпаются с поверхности носителя.

Примеры осуществления изобретения

Пример 1. 1 тонну дробленых отходов обжига магнийсиликатного проппанта фракции 10 мм помещали в лопастной смеситель, затем в смеситель подавали 12 л водной суспензии атразина, содержащей 2 кг действующего вещества, одновременно в смеситель подавали воздух с температурой 60°С. Материал обрабатывали в течение 5 минут. Готовый продукт с остаточной влажностью 1,0% выгружали и затаривали в полимерный контейнер (1 т).

Пример 2. 1 тонну дробленых отходов обжига магнийсиликатного проппанта фракции 10 мм помещали в лопастной смеситель, затем в смеситель подавали 12 л водного раствора карбоната калия, содержащего 2 кг К2СО3, одновременно в смеситель подавали воздух с температурой 80°С. Материал обрабатывали в течение 2 минут. Готовый продукт с остаточной влажностью 0,5% выгружали и затаривали в полимерный контейнер (1 т).

Таким образом, заявляемый способ переработки отходов обжига керамического магнийсиликатного проппанта позволяет получить многофункциональный мелиорант, представляющий собой рыхлитель и носитель гербицидов или микроэлементов, обеспечивающий структурирование почвы и ее химическую мелиорацию.

Способ переработки отходов обжига керамического магнийсиликатного проппанта для получения мелиоранта, характеризующийся тем, что отделяют спеки, образующиеся при обжиге, дробят их, затем дробленый материал подают в лопастной смеситель и обрабатывают в течение 2-5 минут суспензией гербицида или раствором микроэлементов при подаче во время обработки в смеситель воздуха с температурой 60-80°C.



 

Похожие патенты:
Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Применение композиций, содержащих: (A) один или несколько аминокарбоксилатов, выбранных из группы, включающей метилглициндиацетат, его соли со щелочными металлами, диацетат глутаминовой кислоты и его соли со щелочными металлами, (B) по меньшей мере одно неорганическое соединение, выбранное из группы, включающей неорганические фосфаты, неорганические фосфиты, неорганические нитраты, соли аммония и соли калия, и (C) при необходимости воду, для нанесения на растения, почву или вегетационные субстраты.

Изобретение относится к области утилизации отходов промышленности теплоэнергетического комплекса, к озеленению и обустройству городских территорий. Предложены составы грунтовых смесей, содержащие компоненты в следующем соотношении, мас.% (на сухое): песок (16-48); торф (10-19); шлам химводоочистки ТЭЦ (35-59), гумусовая добавка (перегной) (7-10).

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ получения медленнодействующих удобрений с силикатным покрытием включает последовательную обработку удобрения растворами силиката натрия и хлористого кальция при 30-40°С, затем высушивание капсулированных гранул при 60±5°С в псевдоожиженном слое, при этом обработку растворами осуществляют в отдельных зонах аппарата, причем растворы подают струями в импульсном режиме и выполняют активацию псевдоожиженного слоя перемешивающими устройствами, высушивание капсулированных гранул осуществляют в две стадии, первую из которых реализуют в зоне обработки раствором хлористого кальция после завершения орошения, вторую стадию реализуют в отдельном аппарате потоком воздуха с температурой 60±5°С.

Изобретение относится к добавкам, которые могут содержаться в удобрениях для ограничения или препятствия дополнительной обработке удобрений с получением взрывных устройств.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Для корневой подкормки винограда на песчаных почвах производят внесение азотных, фосфорных, калийных удобрений гидробуром под корень на глубину 25-30 см в фазе начала сокодвижения совместно с борной кислотой при следующем соотношении компонентов действующего вещества на один гектар: азота - 90 кг, фосфора - 90 кг, калия - 90 кг, борной кислоты - 3 кг.

Изобретение относится к удобрению с регулируемым высвобождением питательных веществ. Покрытое гранулированное удобрение с регулируемым высвобождением питательных веществ, полученное посредством нанесения покрытия на гранулы водорастворимого удобрения, содержащего по меньшей мере одно питательное вещество на основе азота, где покрытие содержит смесь эпоксидной смолы с низкой молекулярной массой между 100 до 400 в количестве от 50 до 85% масс./масс., производное имидазола в количестве от 1% до 20% масс./масс.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Композиция кондиционирующая для минеральных удобрений включает первичные амины с длиной углеводородной цепи С17-С20, причем в основу композиции входят растительные масла и/или их смеси, предварительно разогретые до 60°C до достижения однородной гомогенной смеси, с добавлением первичных аминов и/или их смесей.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Органоминеральное удобрение для овощных культур включает микроэлементы: медь, кобальт и цинк, а также макроэлементы: азот, фосфор, калий и воду в связанной форме, причем оно дополнительно содержит мезоэлементы: кальций, магний и кремний, биологически активные вещества: глутаминовую и аспарагиновую кислоты, эпибрассинолид, а микроэлементы дополнительно включают: железо, марганец, бор, молибден и йод.

Изобретения относятся к удобрительным композициям и способам. Удобрительная композиция содержит соответствующие количества минерального удобрения, выбранного из группы, состоящей из гипса, одного или нескольких членов группы кизерита, калий-магниевого сульфата, элементарной серы и их смесей, и сополимера, находящегося в контакте с указанным минеральным удобрением, где указанный сополимер выбирают из группы, состоящей из сополимеров кислот или солей, содержащих индивидуальные количества малеиновых и итаконовых фрагментов.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ подкормки фруктовых деревьев включает опрыскивание щелочным раствором нанодисперсного магнетита, стабилизированного нафтеновыми кислотами, выкипающими в пределах 250-300 градусов Цельсия при давлении 5 мм ртутного столба с добавлением калийного микроудобрения из расчета 30-40 грамм на 100 литров воды.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения раствора минерального удобрения для некорневой подкормки растений на основе солей макро- и микроэлементов с динатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты, причем рабочий раствор содержит прилипатель, а также хелаты микроэлементов. Все компоненты взяты при определенном соотношении. Изобретение позволяет улучшить потребительские свойства состава для некорневой подкормки растений. 2 з.п. ф-лы, 1 пр.
Наверх