Способ получения удобрения с пониженной растворимостью

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК г 9) гггг 5 5 С 9/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о инский В,В, Печкотрельченок,А. Дзиковичаровойтов тве азотт мочеви- Ж 2 ч при 60-80 УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Белорусский ордена ТрудовКрасного Знамени технологическститут им. С,М. Кирова(54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УДОБРЕ НИЯ С ПОНИЖЕННОЙ РАСТВОРИМОСТЬЮ, включающий взаимодействие фосфогипс с азотсодержащим компонентом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса и снижения степени растворимости удобрения при одновременном увеличении содержания питательных веществ, азотсодержащий компонент используют в виде 60 - 803-ного водного раствора и взаимодействие ведут при соотношении СаБО,;И, равном 1:(О, 1-0,85).2, Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качессодержащего компонента беруну или аммиачную селитру, или нитро аммофоску и смешивают в течение 11265188 50 Изобретение относится к химической промышленности. и может быть использовано в производстве минеральнЫх удобрений, в частности удобрений с контролируемой растворимостью. 5Известен способ получения уцобрения длительного действия на основе мочевины и гипса. К расплавленнойомочевине при 140 С добавляют дигидрат сульфата кальция СаБО2 Н,О вка личестве 4 моль на 1 моль мочевины. Далее смесь охлаждайт, размалывают и рассеивают на сите. В процессе смешения и охлаждения происходит дегидратация СаБО:42 Н 20 с заменой молекул 15 воды мочевиной, в результате чего образуется соединение типа (СаБО ) 2 СО(ВН,), Г 13.Недостатками данного способа является низкое качество получаемого 20 продукта (содержание азота в удобрении составляет 4-5 мас.7), а также применение расплава мочевины в процессе получения удобрения, приводящее к образованию биурета. 25Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ палучения удобрения,с пониженной растворимостью, включающий взаимодействие 30 фосфогипса с азотсодержащим компонен.том, по которому мочевину предварительно смешивают с аммиачной селитРой при мольном соотношении мочевины и аммиачной селитры, равном 1,0: 1(0, 13-0,25), а фосфогипс используют при мольном отношении мочевины к СаБ 04 2 Н, О, равном 1,0:(0,8-1, 1),чтб соответствует массовому соотношению СаБО;М, равному 1,0:(0,172-0,256) Г 21.40Недостатком известного способа явЛяется невысокая концентрация питаГельного азота в удобрении (не более 17,443), так как увеличению концент рации азота в удобрении препятствуетвыбранное соотношение мочевина:селитра 1,0;(0,13-0,25), которое обусловливает низкую температуру плавления смеси. Изменение соотношения мочевина."селитра приведет к увеличению температуры смеси, так как эвтектическая точка плавления смеси сдвинется в сторону более высоких температур, при этом мочевина будет разлагаться, давая биурет,Сложность осуществления процесса заключается в том, что для приготовления плава мочевины и селитры необходимо их предварительное тщательноесмешение, а затем осторожный нагревих да температуры плавления. Местныеперегревы смеси приведут к разложению мочевины и образованию биурета,Кроме того, при работе с расплавомнеобходимо на всех стадиях технологического процесса и в коммуникациях поддерхщвать температуру, соответствующую плавлению смеси, Местные охлаждения смеси буцут приводить кзакупориванию коммуникации и аппаратуры.Низкая скорость вымывания азота,обусловлена механизмом взаимодействия фасфогипса с азотсодержащим компонентом, т,е, Фосфогипс взаимодействует только с мачевинай с образованием аддукта, в то время как аммиачная селитра находится в смеси в свободном состоянии,Целью изобретения является упрощение процесса, снижение степенирастворимости удобрения при одновре"менном увеличении содержания питательных веществ,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу полученияудобрения с пониженной растворимостью, включающему взаимодействиеФосфогипса с азотсодержащим компонентом, азотсодержащий компонентиспользуют в ниде бО-ного водного раствора и взаимодействие ведутпри соотношении СаБО :Ы, равном1:,(0,1-0,85), причем в качестве азотсодержащего компонента берут мочевину или аммиачную селитру или нитроаммофоску и смешивают в течение 12 ч при бОС.Фосфогипс представляет собой отход производства экстракцианной ФосФорной кислоты и имеет следующий химический состав, мас.7.: СаО 24,90;35,19; Н, О 33,40;Р 0,18; Ме, О + Б.О, 4,9 1; содержание микроэлементов, включая Мп, Еп,Сц, Мс, Со, 112 мг/кг.Получаемое азотсеросадержащееудобрение споннженной растворимостьюсостава СаБО 4 пСО(НН,), является концентрированным по азоту и имеет хорошие Физические свойства (высокаяпрочность гранул, не слеживается ине гигроскопично),Использование концентрированныхрастворов мочевины, аммиачной селитры и нитроаммофоски вместо расплава3 1265смеси мочевины с аммиачной селитройпозволяет упростить процесс за счет1исключения стадии смешения мочевиныс аммиачной селитрой и разогревасмеси твердых компонентов до температуры плавления,Кроме того, в случае использования водных растворов азотсодержацегоудобрения возможно снижение температуры на 20-30 С по сравнению с известным способом, так как растворы нечувствительны к охлаждению в связис высокой растворимостью используемыхазотсодержащих компонентов. Использование раствора азотсодержащего ком понента позволяет увеличить времявымывания азота, так как при этомпроисходит образование аддукта сульфата кальция с азотным удобрением.Снижение температуры процесса на20-30 С и исключение перегрева досФ Фтигаются за счет применения раствораазотсодержащего компонента вместорасплава.Использование концентрированного 25раствора азотсодержащего компонента(60-80 мас.7) при 60-80 С и увеличение массового соотношения СаБО .Яс 1:(0,17-0,20) до 1:(0,20-0,82)позволяют увеличить содержание азота ЗОв удобрении с 14-16 до 14-30 мас.Х,Использование раствора концентрации ниже 607. приводит к увеличениювлаги в полученной смеси и растворимости удобрения. Использование раст 35вора концентрацией выше 807. ограничено растворимостью мочевины и других азотных удобрений при этих температурах (60-80 С) и не приводит кОдальнейшему повышению растворимостиудобрения, Поэтому оптимальным является раствор концентрации 60-80 мас, Х.Оптимальная длительность перемешивания смеси мочевины с фосфогипсомсоставляет 1-2 ч, уменьшение времениперемешивания менее 1 ч ухудшает однородность продукта, что увеличиваетего растворимость. Увеличение времени перемешивания более 2 ч не приводит к уменьшению растворимости удоб 50рения и поэтому нецелесообразно.П р и м е р 1, 284 г мочевины,растворяют при 60 С в 71,2 мл воды,что соответствует 707-ному растворумочевины, и полученный раствор сме 55шивают с 359,74 г фосфогипса в течение 1-2 ч (соответствует соотношению.СаБО:Я, равному 1:0,62), Перед смеше. 188 4кием с мочевиной фосфогипс предварительно подсушивают до содержания внем влаги 20 мас,7, Концентрация азота в продукте составляет 25,837.,СаО 14,157, БО 24,623. Время вымывания азота составляет 65 мин (длясравнения - мочевина вымывается за19 мин), О растворимости удобрениясудят по скорости вымывания азотаиз удобрения.П р и м е р 2. Условия приготовления образцов аналогичны примеру 1,но отличаются тем, что полученнуюмассу подсушивают, гранулируют и сушат при 80 С, отсеивают фракцию размером 1-4 мм и анализируют, Содержание азота в продукте 23,972, СаО19,127, БО 26,217. Азот вымываетсяза 95 мин,Остальные опыты проведены в условиях примеров 1-2, результаты сведены в таблицу. Иэ таблицы следует что предлагаЭемый способ получения азотсеросодер"жащего удобрения с пониженной растворимостью по сравнению с известнымпозволяет упростить процесс полученияудобрения за счет снижения температуры смешения и нагревания твердыхкомпонентов до температуры плавлениясмеси 80-100 С, снизить растворимость азотсодержащего компонента Ф2,2-2,5 раза при одновременном увеличенииконцентрации питательного азота с 14,7 (для известного способа)до 29,84 мас.7 (для предлагаемогоспособа) и улучшить агрохимическиесвойства улобрения,Проведенные агрохимические испытания образцов удобрений, полученныена основе мочевины и фосфогипса,показали, что предлагаемое удобрениепо сравнению с известными азотсодержащими удобрениями обладает следующими преимуществами,обеспечивается потребность растений в сере и азоте одновременйо,таккак существует прямая связь междуэтими элементами в питании растений;исключаются потери азота при поверхностном внесении удобрения посравнению с исходным азотным удобрением. Например, урожай подсолнечника в опытах при использовании удобрительной смеси фон+мочевина исходная составляет (в г/сосуд): при заделке одновременно с внесением 46,6;ТемператуАзотсодержащий ассовое оотноше онцентация ратвора а взаим ействияС мпонент вани М Са оВ О:И ин отсо ержащег омпонен 1 : О,б 6 Мочеви 0,62 8 0,20 8 1 : .0,82 11Аммиачная 75 19,40 25,31 9,95 27,14 19,30 23180 1: О,36, 16 60 елитра итроаммофоскочевина 8 28 8,77 75 4,25 85 80 Мочевина (запредельные значения):, О,О1 : 0,9 4972 О 2,80 10,90 15 Мочевина+аммиач ная селитра (из вестный способ) 1:, 0,19" 1: 0,190,19 ф 66 25,71 36,73 38 25,83 35,91 0 10 14,80 24,56 35,08 37 0 СаЯО :Ы равное 1:02 Н О, равному 1:1Составитель Г, СалТехред М.ХоданичМассовое соотношениношению мочевины .и СаЯО никова Корректор С, Шекм Редактор Г. Волков 4/17 ВНИИПИ по д 113035, Тираж 4Государственлам изобретеосква, Иаказ ПодписнССР ого комитета ий и открыти Раушская наб д. 4/ Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,оектная, 4 5 1 2651 при заделке через 10 дней после внесения 35,9, в то время как эти же цифры при использовании образца удобрения, содержащего 14,31%, составляют; 69,6 и 69,5 соответственно.Таким образом, урожай подсолнечника в опытах с новым удобрением на 49% выше при заделке одновременно с внесением и на 94% при заделке удобрения через 10 дней после внесения; 1 О 88 ЬУМЕНЬШаЕтСЯ стЕПЕНЬ 11 нтРОфнхаЦИИ удобрения в почве за счет снижения растворимости азотного удобрения,Таким образом, внедрение предлагаемого способа получения удобрения с пониженной растворимостью с использованием мочевины и фосфогипса позволяет использовать многотоннажный отход производства в технологии минеральных удобрений,Концентрация основных Время компонентов, мас,% вымы 25,83 14,15 24, 62 85 23,97 19,12 26,21 95 14,31 28,34 38,25 85 .29,84 11,09 20,62 85 28,65 15,22 20,57 90 19 соответствует мольному соотизвестном способе,