способ получения гуминового удобрения

Формула изобретения

1. Способ получения гуминового удобрения, включающий измельчение бурого угля, смешивание его с щелочью и минеральными компонентами, отличающийся тем, что в качестве минеральных компонентов используют оксид кальция СаО, оксид кремния в виде аэросила при следующем соотношении компонентов: бурый уголь 63-89, щелочь 5-27, оксид кальция СаО 0,3-29, оксид кремния в виде аэросила 0,7-12, выдерживают полученную смесь при комнатной температуре в течение 2 ч, постоянно тщательно перемешивая, затем разбавляют ее водой при соотношении 1: 3 - 5 мас. ч.

2. Способ получения гуминового удобрения по п. 1, отличающийся тем, что в качестве щелочи используют NaOH или КОН.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленности по производству органоминеральных удобрений и способов их получения и может быть использовано в сельском хозяйстве.

Известны способы получения гуминовых удобрений, включающие а) измельчение бурого угля и смешение его с раствором щелочи [1] и б) смешение бурого угля с содержащими диоксид кремния и оксид кальция веществами [2].

Наиболее близким (прототипом) является способ получения гуминовых удобрений, включающий измельчение бурого угля и смешение его с гидрооксидами щелочных металов [3].

Однако при использовании данного способа наблюдается большой процент полегания растений, так как не достаточно полно усваивается почвой удобрение, удобрение недостаточно полно расстворяется в воде и из за этого биологическая стимулирующая активность полученного данным способом удобрения недостаточна, время приготовления длительно и трудоемко.

Задачей изобретения является повышение качества, биологической активности и стимулирующих свойств пролонгированного экологически чистого удобрения за счет полного растворения удобрения в воде, уменьшение полегания растений за счет увеличения прочности стенок клеток стеблей растений, упрощение способа, сокращение времени выполнения способа.

Поставленная задача решается способом получения гуминового удобрения, включающим измельчение бурого угля до дисперсности 0,3-2000 мкм, добавления щелочи: NaOH и/или КОН, оксида кальция СаО, оксида кремния в виде аэросила при следующем соотношении компонентов в процентах: бурый уголь 63-89, щелочь 5-27, оксид кальция СаО 0,3-29, оксид кремния в виде аэросила 0,7-12, разбавления полученной смеси водой в соотношении, мас.ч., 1:3-5 соответственно, выдерживания водного раствора при комнатной температуре в течение 2 часов с последующим высушиванием до получения сухой щелочной вытяжки.

Новым в предлагаемом изобретении является то, что в качестве щелочи используют NaОН и/или КОН, а минеральных компонентов оксид кальция СаО, оксид кремния в виде аэросила при следующем соотношении компонентов в процентах: бурый уголь 63-89, щелочь 5-27, оксид кальция СаО 0,3-29, оксид кремния в виде аэросила 0,7-12, разбавления полученной смеси водой в соотношении, мас. ч., 1:3-5 соответственно, выдерживания водного раствора при комнатной температуре в течение 2 часов с последующим высушиванием до получения сухой щелочной вытяжки.

Авторами не найдено в проанализированной ими литературе данных отличительных признаков, и они явным образом не следуют для специалиста из уровня техники. Способ получения гуминового удобрения с успехом используется в сельском хозяйстве. Таким образом, данное техническое решение соответствует критериям изобретения "новизна", "промышленно применимо", "изобретательский уровень".

Способ осуществляют следующим образом.

Бурый уголь измельчают от 0,3 до 2000 мкм, добавляют щелочь NaOH и/или КОН, оксид кальция СаО и оксид кремния в виде аэросида, имеющего молекулярные размеры < 200 нм, полученную смесь разбавляют водой, мас.ч., 1:3-5 соответственно. Водный раствор выдерживают при постоянном перемешивании в течение 2 часов, после чего производят сушку до получения сухой щелочной вытяжки.

Пример 1.

Известным способом измельчают 76 кг бурового угля до дисперсности 0,3 мкм. Измельченный бурый уголь помещают в металическую емкость и добавляют 15 кг КОН, 3 кг оксида кальция СаО и 6 кг оксида кремния в виде аэросила. В полученную смесь добавляют воду в количестве 300 литров, интенсивно перемешивают и выдерживают полученную смесь в течение 2 часов при комнатной температуре. После этого полученную смесь подвергают сушке до получения сухой щелочной вытяжки. Высушенную щелочную вытяжку собирают в емкость и фасуют.

Пример 2.

Измельчают 81 кг бурого угля до диспертности 2000 мкм, измельченный бурый уголь помещают в металлическую емкость, добавляют NaOH в количестве 12 кг, оксид кальция СаО - 5 кг и оксид кремния в виде аэросила - 2 кг. Разбавляют полученную смесь 500 литрами воды. Полученный раствор выдерживают при постоянном перемешивании в течение 2 часов при комнатной температуре и затем сушат до получения сухого порошка. Высушенную щелочную вытяжку собирают в накопительный бункер и расфасовывают.

Гуминовое удобрение, полученное таким образом, полностью растворимо в воде, обладает высоким стимулирующим и биологическим эффектом, растения с использованием данного удобрения не полегают при неблагоприятных погодных условиях.

Измельчение бурого угля менее 0,3 микрон и более 2000 мкм не целесообразно. Измельчение менее 0,3 мкм приводит к дополнительным энергозатратам, а более 2000 мкм приводит к тому, что скорость взаимодействия угля со щелочью при больших размерах частиц бурого угля растет непропорционально концентрации раствора, что увеличивает технологический цикл дисперсной фазы, коалесценция - слипание мелких частиц в крупные с образованием слоевых систем (расслоение жидких и дисперсных многофазных систем). Введение в состав смеси гуминового удобрения оксида кальция СаО позволяет уменьшить кислотность почвы. При рН <5,6 следует вводить до 29%, при рН 7 - 0,3 процента. Оксид кремния в виде аэросила при взаимодействии с водой образует слабую метакремниевую кислоту и необходим растениям для укрепления клетных мембран, особенно злаковых культур. За счет введения оксида кремния в виде аэросила уменьшается полегание растений. Границы концентрации оксда кремния в виде аэросила выбраны в связи с неоднородной кислотностью почвы, при высокой кислотности почвы 0,7%, при очень низкой кислотности 12%. Концентрационные пределы вводимой в смесь щелочи обусловлены качеством бурых углей: нижняя граница целесообразна для "бедных" гуминовыми кислотами бурых углей, а верхняя для "богатых" до 90% гуминовыми кислотами бурых углей.

За счет дополнения аэросила удобрение полностью растворимо в воде.

Гуминовое удобрение прошло экспериментальные исследования и оно рекомендовано к широкому использованию в сельском хозяйстве. Как показали исследования, предлагаемое гуминовое удобрение обладает более высоким положительным эффектом, чем известные гуминовые удобрения. Воздействие гуминового удобрения проявляется мгновенно. Так при замачивании в их растворе значительно увеличивается всхожесть семян и клубней растений. При посадке рассады в грунт гуминовое удобрение проявляют себя как хорошие укоренители, улучшая приживаемость рассады и образование мощной корневой системы, что позволяет обеспечить растения полноценным минеральным питанием. При этом происходит повышение урожайности, сроки созревания урожая сокращаются. На применение данного гуминового удобрения отзывчивы почти все культуры, но особенно хороший результат достигается у злаковых культур, уменьшается их полегание. При этом улучшается структура почвы, ускоряется обогащение ее гумусом, снижается ее засоленность и кислотность. Следует также отметить, что гуминовое удобрение обладает хорошей смачиваемостью и пленкообразующим эффектом. После опрыскивания на поверхности листа растения образуется тонкая пленка удобрения, которая поглощается растением в течение нескольких дней. Пленкообразующие свойства удобрения могут с успехом использоваться также для борьбы с заболеваниями, такими как мучнистая роса, фитофтороз, корневые гнили и др. При возникновении на листьях или стеблях растений очагов заболеваний тщательная обработка стеблей и листьев предлагаемым удобрением обеспечивает фиксацию грибковых спор, блокируя распространение заболевания.

Большой интерес представляет использование предлагаемого гуминового удобрения при освоении новых садовых и приусадебных участков, так как традиционно для них выделяются не лучшие по качеству земли, часто с насыпным грунтом. Гуминовое удобрение может использоваться для удобрения щелочных и засоленных почв в сельском хозяйстве, на поливных и орошаемых землях для повышения плодородия бедных почв, предотвращения засоления, как экологически чистый, мягко действующий удобрительный тук с летним периодом последействия, для восстановления засушливых деградированных, техногенных и результивируемых земель, сенокосов и пастбищ как в виде компостов и смесей, гранулированного и в порошкообразном виде, так и в виде семягранул. Полученное удобрение является обогащенным гуминовым стимулятором роста растений и животных и обладает повышенной биологической активностью.

Таким образом, предлагаемый способ повышает эффективность гуминового удобрения, не требует технических затрат и непродолжителен во времени.

Литература

1. Авт.св. СССР 1763437, С 05 F 11/02, 23.09.1992.

2. Патент РФ 2097365, С 05 F 11/02, 27.11.1997.

3. Патент РФ 2104988, С 05 F 11/02, 20.02.1998.