Способ получения непылящих, неслеживающихся минеральных удобрений

 

Й С А Н-и

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ п1 474I28

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Зависимый от патента (22) Заявлено 25.07.72 (21) 1813728/23-26 (51) М. Кл. С 05с 1/02 (32) Приоритет — (31) (ЗЗ)—

Государственный комитет

Совета Министров СССР

Опубликовано 14.06.75. Бюллетень У 22 (53) УДК 631.812(088.8) ао делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 19.11.75 (72) Автор изобретения

Иностранец

Герд Лангханс (ФРГ) Иностранная фирма

«Хехст АГ» (ФРГ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕПЫЛЯЩИХ

НЕСЛЕЖИВАЮЩИХСЯ МИНЕРАЛЪНЫХ УДОБРЕНИЙ

Изобретение относится к области получения непылящих неслеживающихся удобрений.

Известен способ получения непылящих неслеживающихся удобрений путем нанесения на поверхность удобрений оболочек из воскоподобного полиэтилена или полипропилена с мол. весом 500 — 10 000, поверхностно-активного вещества и алифатических первичных и (или) вторичных и (или) третичных аминов.

Недостатком известного способа является необходимость нагревания удобрения до температуры выше температуры плавления восков, и если удобрения в высокой степени склонны к слеживанию, этот недостаток полностью не устраняется.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что для упрощения процесса и .повышения качества продукта удобрения снабжают оболочкой, состоящей из 0,2 — 4 кг/т минимально одного оксалкилата и 0,02 — 4 кг/т минимально одного анион- и (или) катионактивного тензида, В качестве оксалкилатов применяют преимущественно в количестве 0,5 — 3 кг/т продукты конденсации алкиленоксидов, в частности этиленоксида, пропиленоксида или оутиленоксида, с водой, спиртами, фенолами, аминами или карбоновыми кислотами, предпочтительно с водой, первичными, вторичными или третичными спиртами с 12 — 20 С-атомами, предпочтительно с 14 — 18 С-атомами, фенолом нли алкилзамещенными фенолами (алкил с 1 — 4 С-атомами), например трибутилфенолом, со средним молекулярным весом 4000 — 20000. Точку плавления указанных оксалкилатов можно модифицировать количеством присоединяемых молекул алкнленокси10 да так, чтобы она превышала 65 С. Чодифицнровать точку плавления можно также путем смешивания различных оксалкилатов.

В качестве катионактивных тензидов применяют в количестве 0,05 — 2 кг/т один или

15 несколько алпфатических первичных и (илн) вторичных аминов с алкильнымн группами с числом С-атомов 14 — 24, предпочтительно

16 — 22, например смесь нз первичных прямолинейных алифатнческнх амино в с 30 — 40о/о

20 С1,-алкильных групп и 70 — GO /о Ств-алкильных групп или с 30 — 50 /о Сео-алкильных групп и 70 — 50% Сее-алкильных групп. В качестве анионактивных тензидов используют в количестве 0,05 — 2 кг/т алкнлсульфоновые

25 кислоты с алкильной группой с числом С-атомов 14 — 24, алкиларнлсульфоновые кислоты с алкильной группой с 1 — 3 С-атомами, арилсульфоновые кислоты или продукты конден474128 сации формальдегида с арилсульфоновыми кислотами с 6 — 10 С-атомами, предпочтительно .продукт конденсации из 1 моль формальдегида и 2 моль Р-нафталинсульфоновой кислоты. Удобрения покрывают оболочкой при

40 — 90 С, предпочтительно при 60 — 80 C.

По описываемому способу удобрение покрывают либо одновременно, либо последовательно (при любой последовательности процессов) оболочкой из оксалкилатов и аниони (или) катионактивных тензидов. Нанесение оболочки осуществляют, например, во вр ащающемся барабане. можно также предварительно обрабатывать находящиеся в виде гранулятов или кристаллов удобрения укаsBHHbIMH оксалкилатами и тензидами на наклонной плоскости или конвейерной ленте.

Окончательное и равномерное выполнение оболочки происходит при последующей обработке в псевдоожиженном:слое или вращающемся барабане. Применяемые для изготовления оболочки приспособления одновременно могут служить для охлаждения удобрений.

Оксалкилаты и тензиды могут быть нанесены как в твердом, так и в жидком виде. В качестве твердых веществ оксалкилаты и тензиды могут находиться в тонкораспределенной, обычной для торговли форме, т. е. они размельчены, чешуйчаты, стружко- или р аспылительно-гр анулированы. Размер частиц твердых оксалкилатов и тензидов целесоооразно подбирать так, чтобы можно было получить возможно более полное наплавление или прилипание веществ при контакте с двигающимся удобрением.

Пример. Берут большое количество удобрений и для каждого отдельного опыта хранят IIO 2 кт в сосуде Дьюара с термоизолирующей крышкой с целью предотвращения высушивания и охлаждения образцов удобрений. Обработку образцов с оксалкилатами и тензидами производят в используемой в качестве барабана алюминиевой жестянке емкостью 5 л, обдуваемой снаружи с целью нагрева или охлаждения горячим или холодным воздухом. В алюминиевую жестянку вдавливают четыре желобка глубиной приблизительно 3 мм, действующих во внутреннем пространстве как смесительные элементы. Алюминиевую жестянку вращают с углом наклона приблизительно 5 между продольной осью и горизонталью со скоростью до

50 об/ми|и. Оксалкилаты и тензиды наносят на образцы удобрений .в твердом или жидком состоянии и распределяют равномерно при продолжительности вращения 1 или 2 мин.

По окончании обработки образцы охлаждают ов течение 4 мин до температуры ниже 30, далее образцы удобрения выгружают и хранят в течение 40 ч в герметически закрытых бутылках. Алюминиевую жестянку после каждого опыта очищают от прилипающих остатков покрывающих вешеств.

Испытание на слеживаемость проводят следующим образом.

55 сколько катион- и (или) анионактивных тензидов, имеют значительно меньшую слеживаемость (по сравнению с известными продуктами), В сравнении с необолоченными удобрениями слеживаемость описываемых удобрений под давлением хранения, эквива300 г обработанного удобрения подают в пять кольцевых пар трубки, служащей для проведения испытания на слеживаемость и содержащей промежуточные пуансоны, и нагружают грузом 20 кг, термостатируя в воздухе при 45 С в течение 6 дней. Удельное давление 1,6 кгс/см при применении колец с внутренним диаметром 39 мм; оно отвечает давлению, которому подвергают удобрение в

1О амбаре при высоте бурта,Io 15 м. После устранения нагрузки трубку для проведения испытания на слеживаемость берут из воздушного термостата и хранят в течение 20 ч при комнатной температуре для обеспечения

15 достаточного и равномерного охлаждения.

Затем из герметически закрытой трубки вынимают находящиеся в кольцевых парах и слежавшиеся образцы и испытывают их на степень слеживания. С этой целью одно коль2О цо кольцевой пары втыкают в зажим, а другое кольцо нагружают с увеличением нагрузки непосредственно возле зоны касания оооих колец. Нагрузку увеличивают от 0 до 15 кгс, от 0 до 30 кгс и от 0 до 45 кгс в каждом слу25 чае,в течение 37 с. Далее определяют силу нагрузки, нужную для сдвига второго кольца, которая является силой (нагрузкой) сдвига (в кгс).

Данные опытных рядов приведены в табЗО лице.

Оба первых опыта каждого ряда (а и 6) представляют собой сравнительные образцы, которые или остались необработанными (а), или были получены по известному способу

35 (б). В столбце «Удобрение» первая цифра показывает содержание N, вторая — Р20;, третья — К О, четвертая — MgO. В опытных рядах 1, 2 и 3, например, применяют удобрение одинакового состава, однако используемое для второго опытного ряда удобрение оказывается особенно склонным к слеживанию. Во втором столбце показано, как происходит образование оболочки — в одну или две стадии. В третьем столбце приведена температура, при которой проводят покрывание оболочкой, а в четвертом — длительность обработки (время вращения) . Пятый столбец. содержит данные о количестве и природе при меняемых для образования оболочки соединений. В качестве показателя слеживаемости в шестом столбце приведена сила сдвига. В седьмом столбце показана слеживаемость B отношении к необработанному удобрению (100%), а в восьмом — относительная слежи55 ваемость по сравнению с обработанным по известному способу образцом.

Из таблицы видно, что предлагаемые удобрения, содержащие в качестве оболочки один или несколько оксалкилатов и один или не474128

Типы обработки! !

ОпытУдоб- ные ряды

1 рение ) (образ- I цы)

1 относительная слеживаемость, ",, сила.,слежисдвига, мость, кгс % время обработки, мин темпестадии обработки г, т ратура, оС

IOO

17,3

6,6

106

105

15/15/15

la

lб

100

4,6

105

lв

85

5,6

105

lг

40,4

13,4

15/15/15

2а

2б

87

105

100

7,2

2в

18

6,5

2г

16

7,4

2д

70

10,0

2е

2ж

92

12,3

70

15/15/15

17,1

6,9

За

96

105

100

Зв

91

6,3

Состав и количество покрытий, 1000 полиэтилен-воска с мол. весом 2000;

200 смеси из первичных прямолинейных алифатических аминов с

35% С1в-ц д. и 65% С„,-ц. д.

1000 полиэтиленгликоля со ср. мол. весом 4000;

200 смеси из первичных прямолинейных алифатических аминов с

35% С, -ц. д. и 65, С1в-ц. д.

1000 полиэтиленгликоля;

200 смеси из первичных прямолинейных алифатических аминов с

35 С1в ц д. и 65% С1в ц д

1000 полиэтилен-воска с мол. весом 2000;

200 смеси из первичных прямолинейных алифатических аминов с

35,, С,в-ц. д. и 65% С„-ц. д, 1000 полиэтнленгликоля со ср. мол. весом 4000;

200 смеси из первичных прямолинейных алифатических аминов с

35% С в-ц д. и 65% Сгв-ц д.

1000 полиэтиленгликоля со ср. мол. весом 10000;

200 смеси из первичных прямолинейных алифатических аминов с

35% С|,,-ц. д. и 65% С1,-ц. д.

1000 продукта полимеризации из

20, пропиленоксида и 80 .„ этиленоксида со ср. мол. весом 8000;

200 смеси из первичных прямолинейных алифатических аминов с 40%

С„-ц. д. и 60% С„-и. д.

1000 продукта полимеризации из

20, пропиленоксида и 80 „ этиленоксида со ср. мол. весом 8000;

200 смеси из первичных прямолинейных алифатических аминов с

35 ; С)в-ц. д. и 65 о С1в-и. д.

1000 продукта полимеризации из

20 % пропиленоксида и 80 "., этиленоксида со ср. мол. весом 8000;

500 продукта конденсации из

2 моль, ;,-нафталинсульфоновой кислоты и 2 моль формальдегида

1000 полиэтилен-воска с мол. несо» 2000;

200 смеси из первичных прямолинейных алифатических аминов с 35%

С,-,-ц. д. и 65% С1в-ц. д.

1000 полиэтиленгликоля со ср. мол. весом 6000

500 продукта конденсации из 2 моль, ;-нафталинсульфоновой кислоты и 2 моль формальдегида

Результаты испытаний

474128

Продолжение

Опыт-! ные ряды (образцы) Типы обработки

Относи: тельная слеживаемость, %

Удобрение время ооработки, мин темпестадии сила слежисдвига, обработки ратура, C г/т

5,1

Зг

70

5,0

Зд

70

3,1

3е

70

2,4

Зж

80

11,2

100

12/12/

17/2

4а

105

8,3

4о

100

6,4

77

57

6,4

77 бО

6,4

4д

60

6,1

4е

6,1

60

5,4

4ж

65

6,8

4и

82

Состав и количество покрытий, 1000 полиэтнленгликоля;

200 смеси из первичных прямолинейных алифатических аминов с

35% С16-ц д и 65% Cis ц д

1000 продукта полимеризации из

20% пропиленоксида и 80 % этиленоксида со ср. мол. весом 9000;

200 смеси из первичных прямолинейных алифатических аминов с

35% С16-ц. д. и 65% С16-ц д

1000 продукта превращения из

1 моль трибутилфенола с 50 моль этиленоксида;

200 смеси из первичных прямолинейных алифатических аминов с

35% С16-ц, д. и 65% С, -и. д.

IOOO продукта превращения из

1 моль прямолинейного насыщенного спирта с 5% С1,-ц. д., 30% Сгб-ц. д. и 65% С,„-ц. д. с 50 моль этиленоксида;

200 смеси из первичных прямолинейных алифатических аминов с 35%

С1,-ц. д. и 65% С1"-ц. д.

1000 полиэтилен-воска с мол. весом 2000, 200 смеси из перви иных прямолинейных алифатических аминов с 35%

С, -ц. д. и 65% С1,-ц. д.

1000 полпэтиленгликоля со ср. мол. весом 4000;

200 смеси из первичных прямолинейных алифатических аминов с 35% С16-ц д. и 65% С16-ц д

1000 полиэтиленгликоля со ср. мол. весом 10000;

200 смеси из первичных прямолинейных алифатических аминов с

35% С16-ц. д. и 65% С1,6,--ц д.

1000 полиэтиленгликоля со ср. мол. весом 20000;

200 смеси из первичных прямолинейных алифатических аминов с 35, C„-ц д " 65% C„-ц. д

I00O полиэтиленгликоля со ср. мол. весом 20000

500 продукта конденсации из 2 моль,-нафталинсульфоновой кислоты и 1 моль формальдегида

1000 продукта полимерпзации из

20% пропиленоксида и 80% этиленоксида со ср. мол. весом 8000;

200 смеси из первичных прямолинейных ал иф атичес к их аминов с 40%

Сяо ц д и 60% С66-ц. д.

1000 продукта превращения из

1 моль прямолинейного насыщенного спирта с 5% С1,-ц. д, 30% Сгб-и. д. и 65% С,,-ц. д. с 50 моль этйленоксида;

Результаты испытаний

474128

Продолжение

Типы обработки

Результаты испытаний

Опыт OÒÍÎÑ11Состав и количество покрытий, Удобрение время обработки, мии стадии темпеные ряды (образЦЫ) сила сдвига, тельная слеживаемость, % ваемость, о обработки ратура, ОC г,т кгс

200 смеси из первичных прямолинейных алифатических аминов с 35%

С„-ц. д. и 65 о Сг,-ц. д.

1000 продукта полимеризации из

20, пропилеиоксида и 80% этилеиоксида со ср. мол. весом 8000

500 продукта конденсации из 2 моль,",-иафталписульфоновой кислоты и 1 моль формальдегида

4к

7,0

62

1 3, 13,, 21

18,2

5,7

105

5а

5б

1000 полиэтилен-воска с мол. весом 2000;

200 смеси из первичных прямоли нейных алифатпческих аминов с 35%

C ñ-U д. и 65% С18-ц. д.

1000 продукта полимеризации из

20,/ пропиленоксида и 80% этилеиоксида со ср. мол. весом 8;00;

200 смеси из первичных прямолинейных алифатическпх аминов с 35%

С„-ц. д. и 65% С,-ц. д.

100

4,6

60

5в

20/20

93

105

9,1

3,7 ба бб

500 полиэтилен-воска с мол. весом 2000;

100 смеси из первичных прямолинейных алифатических амиврв с 35

Cia-ц. д. и 65% С1в и,.

500 продукта превращения из 1 моль прямолинейного насыщенного спирта с 5% С„-ц. д., 30 tp С16-ц. д, и 65% С, -ц. д. с 50 моль этилеиоксида;

100 смеси из первичных прямолинейных аминов с 35% С,„.-ц. д. и

65% С„-ц. д.

100

2,1

19 бв лентньв| высоте бурта 15 м, уменьшается до

14%. По сравнению с удобрениями, покрытыми полиэтилен-восками и соответствующими тензидами, склонность предлагаемых удобрений к слеживанию уменьшается вплоть до

65%. В таблице даны также следующие обозначения: ср. мол. вес — средний молекулярный вес; ц. д.— цепная доля.

Предмет изобретения

1. Способ получения непылящих неслеживающихся минеральных удобрений путем нанесения на поверхность удобрений оболочек, отл и ча ющи и с я тем, что, с целью упрощения процесса и повышения качества продукта, в качестве оболочки, устраняющей слеживаемость и пыление, применяют смесь, состоящую из 0,2 — 4 кг/т оксалкилата и

0,02 — 4 кг/т анион- и (или) катионактнвного тензида.

2. Способ по п. 1, о тли ча ю щи и с я тем, что в качестве оксалкилатов применяют продукты конденсации этиленоксида, пропиленоксида или бутиленоксида с первичными, вторичными или третичными алифати чески ми спиртами с 12 — 20 С-атомами, предпочтительно с 14 — 18 С-атомами, с фенолом или алкилзамещенными фенолами с С вЂ” С -алкнльными группами со средним молекулярным весом 4000 и 20000.

10 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве катионактивных тензидов применяют алифатические амины с С14 — С24-алкильными группами, предпочтительно С16— — С -алкильными группами, и в качестве

15 анионактивных тензидов — алкилсульфокислоты илн продукты конденсации формальдегида с арилсульфокислотами с 6 — 10 С-атомами.

4. Способ по п. 1, отл и ча ющн йся тем, 20 что удобрения покрывают оболочкой прн 40—

90 С, предпочтительно при 60 — 80 С.