Способ получения бесхлорного калийно-фосфорного удобрения

(бобС 05 О,С 0501 ЕТЕН но 83 ГО Ю еГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к полученбесхлорных калийно-фосфорных удоб Изобретение относится к получениюкалийно-фосфорных бесхлоридных удобрений; которые широко используются для удобрения технических культур, овощей, винограда и др,Известен способ получения калийно- фосфорного удобрения путем механического смешивания хлорида калия и суперфосфата с последующей переработкой полученной смеси на удобрение.Недостатками известного способа являются низкие агрохимические свойства удобрения за счет содержания хлорида в единице массы удобрения, ретроградация удобрений в почвах со щелочной средой, избирательность удобрения (хлорсодержащие удобрения нельзя вносить в почву под целый ряд технических культур); наличие1713901 А ний, широко используемых для выращивания культур, овощей, винограда и др, Цель - упрощение процесса получения удобрения с легкоусвояемой водорастворимой формой Р 20 Б. Способ включает смещение преципитата с калийсодержащей солью - гидросульфатом калия в присутствии воды при массовом соотношении 1:(1,0-0,75):(0,55- 0,45) соответственно, с одновременной сушкой при температуре 100-120 С, Способ позволяет упростить технологический процесс за счет сокращения стадий с 6 до 2-х, избежать необходимость подачи пара. Со. держание Р 205 водораств. составляет 22,03- 22,92;. 1 табл. хлора в удобрениях, приводящие к засаливанию почв, что ухудшает их плодородие.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения калийно-фосфорного удобрения, заключающийся в смешивании фосфата кальция (простого или двойного суперфосфата) с хлоридом калия в весовом соотношении 1:(0,3-1,2), с последующей обработкой полученной смеси водяным паром при 150-500 С.Улучшение агрохимических свойств удобрения (вследствие удаления хлоридиона) достигается за счет значительного усложнения технологического процесса (6 , стадий). Так, технологическая схема данного способа состоит из следующих стадий: смешивание вызревшего суперфосфата с5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 хлоридом калия в весовом соотношении 1:(0,3-1,2) загрузка полученной смеси в печь и пропускание водяных паров при 200- 400 С через реакционную зону для осуществления взаимодействия свободной кислоты суперфосфата и кислых его солей с хлоридом калия; утилизация влажного газо- образного НС 1; охлаждение твердого продукта, выходящего из печи с температурой 200-400 С; его гранулирование; сушка готового продукта.Недостатками данного способа являются сложность технологии в связи с применением высоких температур (200-400 С), что требует применение печей; необходимость организации подачи пара высоких параметров (200-400 С), сильная коррозия технологического оборудования в связи с образованием влажного газообразного НС с высокой температурой (200-400 С); многостадийность процесса (6 стадий).Цель изобретения -упрощение процесса получения калийно-фосфорного удобрения с легкоусвояемой водорастворимой формой РгОб. Поставленная цель достигается тем, что смешивают.фосфат кальция с калийсодержащей солью, в качестве фосфата кальция используют преципитат, а в качестве калий- содержащей соли - гидросульфат калия,смешение же преципитата и гидросульфата калия ведут в присутствии воды при весовом соотношении 1:(1,0-0,75):(0,55-0,45) соответственно, а сушку проводят при 100-120 С. Таким образом, технологическая схема предложенного способа получения калийно-фосфорного удобрения может быть продолжением указанных технологий получения преципитата (СаНРО 4 2 Н 20) или гидросульфата калия (КНЯО 4), в котором преципитат, гидросульфат калия и вода поступают в 2-валковыйсмеситель в заданном соотношении. Полученная смесь поступает во вращающийся барабан (гранулятор-сушилка), где происходит одновременно гранулирование смеси, взаимодействие фосфата кальция и гидросульфата калия и сушка продукта при 100+120 С. В случае поступления исходных вещеСтв во влажном виде воду в смеситель подают в количестве, необходимом для установления предлагаемого соотношения.Опыты в лабораторных условиях проводят следующим образом. Преципитат и гидросульфат калия загружают в заданном соотношении во вращающийся барабан, куда в течение 2-3 мин впрыскивают заданное количество воды(табл. 1), смесь выдерживают во вращающемся барабане в течение 10 мин. Полученные гранулы сушат в сушильном шкафу при 100-120 С до остаточной влажности не более 4%. Готовый продукт анализируют на содержание цитратно-растворимой, водо- растворимой, свободной Р 20 ь по известным методикам.П р и м е р 1. 100 г преципитата, 85 г гидросульфата калия загружают во вращающийся барабан и впрыскивают в течение 2-3 мин 45 мл воды. Смесь выдерживают во вращающемся барабане в течение 10 мин, Полученные гранулы сушат в сушильном шкафу при 110 С в течение 1 ч. Полученный продукт имеет состав, %: Р 20 б свободный 1,21; Р 208 водорастворимый 22,92; Р 205 цитратнораствормый 1,50; Н 20 2,7, Результаты опытов представлены в табл. В опытах 2-13 продукт получают по примеру 1, но при различных соотношениях исходных компонентов. Анализ результатов, полученных в опытах 1-5 показал, что уменьшение количества вводимого КНЯО 4. ниже О,75 (опыт 2) приводит к увеличению цитратно-растворимого Р 2 ОБ до 18,67% (опыт,1), т.е. к уменьшению степени конверсии, а увеличение количества КНЯ 04 более 1,0 (опыт 4) - к увеличению свободной кислотности в пересчете на Р 20 б выше 2,5% (до 9,46% опыт 5), что делает невозможным использование продукта как удобрения. Исходя из указанного, соотношение СаНРО 4:КНЯО 4 должно находиться в пределах 0,75-1,0. Рассмотре-. ние результатов опытов 6-9 показывает, что уменьшение количества вводимой в смесь воды менее 0,45 (опыт 7) приводит к увеличению свободной кислоты (РгОБ своб.) до 2,35% (опыт 6) и образованию большого количества неокатанного,(негранулированного) продукта, Увеличение количества воды выше 0,55 (опыт 8) приводит к увеличению времени сушки с 1 до 1,25 ч и к налипанию продукта на стенки барабана. Таким образом, соотношение по вОде должно быть в пределах 0,45-0,55. Результаты опытов 10- 13 показывают, что с уменьшением температуры сушки ниже 100 С (опыт 11) продолжительность сушки увелйчивается в 2 раза, т.е. до 3 ч (опыт 10), а с увеличением температуры сушки свыше 120 С (опыт 12) происходит увеличение свободной кислот- ности (Р 20 б своб.) свыше 2,5% и при 130 С достигает 4,06% (опыт 13). К тому же при повышении температуры до 130 С начинается растрескивание гранул из-за интенсивного. испарения воды, Таким образом, из указанного следует, что процесс по предла-гаемому способу в лабораторных условиях осуществляется в 2 стадии: смешение и гра1713901 Технологические схемы Известный способфо мешивание ата с КНЯ речи нверсия,о грануляци ри 100-120 газ РК-удобрение хлаыдениет -К-упоб нулирование при комнатной температуре; конверсия и сушка при 100-120 С.Таким образом, предлагаемой способ получения калийно-фосфорного удобрения позволяет упростить технологический процесс за счет сокращения стадий с 6 до 2; 5 Использование в предлагаемом способе суперфосфата невозможно, так как смешение его с гидросульфатом калия приводит к образованию очень кислого удобрения, которое можно использовать 10 только на ярко выраженных карбонатных почвах, встречающихся крайне редко.В техническом решении предлагается использовать преципитат, так как он позволяет получить удобрение с наибольшим со держанием питательных веществ при допустимой кислотности (Р 205 своб.). В принципе может быть использован гидрофосфат кальция Са Н Р 04, полученный любым способом, а не только преципитат. 20Усвояемыми для растений формами Р 20 Б являются цитратно-растворимая и водорастворимая. Первая форма представляет собой СаНР 04 и является основным веществом преципитата, а вторая представ ляет собой Са(н 2 Р 04)2, является основным веществом суперфосфатов и более легко усваивается растениями. Преципитат СаНР 04 2 Н 20 содержит 3 Р 20 б в цитратно-растворимой форме и его можно использовать только на кислых почвах, на которых не проводят известкования, те. не вносят СаСОз. При использовании преципитата на нейтральных 3 и известкованных почвах происходит его ретроградация по реакции2 СаН Р 04+ СаСОз = Саз(Р 04)г+ Н 20+ СОз; т.е. Р 205 превращается в недоступную для растений (неусвояемую) форму.4 снизить температуру-с 200-400 до 110 С; избежать необходимости подачи пара 1,подают пар при 200-400 С), выделения агрессивного газа НС 3 (200-400 С, влажный) и необходимости его утилизации,получения РК-удобрений Предлагаемый способ Ретроградация Р 20 б в суперфосфатах идет ступенчато, а поэтому значительно медленее:СаН 2 Р 04)2+ СаСОз = 2 СаНР 04+ СОз+ Н 20;2 СаНР 04+ СаСОз = Саз(Р 04)2+ СОз+ Н 20.Как известно, большинство почв страны кислые, также физиологически кислыми является большинство основных видов применяемых удобрений. В связи с этим в стране в широких масштабах проводят известкование почв, Поэтому в удобрениях предпочтительна водорастворимая фОрма Р 20 б.Сокращение числа операций происходит не только за счет совмещения операций конверсии компонентов, грануляции и сушки, но также из-за Физико-химических осо.- бенностей системы: преципитат гидросульфат калия - вода, В предлагаемом способе нет отдельно стадии конверсии в печи, стадии охлаждения готового продукта, утилизации газообразного НС с высокой температурой. Стадии конверсии, гранулирования и сушки совмещены. Если в схеме по прототипу совместить стадии гранулирования и сушки, т,е, использовать гранулятор-сушилку, то способ по прототипу будет состоять из 5 стадий, в то время как предлагаемый способ состоит из 2 стадий.Таким образом, использование преципитата и гидросульфата калия позволяет не только исключить подачу пара и снизить температуру процесса, но также сократить число стадий с 5-6 до 2.1713901 Р 205 за счет сокращения технологических операций, в качестве фосфорсодержащего сырья используют преципитат, в качестве калийсодержащей соли в .гидросульфат ка лия, при этом смешение ведут в присутствииводы при массовом соотношении 1:(1,0- 0,75):(0,55-0,45) соответственно с одновременной сушкой при 100-120 С. Формула изобретения Способ получения бесхлорного калийно-фосфорного удобрения, включающий смешение фосфорсодержащего сырья с калийсодержащей солью, сушку и грануляцию,отличающийся тем,что,сцелью упрощения процесса. получения удобрения с легкоусвояемой водорастворимой формой С шка Хи составл о кта Массовые оли СаНРО 42 Н 20 Примечание вс Рвов цито. Опыт Н 20 КН 904 водораст,своб 7.З 4 22,38 22.92 22,03 19,78 2053 Много сухого неокатанного продукта Налипание на стенки Растрескивание гран л 30 40 45 50 Составитель Т.Ахметов Редактор С.Патрушева Техред М.Моргентал Корректор М.ДемчикЗаказ 659 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 1 2 .з 4 -5 6 7 8 9 1 О 11 12 13 1 1 1 1 1 1 0,10 ол 0.85 1.00 1,2 О О,В 5 085 0,85 0.85 оле .0,850,85 0.85 050 050 050 050 О,50 0,50 0,45 055 0,60 050 О,5 О 050 050 21,98 23,14 23,39 23.01 .22,54 21.67 18,94 026 о,во 1,21 12.31 9,46 2,35 1,94 О,В 7 065 О.З 8 1,04 2.37 4.О 6 18.67 з.в 1 1,50 О.В 1 О 2 1,58 1,34 095 о;ав О,89 1,17 1,84 4,61 11 О 110 110 110 110 110 110 110 110 9 О 100 120 1 ЗО 1,00 1 1 1 ол