Удобрение на основе сульфата аммония с водорастворимыми питательными микроэлементами
Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Композиция удобрения на основе сульфата аммония содержит твердые гранулы, из которых каждая содержит гомогенную смесь сульфата аммония, водонерастворимого оксида металлического питательного микроэлемента цинка и водорастворимого сульфата металлического питательного микроэлемента цинка, где каждая из твердых гранул содержит по меньшей мере 80 мас.% сульфата аммония, по меньшей мере 1,0 мас.% водонерастворимого оксида металлического питательного микроэлемента цинка и по меньшей мере 0,5 мас.% водорастворимого сульфата металлического питательного микроэлемента цинка, по отношению к полной массе композиции удобрения. Способ получения композиции удобрения на основе сульфата аммония. Изобретения позволяют обеспечить легкодоступные источники питательных микроэлементов, таких как цинк. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл., 16 пр.
Перекрестная ссылка на родственную заявку
[0001] Настоящая заявка испрашивает преимущество предварительной заявки на патент США № 62/737,147, поданной 27 сентября 2018 года, которая во всей своей полноте включена в настоящий документ посредством ссылки.
Область техники
[0002] Согласно настоящему изобретению предложены композиции удобрения, и, в частности, предложены композиции удобрения на основе сульфата аммония, содержащие питательные микроэлементы, такие как цинк, которые присутствуют в водорастворимой форме.
Уровень техники
[0003] Первичные удобрения содержат одно или несколько первичных питательных веществ для растений, в том числе азот, калий и/или фосфор, которые вносят в почву для обеспечения питательных веществ в течение роста сельскохозяйственных культур. Питательные микроэлементы также играют важную роль в росте растений, и их часто вносят в почву на дополнительной или вспомогательной стадии внесения в течение процесса удобрения сельскохозяйственных культур в качестве дополнения внесения первичных удобрений, таких как сульфат аммония.
[0004] Цинк представляет собой важный питательный микроэлемент для роста растений, который может быть внесен на поле для выращивания сельскохозяйственных культур в форме разнообразных химических соединений или источников, включая оксид цинка, сульфат цинка, а также соль цинка и этилендиаминтетрауксусной кислоты (EDTA). Оксид цинка представляет собой относительно дешевое соединение и, таким образом, обеспечивает значительное экономическое преимущество по сравнению с другими источниками цинка. Однако оксид цинка является водонерастворимым и не может легко распространяться в почве при воздействии влаги, и, таким образом, он не представляет собой особенно эффективный источник элементарного цинка.
[0005] Следовательно, требуется композиция удобрения, в которой содержатся легкодоступные источники питательных микроэлементов, таких как цинк.
Сущность изобретения
[0006] Согласно настоящему изобретению предложено первичное композиция первичного удобрения, содержащая по меньшей мере один питательный макроэлемент, такое как удобрение на основе сульфата аммония, и которое также содержит по меньшей мере один металлический питательный микроэлемент в водорастворимой форме, таким образом, что металлический питательный микроэлемент является легкодоступным для растворения и распространения в почве при воздействии влаги в целях ускорения роста сельскохозяйственных культур. Металлический питательный микроэлемент может присутствовать в форме водорастворимой соли, например, такой как сульфат цинка. Металлический питательный микроэлемент претерпевает химическое превращение из первоначальной водонерастворимой формы в водорастворимую форму на месте применения в течение грануляции композиции удобрения с образованием твердых гранул гомогенной смеси, содержащей сульфат аммония, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента.
[0007] Введение легкодоступных металлических питательных микроэлементов в композицию первичного удобрения, которая обеспечивает первичные питательные вещества, такие как азот, фосфор и/или калий, например, в композицию удобрения на основе сульфата аммония, преимущественно уменьшает число стадий внесения удобрения, устраняет необходимость обеспечения внесения питательных микроэлементов в качестве дополнения к внесению композиции первичного удобрения.
[0008] Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предложена композиция удобрения, содержащая твердые гранулы, каждая из которых содержит гомогенную смесь, содержащую сульфат аммония, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента.
[0009] Каждая из твердых гранул может содержать по меньшей мере 80 мас.% сульфата аммония, по меньшей мере 1,0 мас.% водонерастворимого оксида металлического питательного микроэлемента и по меньшей мере 0,5 мас.% водорастворимого сульфата металлического питательного микроэлемента по отношению к полной массе композиции удобрения.
[0010] Каждая из твердых гранул может содержать сульфат аммония в количестве, составляющем от 80 мас.% до 98 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения, и водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента в количестве, составляющем от 0,1 мас.% до 3 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения, или водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента в количестве, составляющем от 0,1 мас.% до 5 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
[0011] Металлический питательный микроэлемент может содержать по меньшей мере один металл, выбранный из группы, которую составляют цинк, медь, железо, магний, марганец, молибден и кобальт. Металлический питательный микроэлемент может представлять собой цинк, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента может представлять собой оксид цинка, и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента может представлять собой сульфат цинка.
[0012] Твердые гранулы композиции удобрения могут дополнительно содержать по меньшей мере одно связующее вещество, присутствующее в количестве, составляющем от 1,0 мас.% до 10,0 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
[0013] Все химические компоненты в композиции удобрении, которые не представляют собой сульфат аммония, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента, водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента и связующее вещество, могут присутствовать в суммарном количестве, составляющем менее чем 1,0 мас.%.
[0014] Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения предложен способ изготовления композиции удобрения, включающий следующие стадии: объединение сульфата аммония и водонерастворимого оксида металлического питательного микроэлемента; грануляцию сульфата аммония и водонерастворимого оксида металлического питательного микроэлемента в присутствии жидкости для инициирования реакции части сульфата аммония с частью водонерастворимого оксида металлического питательного микроэлемента в целях получения аммиака и водорастворимого сульфата металлического питательного микроэлемента; и изготовление композиции удобрения в форме гранул твердого удобрения, каждая из которых содержит гомогенную смесь, содержащую сульфат аммония, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента.
[0015] Жидкость может представлять собой водный раствор связующего вещества. Способ может дополнительно включать следующие дополнительные стадии: добавление реагента конверсии аммиака в смесь; и реакция реагента конверсии аммиака с аммиаком с образованием сульфата аммония.
[0016] Каждая из гранул твердого удобрения может содержать по меньшей мере 80 мас.% сульфата аммония, по меньшей мере 1,0 мас.% водонерастворимого оксида металлического питательного микроэлемента и по меньшей мере 0,5 мас.% водорастворимого сульфата металлического питательного микроэлемента по отношению к полной массе композиции удобрения.
[0017] Каждая из гранул твердого удобрения может содержать сульфат аммония в количестве, составляющем от 80 мас.% до 98 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения, и может дополнительно содержать водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента в количестве, составляющем от 0,1 мас.% до 3 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения, или водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента в количестве, составляющем от 0,1 мас.% до 5 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
[0018] Металлический питательный микроэлемент может содержать по меньшей мере один металл, выбранный из группы, которую составляют цинк, медь, железо, магний, марганец, молибден и кобальт. Металлический питательный микроэлемент может представлять собой цинк, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента может представлять собой оксид цинка, и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента может представлять собой сульфат цинка.
[0019] Гранулы твердого удобрения могут дополнительно содержать по меньшей мере одно связующее вещество, присутствующее в количестве, составляющем от 1,0 мас.% до 10,0 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
[0020] Все химические компоненты в гранулах твердого удобрения, которые не представляют собой сульфат аммония, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента, водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента и связующее вещество, могут присутствовать в суммарном количестве, составляющем менее чем 1,0 мас.%.
Краткое описание чертежей
[0021] Упомянутые выше и другие признаки настоящего изобретения, а также способ их достижения становятся более очевидными, и само настоящее изобретение становится более понятным посредством ссылки на следующее описание вариантов осуществления настоящего изобретения, рассматриваемых в сочетании с сопровождающими фигурами.
[0022] На фиг. 1 представлена схематическая иллюстрация процесса грануляции согласно настоящему изобретению.
[0023] На фиг. 2 представлено изображение поперечного сечения, проведенного вдоль линии 2-2 на фиг. 1.
[0024] Хотя фигуры представляют варианты осуществления разнообразных признаков и компонентов согласно настоящему изобретению, эти фигуры не должны обязательно соответствовать действительному масштабу, и некоторые признаки могут быть преувеличены, чтобы лучше проиллюстрировать и разъяснить настоящее изобретение. Примеры, представленные в настоящем документе, иллюстрируют варианты осуществления настоящего изобретения, и такое представление примеров не следует истолковывать в качестве ограничения объема настоящего изобретения каким-либо образом.
Подробное описание изобретения
[0025] Композиция удобрения согласно настоящему изобретению обеспечивает по меньшей мере один из трех первичных питательных макроэлементов, представляющих собой азот, фосфор и калий, и, таким образом, в настоящем документе оно может упоминаться в качестве первичного удобрения. Композиция удобрения может также содержать по меньшей мере одно вторичное питательное вещество или питательный микроэлемент, такой как, например, цинк, кальций, магний и/или сера.
[0026] Согласно одному варианту осуществления композиция удобрения содержит сульфат аммония в качестве первичного или основного компонента по массовому процентному содержанию и может упоминаться в настоящем документе как удобрение на основе сульфата аммония. Перед грануляцией, которая обсуждается ниже, сульфат аммония может первоначально присутствовать в общей массе композиции удобрения в количестве, составляющем по меньшей мере 80 мас.%, 85 мас.% или 90 мас.%, или вплоть до 93 мас.%, 95 мас.% или 98 мас.%, или находящемся в пределах любого диапазона, определяемого между любыми двумя из представленных выше значений, включительно, в том числе составляющем, например, от 80 мас.% до 98 мас.%, от 85 мас.% до 95 мас.% или от 90 мас.% до 93 мас.% по отношению к объединенной массе сульфата аммония и водонерастворимой соли металлического питательного микроэлемента.
[0027] Подходящие питательные микроэлементы, которые могут быть введены в композицию удобрения в соответствии со способом, описанным в настоящем документе, представляют собой металлические питательные микроэлементы, такие как медь (Cu), железо (Fe), марганец (Mn), молибден (Mo), цинк (Zn), кобальт (Co) и магний (Mg). В композицию удобрения согласно настоящему изобретению можно вводить один или более из таких металлических питательных микроэлементов, и в настоящем описании в качестве примера представлен цинк.
[0028] Металлические питательные микроэлементы могут первоначально присутствовать в форме оксида металла, который является водонерастворимым. Например, цинк может первоначально присутствовать в форме оксида цинка (ZnO), который имеет минимальную растворимость в воде, составляющую лишь 0,016 г/л при 25°C. Другие водонерастворимые питательные микроэлементы, присутствующие в форме солей металлов, представляют собой оксид меди(II) (CuO), оксид железа(II) (FeO), оксид железа(III) (Fe2О3), оксид магния (MgO), оксид молибдена(VI) (МоО3), оксид кобальта(II) (CoO) и оксид марганца (MnO).
[0029] При использовании в настоящем документе термин «водорастворимый» означает химическое соединение, которое имеет растворимость в воде, составляющую по меньшей мере 0,05 г/л при 25°C, и термин «водонерастворимый» означает химическое соединение, которое имеет растворимость в воде, составляющую менее чем 0,05 г/л при 25°C.
[0030] Перед грануляцией, которая обсуждается ниже, водонерастворимая соль металлического питательного микроэлемента может первоначально присутствовать в композиции удобрении в количестве, составляющем по меньшей мере 0,1 мас.%, 0,5 мас.% или 1 мас.%, или вплоть до 1,5 мас.%, 3 мас.% или 5 мас.%, или находящемся в пределах любого диапазона, определяемого между любыми двумя из представленных выше значений, включительно, в том числе составляющем, например, от 0,1 мас.% до 5 мас.%, от 0,5 мас.% до 3 мас.% или от 1 мас.% до 1,5 мас.% по отношению к объединенной массе сульфата аммония и водонерастворимой соли металлического питательного микроэлемента.
[0031] Согласно настоящему изобретению композиции удобрения изготавливают с применением процесса грануляции, в котором гранулы образуются в результате нанесения связующего вещества, как правило, в форме жидкости, на слой порошка, содержащего сульфат аммония и водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента, причем на указанный слой можно воздействовать, используя лопастную вращающуюся мешалку (в высокосдвиговом грануляторе), шнеки (в двухшнековом грануляторе) или воздух (в грануляторе с псевдоожиженным слоем). В результате смачивания слоя порошка в процессе перемешивания происходит образование гранул при агрегации частиц первичного порошка, содержащего перечисленные выше компоненты, причем гранулы образуются посредством смешивания воды с порошком, в который добавлено связующее вещество, усиливающее связи между частицами, когда вода испаряется в процессе высушивания гранул. В течение грануляции водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента образуется на месте применения, как описано ниже.
[0032] Жидкое связующее вещество, добавляемое в гранулятор в течение процесса грануляции, может представлять собой чистую воду, или оно может представлять собой водный раствор, содержащий воду и связующее вещество, такое как связующее вещество на основе сахара (сахарида) или углевода, гипсовый порошок, крахмал, цитрусовое производное или соединение лигандного типа. Согласно одному варианту осуществления жидкое связующее вещество можно распылять непосредственно на частицы в течение процесса грануляции.
[0033] Вода в жидком связующем веществе подкисляет водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента и по меньшей мере частично превращает его в водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента, как описано ниже.
[0034] Связующее вещество в жидком растворе связующего вещества обеспечивает связующую матрицу, которая создает связи между частицами сульфата аммония, водонерастворимого оксида металлического питательного микроэлемента и водорастворимого сульфата металлического питательного микроэлемента. Как правило, перед грануляцией связующее вещество добавляют в композицию удобрения в количестве, составляющем по меньшей мере 1 мас.%, 2 мас.% или 4 мас.%, или вплоть до 6 мас.%, 8 мас.% или 10 мас.%, или находящемся в пределах любого диапазона, определяемого между любыми двумя из представленных выше значений, включительно, в том числе составляющем, например, от 1 мас.% до 10 мас.%, от 2 мас.% до 8 мас.% или от 4 мас.% до 6 мас.%, по отношению к полной массе композиции удобрения.
[0035] Было обнаружено, что согласно настоящему изобретению воздействие воды или влаги на сульфат аммония и водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента в течение процесса грануляции превращает водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента в водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента посредством реакции с сульфатом аммония согласно следующему общему уравнению реакции (I), которое представлено ниже для примера цинка в качестве металлического питательного микроэлемента:
(I) ZnO + (NH4)2SO4 → ZnSO4 + H2O + 2NH3
[0036] В представленной выше реакции (I) сульфат цинка, представляющий собой водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента, образуется вместе с водой и аммиаком. Образование аммиака может быть определено по запаху, который показывает, что происходит реакция (I). Оксид цинка представляет собой амфотерный оксид, который может реагировать с сильной кислотой или с основанием. Таким образом, считается, что реакция (I) происходит посредством превращения оксида цинка (ZnO) с образованием в растворе гидроксида цинка (Zn(OH)2), представляющего собой слабое основание, и при этом гидроксид цинка затем реагирует с сульфатом аммония ((NH4)2SO4) с образованием сульфата цинка (ZnSO4), воды (H2O) и аммиака (NH3).
[0037] Согласно некоторым вариантам осуществления может оказаться преимущественным предотвращение потери азота вследствие образования летучего аммиака посредством добавления в течение процесса грануляции стехиометрического количества реагента конверсии аммиака, который может присутствовать в форме кислоты, такой как, например, серная кислота, которая реагирует с образующимся аммиаком с образованием или регенерацией сульфата аммония согласно представленному ниже уравнению реакции (II):
(II) 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
[0038] Согласно одному варианту осуществления реагент конверсии аммиака можно распылять непосредственно на частицы в течение процесса грануляции, чтобы сокращать до минимума потерю азота вследствие высвобождения аммиака.
[0039] Преимущественно водорастворимый сульфат металла, который образуется на месте применения в течение процесса грануляции, может быть очень легко растворимым или диспергируемым в воде при воздействии влаги. Например, сульфат цинка имеет растворимость в воде, составляющую значительно более чем 0,05 г/л при 25°C, в частности, приблизительно 577 г/л при 25°C, что обеспечивает легкое растворение и распределение металлического питательного микроэлемента в почве немедленно после внесения композиции удобрения на поле и воздействия влаги.
[0040] Однако оказывается также возможным, что перед грануляцией водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента присутствует в первоначальной композиции в некотором количестве, например, в количестве, составляющем по меньшей мере 0,1 мас.%, 0,5 мас.% или 1 мас.%, или вплоть до 1,5 мас.%, 2 мас.% или 3 мас.%, или находящемся в пределах любого диапазона, определяемого между любыми двумя из представленных выше значений, включительно, в том числе составляющем, например, от 0,1 мас.% до 3 мас.%, от 0,5 мас.% до 2 мас.% или от 1 мас.% до 1,5 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения. В таком случае водорастворимый сульфат питательного микроэлемента, который первоначально присутствует, будет оставаться в такой форме в течение всего процесса грануляции, и полное количество водорастворимого сульфата металлического питательного микроэлемента в конечном продукте будет увеличиваться за счет дополнительного количества водорастворимого сульфата металлического питательного микроэлемента, образующегося из водонерастворимого оксида металлического питательного микроэлемента в течение процесса грануляции.
[0041] Удобрение, представляющее собой конечный продукт, присутствует в форме объемных высушенных твердых гранул, каждая из которых содержит гомогенную смесь, содержащую сульфат аммония, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента, а также необязательное связующее вещество. Другими словами, сульфат аммония, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента, водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента и необязательное связующее вещество являются равномерно распределенными в объеме каждой гранулы.
[0042] В конечной композиции удобрения сульфат аммония в каждой грануле может присутствовать в количестве, составляющем по меньшей мере 80 мас.%, 85 мас.% или 90 мас.%, или вплоть до 93 мас.%, 95 мас.% или 98 мас.%, или находящемся в пределах любого диапазона, определяемого между любыми двумя из представленных выше значений, включительно, в том числе составляющем, например, от 80 мас.% до 98 мас.%, от 85 мас.% до 95 мас.% или от 90 мас.% до 93 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
[0043] В конечной композиции удобрения водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента может присутствовать в количестве, составляющем по меньшей мере 0,1 мас.%, 0,5 мас.% или 1 мас.%, или вплоть до 1,5 мас.%, 2 мас.% или 3 мас.%, или находящемся в пределах любого диапазона, определяемого между любыми двумя из представленных выше значений, включительно, в том числе составляющем, например, от 0,1 мас.% до 3 мас.%, от 0,5 мас.% до 2 мас.% или от 1 мас.% до 1,5 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
[0044] В конечной композиции удобрения водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента может присутствовать в количестве, составляющем по меньшей мере 0,1 мас.%, 0,5 мас.% или 1 мас.%, или вплоть до 1,5 мас.%, 3 мас.% или 5 мас.%, или находящемся в пределах любого диапазона, определяемого между любыми двумя из представленных выше значений, включительно, в том числе составляющем, например, от 0,1 мас.% до 3 мас.%, от 0,5 мас.% до 2 мас.% или от 1 мас.% до 1,5 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
[0045] В конечной композиции удобрения связующее вещество может присутствовать в количестве, составляющем по меньшей мере 1 мас.%, 2 мас.% или 4 мас.%, или вплоть до 6 мас.%, 8 мас.% или 10 мас.%, или находящемся в пределах любого диапазона, определяемого между любыми двумя из представленных выше значений, включительно, в том числе составляющем, например, от 1 мас.% до 10 мас.%, от 2 мас.% до 8 мас.% или от 4 мас.% до 6 мас.%.
[0046] В конечной композиции удобрения все химические компоненты, которые не представляют собой сульфат аммония, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента, водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента и связующее вещество, могут присутствовать в суммарном количестве, составляющем менее чем 5,0 мас.%, 3,0 мас.%, 1,0 мас.%, 0,5 мас.% или 0,1 мас.%.
[0047] Согласно настоящему изобретению продукт, представляющий собой удобрение, можно получать с применением процесса грануляции, такой как грануляция в барабане или грануляция в смесителе-измельчителе. Как правило, сульфат аммония будет измельчен перед грануляцией до относительно крупнозернистого порошка, чтобы проходить в основной массе через сито Tyler 24 (размер частиц составляет приблизительно 0,7 мм или менее).
[0048] Рассмотрим фиг. 1, который схематически представляет примерный способ или устройство для грануляции согласно настоящему изобретению. Как правило, грануляционное устройство 10 содержит грануляционный барабан 12, сушильный барабан 14, отсеиватель 16 и измельчитель 18. Грануляционное устройство 10 имеет конфигурацию замкнутого контура, в котором осуществляется возврат не отвечающего техническим условиям материала, имеющего избыточные или недостаточные размеры частиц, в грануляционный барабан 12 до тех пор, пока материал не будет соответствовать заданным техническим условиям.
[0049] Грануляционный барабан 12 содержит впуск 20, через который во внутреннее пространство грануляционного барабана 12 вводят один или оба компонента (сульфат аммония и водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента) или их смесь. Грануляционный барабан 12 также содержит впуск 22, через который поступает возвращаемый материал из измельчителя 18 и отсеивателя 16. Из резервуара 24 жидкого связующего вещества это жидкое связующее вещество поступает в грануляционный барабан 12 через трубопровод 26, и, как представлено на фиг. 2, внутри грануляционного барабана 12 для распыления жидкого связующего вещества на слой гранул 30 возможно присутствие одной или несколько форсунок 28, которые распределены по внутренней поверхности 32 грануляционного барабана 12. В процессе эксплуатации грануляционный барабан 12 вращается в направлении, указанном стрелкой 34. Аналогичным образом, как представлено на фиг. 1 и 2, из резервуара 36 реагента конверсии аммиака этот реагент конверсии аммиака поступает в грануляционный барабан 12 через трубопровод 38 и одну или несколько форсунок 40.
[0050] Необязательно может присутствовать источник 42 воздуха для введения имеющего регулируемую температуру и/или влажность воздуха при желательной скорости потока через впуск 44 воздуха в целях избирательного изменения скорости потока воздуха через внутреннее пространство грануляционного барабана 12. Воздух выходит из грануляционного барабана 12 через вентиляционное отверстие 46. Гранулы удаляются из грануляционного барабана 12 через выпуск 48 и направляются во внутреннее пространство сушильный барабан 14. Может присутствовать источник 50 имеющего регулируемую температуру и/или влажность воздуха для введения воздуха через впуск 52 воздуха в сушильный барабан 14, и воздух может выходить из сушильного барабана 14 через вентиляционное отверстие 54.
[0051] Высушенные гранулы выходят из сушильного барабана 14 через трубопровод 56 и поступают в отсеиватель 16, который отделяет материал, который соответствует техническим условиям, и направляет его через выпуск 58 в систему заключительной обработки (не проиллюстрировано), где может быть осуществлено любое желательное заключительное высушивание, охлаждение, нанесение покрытия и/или помещение в упаковку.
[0052] Согласно некоторым вариантам осуществления удобрение гранулы, извлекаемые из отсеивателя 16, могут представлять собой частицы, имеющие средний диаметр (D50), составляющий по меньшей мере 1 мм, 1,5 мм или 2 мм, или вплоть до 4 мм, 4,5 мм или 5 мм, или находящийся в пределах любого диапазона, определяемого между любыми двумя из представленных выше значений, включительно, в том числе составляющий, например, от 1 до 5 мм, от 1,5 до 4,5 мм или от 2 до 4 мм. Содержащий более крупные частицы материал поступает в измельчитель 18 через трубопровод 60, а содержащий менее крупные частицы материал поступает обратно в грануляционный барабан 12 через трубопровод 22.
[0053] При использовании в настоящем документе выражение «находящийся в пределах любого диапазона, определяемого между любыми двумя из представленных выше значений, включительно» буквально означает, что может быть выбран любой диапазон, образуемый любыми двумя из значений, перечисленных перед этим выражением, независимо от того, находятся ли эти значения в нижней части списка или в верхней части списка. Например, в качестве пары значений могут быть выбраны два нижних значения, два верхних значения или меньшее значение и большее значение.
[0054] Следующие неограничительные примеры служат для иллюстрации настоящего изобретения.
Пример 1 – грануляция ZnO и сульфата аммония
[0055] Смешивали оксид цинка в количестве 24,9 граммов и измельченный сульфат аммония в количестве 925,1 граммов, и приблизительно половину полученной в результате твердой смеси в качестве первоначального исходного материала помещали в лабораторный вращающийся лотковый гранулятор. Для распыления на твердую смесь в распылительный резервуар помещали 180,7 граммов водного раствора связующего вещества, присутствующего в форме связующего вещества на основе сахарного или углеводного цитрусового побочного продукта и содержащего 45 мас.% твердого вещества.
[0056] В процессе вращения вращающегося лотка раствор связующего вещества распыляли на поверхность материала, начиналась грануляция смеси, и аммиак обнаруживали по запаху. Вторую половину твердой смеси медленно добавляли в лотковый гранулятор, и при этом оператор регулировал влажность/сухость смеси для оптимального роста гранул в целях достижения желательного размера гранул, который указан ниже. После расходования всей массы твердой смеси и связующего вещества использовали небольшое сушильное устройство для высушивания гранул и завершения грануляции. Гранулированный продукт затем высушивали в печи в течение ночи при 80°C для снижения содержания влаги в гранулах. Конечные высушенные гранулы затем просеивали для выделения по размеру гранул, которые, в основном, имеют диаметр, составляющий от 2 до 4 мм.
Пример 2 – грануляция ZnO, ZnSO4 и сульфата аммония
[0057] Смешивали оксид цинка в количестве 12,5 и измельченный моногидрат сульфата цинка в количестве 27,8 граммов, а затем в смесь добавляли 879,8 граммов измельченного сульфата аммония. Приблизительно половину твердой смеси в качестве первоначального исходного материала помещали в лабораторный вращающийся лотковый гранулятор. Для распыления на твердую смесь в распылительный резервуар помещали 157,2 граммов водного раствора смешанного связующего вещества типа сахара, описанного в примере 1.
[0058] В процессе вращения вращающегося лотка раствор связующего вещества распыляли на поверхность материала, начиналась грануляция смеси, и аммиак обнаруживали по запаху. Вторую половину твердой смеси медленно добавляли в лотковый гранулятор, и при этом оператор регулировал влажность/сухость смеси для оптимального роста гранул. После расходования всей массы твердой смеси и связующего вещества использовали небольшое сушильное устройство для высушивания гранул и завершения грануляции. Гранулированный продукт затем высушивали в течение ночи при 80°C для снижения содержания влаги в гранулах. Конечный высушенный гранулированный продукт затем просеивали для выделения по размеру гранул, которые, в основном, имеют диаметр, составляющий от 2 до 4 мм.
Пример 3 – грануляция ZnSO4 и сульфата аммония
[0059] Смешивали измельченный моногидрат сульфата цинка в количестве 55,6 граммов с размером частиц, составляющим приблизительно 50 меш, и 864,4 граммов измельченного сульфата аммония, и приблизительно половину твердой смеси в качестве первоначального исходного материала помещали в лабораторный вращающийся лотковый гранулятор. Для распыления на твердую смесь в распылительный резервуар помещали 162 грамма водного раствора смешанного связующего вещества типа сахара, описанного в примере 1, с которым смешивали 162 грамма воды.
[0060] В процессе вращения вращающегося лотка раствор связующего вещества распыляли на поверхность материала, начиналась грануляция смеси, хотя аммиак не обнаруживали по запаху в течение грануляции. Вторую половину твердой смеси медленно добавляли в лотковый гранулятор, и при этом оператор регулировал влажность/сухость смеси для оптимального роста гранул. После расходования всей массы твердой смеси и связующего вещества использовали небольшое сушильное устройство для высушивания гранул и завершения грануляции. Гранулированный продукт затем высушивали в сушильной печи в течение ночи при 80°C для снижения содержания влаги в гранулах. Конечный высушенный гранулированный продукт затем просеивали для выделения по размеру гранул, которые, в основном, имеют диаметр, составляющий от 2 до 4 мм.
Пример 4 – добавление концентрированной серной кислоты в процесс грануляции ZnO и сульфата аммония
[0061] Смешивали оксид цинка в количестве 24,9 граммов и измельченный сульфат аммония в количестве 940,1 граммов, и приблизительно половину твердой смеси в качестве первоначального исходного материала помещали в лабораторный вращающийся лотковый гранулятор. В распылительный резервуар добавляли после разбавления равным количеством воды 31 грамм 98% концентрированной серной кислоты и 97,2 граммов водного раствора связующее вещество в форме кукурузного сиропа, содержащего 50 мас.% твердого вещества.
[0062] В процессе вращения вращающегося лотка жидкое связующее вещество с раствором серной кислоты распыляли на поверхность материала, начиналась грануляция смеси, хотя аммиак не обнаруживали по запаху. Вторую половину твердой смеси медленно добавляли в лотковый гранулятор, и при этом оператор регулировал влажность/сухость смеси для оптимального роста гранул. После расходования всей массы твердой смеси и жидкого связующего вещества с раствором серной кислоты использовали небольшое сушильное устройство для высушивания гранул и завершения грануляции. Гранулированный продукт затем высушивали в печи в течение ночи при 80°C для снижения содержания влаги в гранулах. Конечный высушенный гранулированный продукт затем просеивали для выделения по размеру гранул, которые, в основном, имеют между 2-4 мм.
Пример 5 – процесс грануляции ZnO и сульфата аммония без связующего вещества
[0063] Смешивали оксид цинка в количестве 24,9 граммов и измельченный сульфат аммония в количестве 975,1 граммов, и приблизительно половину твердой смеси в качестве первоначального исходного материала помещали в лабораторный вращающийся лотковый гранулятор. В распылительный резервуар помещали 69 граммов воды без добавления связующего вещества.
[0064] В процессе вращения вращающегося лотка вода распыляли на поверхность материала, начиналась грануляция смеси, аммиак обнаруживали по запаху в течение процесса грануляции, и в результате этого определяли, что высвобождение аммиака не было вызвано связующим веществом. Вторую половину твердой смеси медленно добавляли в лотковый гранулятор, и при этом оператор регулировал влажность/сухость смеси для оптимального роста гранул. После расходования всей массы твердой смеси и воды использовали небольшое сушильное устройство для высушивания гранул и завершения грануляции. Гранулированный продукт затем высушивали в печи в течение ночи при 80°C для снижения содержания влаги в гранулах. Конечный высушенный гранулированный продукт затем просеивали для выделения по размеру гранул, которые, в основном, имеют диаметр, составляющий от 2 до 4 мм.
Пример 6 – исследование водорастворимого соединения цинка методом ионообменной хроматографии
[0065] Приблизительно 200 граммов высушенных гранул конечного гранулированного продукта, содержащего ZnO и сульфат аммония, разделяли на представительные образцы, причем масса каждого образца составляла приблизительно 25 граммов. Образец в количестве 25,0137 граммов помещали в плоскодонную мерную колбу объемом 1000 мл. В колбу добавляли 984,9 граммов деионизированной воды в процессе соответствующего встряхивания для полного растворения гранул и добавляли воду до метки, соответствующей 1000 мл. В раствор помещали магнитную мешалку, и раствор перемешивали. Из раствора с помощью пипетки отбирали аликвоту 5,0343 граммов, помещали ее в мерную колбу объемом 100 мл и разбавляли 94,629 граммов деионизированной воды до метки. В результате первой стадии разбавления и второй стадии разбавления полный коэффициент разбавления составлял 799.
[0066] После заключительного разбавления из колбы объемом 100 мл отбирали с помощью шприца объемом 10 мл приблизительно от 2 до 3 мл раствора, фильтровали через фильтрующий шприц, содержащий мембрану Super® из полиэфирсульфона (PES) с размером отверстий 0,45 мкм, и впрыскивали во флакон для образца объемом 1,5 мл со щелевой диафрагмой. Флакон для образца затем помещали в автоматический пробоотборник ионообменной хроматографической системы Thermo Scientific Dionex ICS-5000+ и исследовали, определяя содержание растворимого соединения цинка с применением разработанного метода определения металлических микроэлементов. Конечная концентрация растворимого соединения цинка с учетом коэффициента разбавления оказалась равной 11103,7431 мг/л.
Пример 7 – грануляция в барабане с сахаридным связующим веществом
[0067] Сульфат аммония измельчали до состояния крупнодисперсного порошка, который, в основном, проходил через сито Tyler 24. Порошкообразные соединения цинка, включая оксид цинка (от 0 до 3 мас.%) и сульфат цинка (от 0 до 5 мас.%) добавляли в зависимости от желательного содержания цинка и соотношения растворимого и нерастворимого соединений цинка. Порошки смешивали, а затем жидкий раствор сахаридного связующего вещества добавляли со скоростью от 1 до 2 мас.% вместе с дополнительной водой, чтобы обеспечивать необходимое распределение связующего вещества и покрытие порошка.
[0068] В смесь добавляли возвращаемый материал, содержащий частицы недостаточных размеров, вместе с измельченным материалом, ранее содержавшим частицы избыточных размеров, что является типичным для операций грануляции. Смесь обрабатывали в грануляционном барабане, чтобы обеспечить грануляцию порошка под действием связующего вещества до частиц, размеры которых являются пригодными для применения в продуктах, представляющих собой удобрения (как правило, средний размер составляет 2,5 мм). Гранулированную смесь выгружали из барабана и помещали ее в нагретое сушильное устройство для уменьшения содержания воды до достаточного уровня, обеспечивающего просеивание и хранение продукта. Высушенный продукт пропускали через отсеиватель для выделения частиц, имеющих размеры в диапазоне, пригодные для применения продукта. Материал, содержащий частицы недостаточных размеров, возвращали на операцию грануляции вместе с гранулами, ранее содержавшими частицы избыточных размеров, которые были подвергнуты измельчению (как правило, с применением цепной мельницы или другого подходящего устройства).
Пример 8 – грануляция в смесителе-измельчителе
[0069] Сульфат аммония измельчали до состояния крупнодисперсного порошка, который, в основном, проходил через сито Tyler 24. Эквимолярную порошкообразную смесь оксида цинка и сульфата добавляли в количестве от 4 до 4,5 мас.%. Кроме того, добавляли гипсовый порошок в количестве от 4 до 8 мас.%, и порошкообразную смесь перемешивали для равномерного распределения цинка и гипса в сульфате аммония.
[0070] В порошок добавляли от 33 до 35% возвращаемого материала, содержащего частицы недостаточных размеров, и перемешивали. Добавляли сульфат лигнина в качестве связующего вещества в количестве от 2,5 до 4,5 мас.% (в пересчете на сухую массу) и от 8 до 12 мас.% воды. Материал затем перемешивали в течение достаточного времени (в зависимости от машины и скорости/мощности смесительного устройства) для превращения смеси в состояние рассыпчатой массы, но предотвращая чрезмерное перемешивание до состояния однородного грязеподобного материала.
[0071] Перемешанный материал выгружали и вводили с постоянной скоростью в барабанное сушильное устройство, в котором может быть завершено превращение влажной массы в гранулы при удалении избыточной влаги под действием нагревания. Высушенные гранулы выгружали и помещали в просеивающее устройство для выделения продукта, содержащего частицы требуемых размеров. Материал, содержащий частицы недостаточных размеров, сохраняли для возвращения, а материал, содержащий частицы избыточных размеров, измельчали и добавляли в возвращаемый материал.
Пример 9 – грануляция CuO и сульфата аммония
[0072] Смешивали заданное количество оксида меди(II) и заданное количество измельченного сульфата аммония с образованием твердой смеси, и твердую смесь в качестве первоначального исходного материала помещали в гранулятор. Водный раствор связующего вещества, содержащий 45 мас.% твердого вещества, распыляли на твердую смесь.
[0073] В процессе вращения гранулятора дополнительный раствор связующего вещества распыляли на поверхность материала, начиналась грануляция смеси, и аммиак обнаруживали по запаху после образования аммиака согласно приведенному ниже уравнению реакции:
CuO + (NH4)2SO4 → CuSO4 + H2O + 2NH3
[0074] Дополнительные количества твердой смеси медленно добавляли в гранулятор по мере того, как оператор регулировал влажность/сухость смеси для оптимального роста гранул в целях достижения желательного размера гранул. После расходования всей массы твердой смеси и связующего вещества сушильное устройство использовали для высушивания гранул и завершения грануляции. Гранулированный продукт затем дополнительно высушивали в печи для снижения содержания влаги в гранулах до желательного уровня. Конечные высушенные гранулы затем просеивали для выделения частиц желательного размера.
Пример 10 – грануляция FeO и сульфата аммония
[0075] Смешивали заданное количество оксида железа(II) и заданное количество измельченного сульфата аммония с образованием твердой смеси, и твердую смесь в качестве первоначального исходного материала помещали в гранулятор. Водный раствор связующего вещества, содержащий 45 мас.% твердого вещества, распыляли на твердую смесь.
[0076] В процессе вращения гранулятора дополнительный раствор связующего вещества распыляли на поверхность материала, начиналась грануляция смеси, и аммиак обнаруживали по запаху после образования аммиака согласно приведенному ниже уравнению реакции:
FeO + (NH4)2SO4 → FeSO4 + H2O + 2NH3
[0077] Дополнительные количества твердой смеси медленно добавляли в гранулятор по мере того, как оператор регулировал влажность/сухость смеси для оптимального роста гранул в целях достижения желательного размера гранул. После расходования всей массы твердой смеси и связующего вещества сушильное устройство использовали для высушивания гранул и завершения грануляции. Гранулированный продукт затем дополнительно высушивали в печи для снижения содержания влаги в гранулах до желательного уровня. Конечные высушенные гранулы затем просеивали для выделения частиц желательного размера.
Пример 11 – грануляция Fe2O3 и сульфата аммония
[0078] Смешивали заданное количество оксида железа(III) и заданное количество измельченного сульфата аммония с образованием твердой смеси, и твердую смесь в качестве первоначального исходного материала помещали в гранулятор. Водный раствор связующего вещества, содержащий 45 мас.% твердого вещества, распыляли на твердую смесь.
[0079] В процессе вращения гранулятора дополнительный раствор связующего вещества распыляли на поверхность материала, начиналась грануляция смеси, и аммиак обнаруживали по запаху после образования аммиака согласно приведенному ниже уравнению реакции:
Fe2O3 + 3(NH4)2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O + 6NH3
[0080] Дополнительные количества твердой смеси медленно добавляли в гранулятор по мере того, как оператор регулировал влажность/сухость смеси для оптимального роста гранул в целях достижения желательного размера гранул. После расходования всей массы твердой смеси и связующего вещества сушильное устройство использовали для высушивания гранул и завершения грануляции. Гранулированный продукт затем дополнительно высушивали в печи для снижения содержания влаги в гранулах до желательного уровня. Конечные высушенные гранулы затем просеивали для выделения частиц желательного размера.
Пример 12 – грануляция MnO и сульфата аммония
[0081] Смешивали заданное количество оксида марганца(II) и заданное количество измельченного сульфата аммония с образованием твердой смеси, и твердую смесь в качестве первоначального исходного материала помещали в гранулятор. Водный раствор связующего вещества, содержащий 45 мас.% твердого вещества, распыляли на твердую смесь.
[0082] В процессе вращения гранулятора дополнительный раствор связующего вещества распыляли на поверхность материала, начиналась грануляция смеси, и аммиак обнаруживали по запаху после образования аммиака согласно приведенному ниже уравнению реакции:
MnO + (NH4)2SO4 → MnSO4 + H2O + 2NH3
[0083] Дополнительные количества твердой смеси медленно добавляли в гранулятор по мере того, как оператор регулировал влажность/сухость смеси для оптимального роста гранул в целях достижения желательного размера гранул. После расходования всей массы твердой смеси и связующего вещества сушильное устройство использовали для высушивания гранул и завершения грануляции. Гранулированный продукт затем дополнительно высушивали в печи для снижения содержания влаги в гранулах до желательного уровня. Конечные высушенные гранулы затем просеивали для выделения частиц желательного размера.
Пример 13 – грануляция МоО3 и сульфата аммония
[0084] Смешивали заданное количество оксида молибдена(VI) и заданное количество измельченного сульфата аммония с образованием твердой смеси, и твердую смесь в качестве первоначального исходного материала помещали в гранулятор. Водный раствор связующего вещества, содержащий 45 мас.% твердого вещества, распыляли на твердую смесь.
[0085] В процессе вращения гранулятора дополнительный раствор связующего вещества распыляли на поверхность материала, начиналась грануляция смеси, и аммиак обнаруживали по запаху после образования аммиака согласно приведенному ниже уравнению реакции:
MoO3 + 3(NH4)2SO4 → Mo(SO4)3 + 3H2O + 6NH3
[0086] Дополнительные количества твердой смеси медленно добавляли в гранулятор по мере того, как оператор регулировал влажность/сухость смеси для оптимального роста гранул в целях достижения желательного размера гранул. После расходования всей массы твердой смеси и связующего вещества сушильное устройство использовали для высушивания гранул и завершения грануляции. Гранулированный продукт затем дополнительно высушивали в печи для снижения содержания влаги в гранулах до желательного уровня. Конечные высушенные гранулы затем просеивали для выделения частиц желательного размера.
Пример 14 – грануляция CoO и сульфата аммония
[0087] Смешивали заданное количество оксида кобальта(II) и заданное количество измельченного сульфата аммония с образованием твердой смеси, и твердую смесь в качестве первоначального исходного материала помещали в гранулятор. Водный раствор связующего вещества, содержащий 45 мас.% твердого вещества, распыляли на твердую смесь.
[0088] В процессе вращения гранулятора дополнительный раствор связующего вещества распыляли на поверхность материала, начиналась грануляция смеси, и аммиак обнаруживали по запаху после образования аммиака согласно приведенному ниже уравнению реакции:
CoO + (NH4)2SO4 → Co(SO4) + H2O + 2NH3
[0089] Дополнительные количества твердой смеси медленно добавляли в гранулятор по мере того, как оператор регулировал влажность/сухость смеси для оптимального роста гранул в целях достижения желательного размера гранул. После расходования всей массы твердой смеси и связующего вещества сушильное устройство использовали для высушивания гранул и завершения грануляции. Гранулированный продукт затем дополнительно высушивали в печи для снижения содержания влаги в гранулах до желательного уровня. Конечные высушенные гранулы затем просеивали для выделения частиц желательного размера.
Пример 15 – грануляция MgO и сульфата аммония
[0090] Смешивали заданное количество оксида магния и заданное количество измельченного сульфата аммония с образованием твердой смеси, и твердую смесь в качестве первоначального исходного материала помещали в гранулятор. Водный раствор связующего вещества, содержащий 45 мас.% твердого вещества, распыляли на твердую смесь.
[0091] В процессе вращения гранулятора дополнительный раствор связующего вещества распыляли на поверхность материала, начиналась грануляция смеси, и аммиак обнаруживали по запаху после образования аммиака согласно приведенному ниже уравнению реакции:
MgO + (NH4)2SO4 → Mg(SO4) + H2O + 2NH3
[0092] Дополнительные количества твердой смеси медленно добавляли в гранулятор по мере того, как оператор регулировал влажность/сухость смеси для оптимального роста гранул в целях достижения желательного размера гранул. После расходования всей массы твердой смеси и связующего вещества сушильное устройство использовали для высушивания гранул и завершения грануляции. Гранулированный продукт затем дополнительно высушивали в печи для снижения содержания влаги в гранулах до желательного уровня. Конечные высушенные гранулы затем просеивали для выделения частиц желательного размера.
Пример 16 – Превращение оксидов металлов в сульфаты металлов
[0093] Различные оксиды металлов объединяли с сульфатом аммония для исследования их растворимости в композиции. Образец оксида металла (MO) смешивали со стандартным сульфатом аммония (AS) в деионизированной воде (100 мл). Составы исследованных образцов представлены ниже в таблице 1.
Таблица 1
| MO | Масса чаши (г) | Масса MO (г) | Масса AS (г) | Полная масса твердых веществ (MO + AS) (г) | Полная масса (г) |
| ZnO | 10,1583 | 0,3165 | 4,8518 | 5,1683 | 114,13 |
| CuO | 10,099 | 0,3599 | 4,6957 | 5,0556 | 114,0431 |
| MnO | 10,3752 | 0,3327 | 4,6867 | 5,0194 | 114,1964 |
| MgO | 10,3824 | 0,4797 | 4,6697 | 5,1494 | 114,3064 |
| FeO | 10,0507 | 0,3223 | 4,6802 | 5,0025 | 114,8131 |
| Fe2O3 | 10,3767 | 0,3592 | 4,647 | 5,0062 | 114,0819 |
[0094] После этого определяли теоретическое процентное содержание металла в оксиде металла, а также вычисляли процентное содержание металла в смеси оксида металла и сульфата аммония. Наконец, содержание металла в растворимых фракциях определяли методом анализа с индуктивно связанной плазмой (ICP), используя прибор Waypoint ICP.
[0095] После этого определяли процентную долю металла, превращенного в растворимую форму. Результаты указанного анализа представлены ниже в таблице 2. Для этого анализа предел обнаружения железа составляет 50 ч./млн.; таким образом, представленные ниже результаты для оксида железа(II) и оксида железа(III) составляют менее чем 50 ч./млн., а не представляют собой конкретные числа.
Таблица 2
| МО | Теоретическое содержание M в MO (%) | Вычисленное содержание M в смеси AS и МО (%) | Измеренное содержание металла (ч./млн.) | Степень превращения металла в растворимую форму (%) |
| ZnO | 80 | 4,9 | 541 | 1,09 |
| CuO | 80 | 5,7 | 25,5 | 0,05 |
| MnO | 77 | 5,1 | 858 | 1,77 |
| MgO | 60 | 5,6 | 2460 | 4,96 |
| FeO | 78 | 5,0 | <50 (предел измерения) | 0,10 |
| Fe2O3 | 70 | 5,0 | <50 (предел измерения) | 0,10 |
[0096] Таким образом, эти данные демонстрируют, что в растворимую форму успешно превращается более одного процента оксида цинка, 1,77 процента оксида марганца и приблизительно 5 процентов оксида магния.
Аспекты
[0097] Аспект 1 представляет собой композицию удобрения, содержащую твердые гранулы, каждая из которых содержит гомогенную смесь, содержащую сульфат аммония, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента.
[0098] Аспект 2 представляет собой композицию удобрения согласно аспекту 1, в которой каждая из твердых гранул содержит по меньшей мере 80 мас.% сульфата аммония, по меньшей мере 1,0 мас.% водонерастворимого оксида металлического питательного микроэлемента и по меньшей мере 0,5 мас.% водорастворимого сульфата металлического питательного микроэлемента по отношению к полной массе композиции удобрения.
[0099] Аспект 3 представляет собой композицию удобрения согласно аспектам 1 или 2, в которой каждая из твердых гранул содержит сульфат аммония в количестве, составляющем от 80 мас.% до 98 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
[00100] Аспект 4 представляет собой композицию удобрения согласно любому из аспектов 1-3, в которой каждая из твердых гранул содержит водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента в количестве, составляющем от 0,1 мас.% до 3 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
[00101] Аспект 5 представляет собой композицию удобрения согласно любому из аспектов 1-4, в которой каждая из твердых гранул содержит водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента в количестве, составляющем от 0,1 мас.% до 5 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
[00102] Аспект 6 представляет собой композицию удобрения согласно любому из аспектов 1-5, в которой металлический питательный микроэлемент содержит по меньшей мере один металл, выбранный из группы, которую составляют цинк, медь, железо, магний, марганец, молибден и кобальт.
[00103] Аспект 7 представляет собой композицию удобрения согласно любому из аспектов 1-6, в которой металлический питательный микроэлемент представляет собой цинк, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента представляет собой оксид цинка, и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента представляет собой сульфат цинка.
[00104] Аспект 8 представляет собой композицию удобрения согласно любому из аспектов 1-6, в которой металлический питательный микроэлемент представляет собой медь, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента представляет собой оксид меди, и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента представляет собой сульфат меди.
[00105] Аспект 9 представляет собой композицию удобрения согласно любому из аспектов 1-6, в которой металлический питательный микроэлемент представляет собой железо, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента представляет собой оксид железа, и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента представляет собой сульфат железа.
[00106] Аспект 10 представляет собой композицию удобрения согласно любому из аспектов 1-6, в которой металлический питательный микроэлемент представляет собой марганец, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента представляет собой оксид марганца, и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента представляет собой сульфат марганца.
[00107] Аспект 11 представляет собой композицию удобрения согласно любому из аспектов 1-6, в которой металлический питательный микроэлемент представляет собой молибден, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента представляет собой оксид молибдена, и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента представляет собой сульфат молибдена.
[00108] Аспект 12 представляет собой композицию удобрения согласно любому из аспектов 1-6, в которой металлический питательный микроэлемент представляет собой кобальт, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента представляет собой оксид кобальта, и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента представляет собой сульфат кобальта.
[00109] Аспект 13 представляет собой композицию удобрения согласно любому из аспектов 1-6, в которой металлический питательный микроэлемент представляет собой магний, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента представляет собой оксид магния, и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента представляет собой сульфат магния.
[00110] Аспект 14 представляет собой композицию удобрения согласно любому из аспектов 1-13, в которой твердые гранулы композиции удобрения дополнительно содержат по меньшей мере одно связующее вещество, присутствующее в количестве, составляющем от 1,0 мас.% до 10,0 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
[00111] Аспект 15 представляет собой композицию удобрения согласно любому из аспектов 1-14, в которой все химические компоненты, не представляющие собой сульфат аммония, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента, водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента и связующее вещество, присутствуют в суммарном количестве, составляющем менее чем 1,0 мас.%.
[00112] Аспект 16 представляет собой способ изготовления композиции удобрения, включающий следующие стадии: объединение сульфата аммония и водонерастворимого оксида металлического питательного микроэлемента; грануляцию сульфата аммония и водонерастворимого оксида металлического питательного микроэлемента в присутствии жидкости для инициирования реакции части сульфата аммония с частью водонерастворимого оксида металлического питательного микроэлемента в целях получения аммиака и водорастворимого сульфата металлического питательного микроэлемента; и изготовление композиции удобрения в форме гранул твердого удобрения, каждая из которых содержит гомогенную смесь, содержащую сульфат аммония, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента.
[00113] Аспект 17 представляет собой способ согласно аспекту 16, в котором жидкость представляет собой водный раствор связующего вещества.
[00114] Аспект 18 представляет собой способ согласно аспектам 16 или 17, дополнительно включающий дополнительный следующие стадии: добавление реагента конверсии аммиака в смесь; и реакция реагента конверсии аммиака с аммиаком с образованием сульфата аммония.
[00115] Аспект 19 представляет собой способ согласно любому из аспектов 16-18, в котором каждая из гранул твердого удобрения содержит по меньшей мере 80 мас.% сульфата аммония, по меньшей мере 1,0 мас.% водонерастворимого оксида металлического питательного микроэлемента и по меньшей мере 0,5 мас.% водорастворимого сульфата металлического питательного микроэлемента по отношению к полной массе композиции удобрения.
[00116] Аспект 20 представляет собой способ согласно любому из аспектов 16-19, в котором каждая из гранул твердого удобрения содержит сульфат аммония в количестве, составляющем от 80 мас.% до 98 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
[00117] Аспект 21 представляет собой способ согласно любому из аспектов 16-20, в котором каждая из гранул твердого удобрения содержит водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента в количестве, составляющем от 0,1 мас.% до 3 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
[00118] Аспект 22 представляет собой способ согласно любому из аспектов 16-21, в котором каждая из гранул твердого удобрения содержит водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента в количестве, составляющем от 0,1 мас.% до 5 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
[00119] Аспект 23 представляет собой способ согласно любому из аспектов 16-21, в котором металлический питательный микроэлемент содержит по меньшей мере один металл, выбранный из группы, которую составляют цинк, медь, железо, магний, марганец, молибден и кобальт.
[00120] Аспект 24 представляет собой способ согласно любому из аспектов 16-22, в котором металлический питательный микроэлемент представляет собой цинк, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента представляет собой оксид цинка, и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента представляет собой сульфат цинка.
[00121] Аспект 25 представляет собой способ согласно любому из аспектов 16-22, в котором металлический питательный микроэлемент представляет собой медь, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента представляет собой оксид меди, и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента представляет собой сульфат меди.
[00122] Аспект 26 представляет собой способ согласно любому из аспектов 16-22, в котором металлический питательный микроэлемент представляет собой железо, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента представляет собой оксид железа, и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента представляет собой сульфат железа.
[00123] Аспект 27 представляет собой способ согласно любому из аспектов 16-22, в котором металлический питательный микроэлемент представляет собой марганец, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента представляет собой оксид марганца, и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента представляет собой сульфат марганца.
[00124] Аспект 28 представляет собой способ согласно любому из аспектов 16-22, в котором металлический питательный микроэлемент представляет собой молибден, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента представляет собой оксид молибдена, и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента представляет собой сульфат молибдена.
[00125] Аспект 29 представляет собой способ согласно любому из аспектов 16-22, в котором металлический питательный микроэлемент представляет собой кобальт, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента представляет собой оксид кобальта, и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента представляет собой сульфат кобальта.
[00126] Аспект 30 представляет собой способ согласно любому из аспектов 16-22, в котором металлический питательный микроэлемент представляет собой магний, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента представляет собой оксид магния, и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента представляет собой сульфат магния.
[00127] Аспект 31 представляет собой способ согласно любому из аспектов 16-29, в котором гранулы твердого удобрения дополнительно содержат по меньшей мере одно связующее вещество, присутствующее в количестве, составляющем от 1,0 мас.% до 10,0 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
[00128] Аспект 32 представляет собой способ согласно любому из аспектов 16-30, в котором все химические компоненты гранулы твердого удобрения, не представляющие собой сульфат аммония, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента, водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента и связующее вещество, присутствуют в суммарном количестве, составляющем менее чем 1,0 мас.%.
[00129] Хотя настоящее изобретение было описано в отношении примерных вариантов осуществления, настоящее изобретение может быть дополнительно модифицировано в пределах идеи и объема настоящего изобретения. Кроме того, настоящая заявка предназначена для распространения на такие отклонения от настоящего изобретения, которые встречаются в известной или традиционной практике в области техники, к которой относится настоящее изобретение.
1. Композиция удобрения на основе сульфата аммония, содержащая твердые гранулы, из которых каждая содержит гомогенную смесь сульфата аммония, водонерастворимого оксида металлического питательного микроэлемента цинка и водорастворимого сульфата металлического питательного микроэлемента цинка, где каждая из твердых гранул содержит по меньшей мере 80 мас.% сульфата аммония, по меньшей мере 1,0 мас.% водонерастворимого оксида металлического питательного микроэлемента цинка и по меньшей мере 0,5 мас.% водорастворимого сульфата металлического питательного микроэлемента цинка, по отношению к полной массе композиции удобрения.
2. Композиция удобрения по п. 1, в которой каждая из твердых гранул содержит сульфат аммония в количестве, составляющем от 80 мас.% до 98 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
3. Композиция удобрения по п. 1, в которой каждая из твердых гранул содержит водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента в количестве, составляющем от 1 мас.% до 3 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
4. Композиция удобрения по п. 1, в которой каждая из твердых гранул содержит водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента в количестве, составляющем от 1 мас.% до 5 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
5. Композиция удобрения по п. 1, в которой металлический питательный микроэлемент содержит по меньшей мере один металл, выбранный из группы, которую составляют цинк, медь, железо, магний, марганец, молибден и кобальт.
6. Композиция удобрения по п. 5, в которой металлический питательный микроэлемент представляет собой цинк, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента представляет собой оксид цинка и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента представляет собой сульфат цинка.
7. Композиция удобрения по п. 1, в которой твердые гранулы композиции удобрения дополнительно содержат по меньшей мере одно связующее вещество, присутствующее в количестве, составляющем от 1,0 мас.% до 10,0 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
8. Композиция удобрения по п. 7, в которой все химические компоненты, не представляющие собой сульфат аммония, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента, водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента и связующее вещество, присутствуют в суммарном количестве, составляющем менее чем 1,0 мас.%.
9. Способ получения композиции удобрения на основе сульфата аммония по п. 1, включающий следующие стадии:
объединение сульфата аммония и водонерастворимого оксида металлического питательного микроэлемента цинка;
грануляцию сульфата аммония и водонерастворимого оксида металлического питательного микроэлемента цинка, в присутствии жидкости для инициирования реакции части сульфата аммония с частью водонерастворимого оксида металлического питательного микроэлемента цинка, с получением аммиака и водорастворимого сульфата металлического питательного микроэлемента цинка; и
получение композиции удобрения в форме гранул твердого удобрения, каждая из которых содержит гомогенную смесь, содержащую сульфат аммония, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента цинка и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента цинка, причем каждая из гранул твердого удобрения содержит сульфат аммония в количестве, составляющем от 80 мас.% до 98 мас.%, по меньшей мере 1,0 мас.% водонерастворимого оксида металлического питательного микроэлемента цинка и по меньшей мере 0,5 мас.% водорастворимого сульфата металлического питательного микроэлемента цинка по отношению к полной массе композиции удобрения.
10. Способ по п. 9, в котором жидкость представляет собой водный раствор связующего вещества.
11. Способ по п. 9, дополнительно включающий следующие дополнительные стадии:
добавление реагента конверсии аммиака в смесь; и
реакция реагента конверсии аммиака с аммиаком с образованием сульфата аммония.
12. Способ по п. 9, в котором каждая из гранул твердого удобрения содержит водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента в количестве, составляющем от 1 мас.% до 3 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
13. Способ по п. 9, в котором каждая из гранул твердого удобрения содержит водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента в количестве, составляющем от 1 мас.% до 5 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
14. Способ по п. 9, в котором металлический питательный микроэлемент содержит по меньшей мере один металл, выбранный из группы, которую составляют цинк, медь, железо, магний, марганец, молибден и кобальт.
15. Способ по п. 14, в котором металлический питательный микроэлемент представляет собой цинк, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента представляет собой оксид цинка и водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента представляет собой сульфат цинка.
16. Способ по п. 9, в котором гранулы твердого удобрения дополнительно содержат по меньшей мере одно связующее вещество, присутствующее в количестве, составляющем от 1,0 мас.% до 10,0 мас.% по отношению к полной массе композиции удобрения.
17. Способ по п. 16, в котором все химические компоненты гранул твердого удобрения, не представляющие собой сульфат аммония, водонерастворимый оксид металлического питательного микроэлемента, водорастворимый сульфат металлического питательного микроэлемента и связующее вещество, присутствуют в суммарном количестве, составляющем менее чем 1,0 мас.%.
