Суперсульфат и способ его получения

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ получения суперсульфата включает обработку тонкомолотого менее 100 мкм магнийсодержащего сырья в виде серпентинита или отходов обогащения магнезита 80-96%-ным раствором серной кислоты, при комнатной температуре, при перемешивании и соотношении между серной кислотой и магнийсодержащим сырьем 1,0:1,05-1,5 до полного разложения магнийсодержащего сырья и последующее измельчение полученного суперсульфата менее 200 мкм. Суперсульфат на основе тонкомолотого менее 100 мкм магнийсодержащего сырья, включающий простой суперсульфат, с содержанием массового процента основного вещества MgSO4⋅H2O не менее 80. Изобретения позволяют упростить процесс производства удобрения, которое применяется для поднятия урожайности зерновых и овощных культур. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к способам получения минеральных удобрений и может быть использовано в сельском хозяйстве для повышения урожайности.

Известен способ получения сульфата магния по патенту РФ №2104936, опубл. 20.02.1998. Способ заключается в том, что магнезитовая пульпа с соотношением Т:Ж=1:6,5-7 поступает на реагирование с серной кислотой при соотношении MgO : H2SO4=1:2,5-2,6 при температуре 85-90°С. Процесс ведут до достижения рН 6,5-7,5. Затем происходит фильтрация от шлама и раствор сульфата магния с CMgSO4=35-37% охлаждают до температуры <15°С. При этом из раствора кристаллизуется MgSO4⋅7H2O, кристаллы которого отделяются от маточных растворов и высушиваются в сушильном барабане при температуре 130-160°С. Маточные растворы подаются на упарку и сушку в аппарат "КС", где получается безводный продукт с содержанием 28-30% MgO. Разложение магнезита проводят при определенной норме серной кислоты до рН 6,5-7,5, что приводит к получению высокой концентрации MgSO4 в растворе, что в свою очередь позволяет повысить коэффициент разложения сырья и за счет введения стадии охлаждения растворов с кристаллизацией MgSO4⋅7H2O с последующим отделением кристаллов семиводного MgSO4, сушкой маточных растворов до получения безводного MgSO4.

Недостатком данного способа является использование дорогого сырья - магнезита, технологическая сложность процесса, связанная с высокой температурой выщелачивания.

Наиболее близким является комплексное магний-фосфатное удобрение и способ его получения по патенту РФ №2411223, опубл. 10.02.2011. Способ включает обработку тонкомолотого магнийсодержащего сырья в виде серпентинитсодержащих промышленных отходов 80-96%-ным раствором серной кислоты, нагретой до 40±0,5°С, при перемешивании и соотношении между серной кислотой и магнийсодержащим сырьем 1,0:1,05-1,5 до полного разложения магнийсодержащего сырья; последующее тщательное перемешивание продукта разложения с аммофосом или простым суперфосфатом, или преципитатом, или аммофоской при соотношении их 1,4-2,4:1,0; нейтрализацию полученной смеси до достижения рН смеси, равного 8,0, и при необходимости гранулирование целевого продукта. Комплексное магний-фосфатное удобрение на основе тонкомолотых серпентинитсодержащих промышленных отходов и фосфорсодержащих продуктов, выбранных из группы, включающей простой суперфосфат, аммофос, преципитат, аммофоску с содержанием, мас. %: P2O5 - 12,0-27,5; P2O5 (р.ф.) - 10,0-21,5; MgO - 16,1-32,0; SO3 - 16,2-36,2; SiO2 - 8,0-13,9; N2 - 0-8,8; CaO - 0-19,4; K2O - 0-10,5; Fe2O3 - 0,1-1,2; H2O - 7,8-14,9.

Недостатком данного способа является необходимость разогрева концентрированной серной кислоты до температуры 40°С, в результате данного способа получают комплексное удобрение, включающее простой суперфосфат.

Задачей изобретения является расширение арсенала минеральных удобрений и способов их получения, а именно создание суперсульфата и способа его получения.

Поставленная задача решается описываемым способом получения суперсульфата, включающим обработку тонкомолотого магнийсодержащего сырья менее 100 мкм в виде серпентинита или отходов обогащения магнезита 80-96%-ным раствором серной кислоты, при комнатной температуре, при перемешивании и соотношении между серной кислотой и магнийсодержащим сырьем 1,0:1,05-1,5 до полного разложения магнийсодержащего сырья; последующее измельчение полученного суперсульфата менее 200 мкм и при необходимости гранулирование целевого продукта.

Технический результат заключается в том, что заявляемый способ реализуется без применения сложных устройств и энергоемких процессов нагрева концентрированной серной кислоты, опирается на большую сырьевую базу, а полученный продукт суперсульфат может быть применен в сельском хозяйстве как отдельное минеральное удобрение или компонент комплексных минеральных удобрений для поднятия урожайности зерновых и овощных культур.

Для достижения указанного технического результата предложено минеральное удобрение суперсульфат, полученный по предлагаемому способу на основе тонкомолотого менее 100 мкм магнийсодержащего сырья, включающего простой суперсульфат, с содержанием массового процента основного вещества MgSO4⋅H2O не менее 80.

Предлагаемый способ предусматривает:

- использование серпентинита или отходов обогащения магнезита;

- проведение процесса получения суперсульфата в безводной среде, непосредственно в концентрированной серной кислоте, что сразу за счет экзотермического эффекта реакции взаимодействия, сопровождающегося разрушением кристаллических решеток минералов, позволяет получать смесь кизерита и активного кремнезема с высоким выходом, названного суперсульфатом, по реакции

Mg3Si2O5(ОН)8+3H2SO4=3MgSO4⋅H2O+2SiO2+2H2O+87,5 ккал,

за счет теплоты реакции вода испаряется в процессе разложения минералов. Причем названный суперсульфат имеет следующий состав указанный в таблице 1.

- присутствие активного кремнезема повышает ценность минерального удобрения.

Способ осуществляется следующим образом.

В емкость из нержавеющей стали загружают концентрированную серную кислоту и при постоянном перемешивании постепенно загружают сухое порошкообразное измельченное магнийсодержащее сырье в соотношении между серной кислотой и магнийсодержащим сырьем 1,0:1,05-1,5.

После смачивания порошка магнийсодержащего сырья серной кислотой при постоянном перемешивании смесь загустевает, сильно разогревается и начинает кипеть; кипение суспензии сопровождается выделением газообразной воды, после чего масса отвердевает. Время отвердевания смеси 3-5 мин. Время окончательного «созревания» суперсултфата 6-12 ч, в течение этого времени процесс образования суперсульфата с выделением тепла продолжается до полного остывания смеси. Суперсульфат после «созревания» представляет собой пористый, рыхлый кусковой материал.

Полученный кусковой суперсульфат измельчают до фракции менее 200 мкм и при необходимости гранулируют целевой продукт.

Пример

В качестве сырья использовали магнийсодержащие отходы обогащения аморфного магнезита Халиловского месторождения Оренбургской области, например серпентинит. На фиг. 1 представлено изображение серпентинита, измельченного до фракции менее 100 мкм.

Исследования исходного сырья показали, что серпентинит Халиловского месторождения стабилен по своему химическому и фазовому составу и в пределах месторождения меняется незначительно. Содержание основных компонентов (мас. %) в пересчете на оксиды представлено в таблице 2.

Анализ фазового состава серпентинита показал, что минерал в природе представлен в виде лизардита (фиг. 2).

В емкость из нержавеющей стали загружали концентрированную серную кислоту массой 200 г и плотностью 1,84 г/см3.

При включенном перемешивающем устройстве в емкость постепенно загружали сухой порошкообразный измельченный серпентинит в количестве 200 г.

После смачивания порошка серпентинита серной кислотой и перемешивания смесь загустевала, сильно разогревалась и начинала кипеть; кипение суспензии сопровождалась выделением газообразной воды, после чего масса отвердевала. Время отвердевания смеси 3-5 мин. Время окончательного «созревания» суперсултфата 6-12 ч, в течение этого времени процесс образования суперсульфата с выделением тепла продолжается до полного остывания смеси. Суперсульфат после «созревания» представляет собой пористый, рыхлый кусковой материал.

Полученный кусковой суперсульфат измельчали в щековой дробилке до фракции 0-2 мм. Далее суперсульфат измельчали в шаровой мельнице со стальными мелющими телами до фракции 0-0,1 мм в течение 20 мин.

Полученный порошок суперсульфата анализировали методами рентгенофазового анализа, для определения количественного фазового состава, который представлен на фиг. 3. Результаты количественного фазового анализа суперсульфата приведены в таблице 3.

1. Способ получения суперсульфата, включающий обработку тонкомолотого менее 100 мкм магнийсодержащего сырья в виде серпентинита или отходов обогащения магнезита 80-96%-ным раствором серной кислоты, при комнатной температуре, при перемешивании и соотношении между серной кислотой и магнийсодержащим сырьем 1,0:1,05-1,5 до полного разложения магнийсодержащего сырья и последующее измельчение полученного суперсульфата менее 200 мкм.

2. Суперсульфат, полученный по п. 1 на основе тонкомолотого менее 100 мкм магнийсодержащего сырья, включающий простой суперсульфат, с содержанием массового процента основного вещества MgSO4⋅H2O не менее 80.



 

Похожие патенты:

Изобретения относятся к минеральным продуктам, композициям для обработки семян, почвы и растений, а также к способам получения и применения таких продуктов и композиций.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ приготовления концентрата питательного раствора для растений на базе комплекса удобрений включает растворение минеральных удобрений в воде, причем после подкисления воды азотной и/или серной кислотами до pH 1-2 в раствор вводят смесь химических удобрений, содержащую макроэлементы в количестве, характерном для их содержания в 1 л питательного раствора, мг-экв: азот 10-15, фосфор 3-4, кальций 6-8, калий 4-5, магний 2-3, сера 2-3, после длительного перемешивания, последующего отстаивания, слива надосадочной жидкости и фильтрации в нее добавляют водный раствор основных микроэлементов.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Субстрат «Бекулит» для выращивания злаковых культур включает использование в качестве минеральной основы цеолитосодержащую глину диалбекулит, в которую вводят 0,1% водного раствора йодистого калия и почву до 20 см слоя многолетних трав второго года жизни в следующем соотношении, мас.%: йодистый калий 0,1% водного раствора 8-10, почва - 10-15, глина диалбекулит - остальное.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Минеральное удобрение состоит из природного минерального цеолита, адсорбционные и абсорбционные емкости которого насыщены азотным удобрением, и воды, причем минеральное удобрение содержит природный цеолит в количестве 1 масс.
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к получению обогащенных марганцем плодов и ягод для профилактики дефицита марганца. Предлагаемый способ предусматривает однократную внекорневую обработку листьев деревьев, кустарников и растений водным раствором сульфата марганца концентрацией 1 г/л во время массового налива плодов и ягод, что позволит повысить природное содержание марганца в 1,6-2,0 раза.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Удобрение-мелиорант для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и снижения кислотности почвы с содержанием глауконитового песчаника с количеством различных оксидов - 78,58%; калия - 9,8%; фосфора - 6,8% и прочих примесей - 4,82%.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и пищевой промышленности. Способ включает выращивание растений перца с внесением доз минеральных удобрений.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Кремнийсодержащее хелатное микроудобрение для внекорневой обработки растений, получаемое смешиванием и разбавлением в водопроводной воде в заданном соотношении двух маточных компонентных водных растворов: маточного раствора микроэлементов и маточного раствора, содержащего кремний, в котором маточный раствор микроэлементов содержит железо сернокислое, борную кислоту, марганец сернокислый, медь сернокислую, кобальт хлористый, цинк сернокислый, аммоний молибденовокислый и комплексообразователь в количестве, дающем pH раствора микроэлементов 2,5-3, причем маточный раствор микроэлементов содержит в качестве комплексообразователя гумусовые кислоты.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ обогащения селеном плодов и ягод включает однократную внекорневую обработку листьев деревьев, кустарников и растений водным раствором селената натрия концентрацией 3 мг/л во время формирования плодов и ягод, что позволяет повысить природное содержание селена в 2-2,5 раза, при этом необходимо выдерживать сроки проведения внекорневой обработки и нормы расхода раствора селената натрия для актинидии коломикты - третья декада июня с нормой расхода раствора 1000 л/га, аронии черноплодной - первая декада июля с нормой расхода раствора 300-500 л на 100 деревьев, жимолости съедобной - первая декада мая с нормой расхода раствора 1000 л/га, земляники садовой - вторая декада мая с нормой расхода раствора 750 л/га, рябины обыкновенной - первая декада июля с нормой расхода раствора 400-600 л на 100 деревьев, яблони - первая декада июля с нормой расхода раствора 600-1000 л на 100 деревьев с получением обогащенных селеном плодов и ягод актинидии коломикты, аронии черноплодной, жимолости съедобной, земляники садовой, рябины обыкновенной, яблони, предназначенных для профилактики дефицита селена.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Торфоцеолитовое удобрение пролонгированного действия, модифицированное фосфатом калия, которое включает низинный торф и природный цеолит, модифицированный фосфатом калия K3PO4, в соотношении 2.7:1-3.2:2, причем природный цеолит, измельченный до размеров зерен 0.8:1.1 мм, насыщают из 0.4-0.6% раствора фосфата калия K3РO4 в течение 10-12 ч при соотношении массы природного цеолита и раствора фосфата калия 1:8-1:12.

Изобретение относится к способу регулирования pH почвы, а также к применению по меньшей мере одного содержащего карбонат щелочноземельного металла материала, имеющего средневзвешенное значение размера частиц d50 ≤ 50,0 мкм, для оптимизации или улучшения pH почвы.
Изобретение относится к непрерывному способу производства кислого зернистого, богатого фосфором и калием удобрения из базовых товарных химикатов, которое легко хранить и с которым легко обращаться.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Гранулированное азотное удобрение включает карбамид и аммиачную селитру, причем гранулы содержат смесь карбамида и аммиачной селитры в составе гомогенной композиции с гидроксиднитратом магния формулы nMg(OH)2·Mg(NO3)2·mH2O, где n=1, 3, 5 и m=0-8, определяющие скорость растворения удобрения в почве.

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству. Гранулированное комплексное азотно-магниевое удобрение содержит смесь водорастворимых ингредиентов азота в виде карбамида, магния, выраженного как оксид магния (MgO), и серы, в форме гранул, причем ингредиенты составляют, мас.%: азота - 26-38 и магния - 7-17 в соотношении N:MgO=1:(0,2-0,6) мас.
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к получению комплексно обогащенных макро- и микроэлементами плодов и ягод. Способ предусматривает однократное применение внекорневой обработки растений водным рабочим раствором, приготовленным с использованием селената натрия концентрацией 3 мг/л, йодистого калия концентрацией 250 мг/л, сульфата цинка концентрацией 2 г/л, сульфата магния концентрацией 12 г/л, сульфата марганца концентрацией 0,6 г/л и добавлением 15 г гашеной извести во избежание ожога растений.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения сложного удобрения включает смешение фосфорной кислоты с карбамидом, нейтрализацию фосфатно-карбамидного раствора аммиаком с получением пульпы и последующую грануляцию и сушку готового продукта при температуре не выше 85°C, причем перед нейтрализацией в фосфатно-карбамидный раствор вводят MgO-содержащее соединение в соотношении MgO:P2O5=(0,02÷0,1):1.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. .
Изобретение относится к сельскому хозяйству. .
Изобретение относится к сельскому хозяйству. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству. .

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ получения суперсульфата включает обработку тонкомолотого менее 100 мкм магнийсодержащего сырья в виде серпентинита или отходов обогащения магнезита 80-96-ным раствором серной кислоты, при комнатной температуре, при перемешивании и соотношении между серной кислотой и магнийсодержащим сырьем 1,0:1,05-1,5 до полного разложения магнийсодержащего сырья и последующее измельчение полученного суперсульфата менее 200 мкм. Суперсульфат на основе тонкомолотого менее 100 мкм магнийсодержащего сырья, включающий простой суперсульфат, с содержанием массового процента основного вещества MgSO4⋅H2O не менее 80. Изобретения позволяют упростить процесс производства удобрения, которое применяется для поднятия урожайности зерновых и овощных культур. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл., 1 пр.

Наверх