способ получения комплексного удобрения и аппарат для его осуществления

Классы МПК:C05D9/02 содержащие микроэлементы 
C05G3/04 с веществами, регулирующими почвенный режим 
C05F5/00 Удобрения из отходов спиртоводочных, сахарных и винных заводов, патоки или подобных отходов
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Фоменко Алексей Петрович (RU),
Лобачева Галина Константиновна (RU),
Салдаев Александр Макарович (RU),
Трофименко Владимир Ильич (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2006-05-10
публикация патента:

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам получения комплексных удобрений с микроэлементами для подкормки и устойчивого развития сельскохозяйственных культур из отходов производства белково-витаминного концентрата, фосфоритов, металлургических шлаков, отработанных травильных растворов сернокислотного травления черных металлов и отработанных электролитов гальванических производств. Предварительно подготовленный раствор из отработанных травильных растворов и электролитов гальванических производств (1:1) раздельно подают на обработку измельченного металлургического шлака (Т:Ж=1:6, при температуре 120-160°С в течение 0,75-1,25 часа) и измельченных фосфоритов (Т:Ж=1:7, при температуре 105-125°С в течение 30-45 минут) при непрерывном перемешивании до получения гомогенной массы. Полученную гомогенную массу из металлургических шлаков с отработанными травильными растворами и электролитами и пульпу из фосфоритов с отработанными травильными растворами и электролитами смешивают с отходами производства белково-витаминного концентрата (1:1:1, при температуре 45-70°С в течение 1 часа) до получения пастообразной смеси. Смесь гранулируют, досушивают и подают на упаковку. Аппарат для получения комплексного удобрения содержит циклонную камеру, патрубки для тангенциального ввода компонентов и вывода готового продукта и перегретого пара, а также снабжен дополнительными циклонными камерами, гранулятором и барабанной сушилкой. Первая циклонная камера гидравлически связана с емкостями для отработанных травильных растворов и электролитов гальванических производств для получения равновесного раствора. Вторая циклонная камера гидравлически связана с первой циклонной камерой и кинематически - с мельницей для размола отходов металлургического производства в виде шлаков на фракции с размерами 0,1-0,5 мм. Третья циклонная камера гидравлически связана с первой камерой и кинематически - с мельницей для размола фосфоритов на муку с размерами фракций 0,3-1,2 мм. Четвертая циклонная камера гидравлически связана со второй и третьей циклонными камерами и кинематически - с резервной емкостью для отхода производства белково-витаминного концентрата и снабжена пластинчатым насосом-дозатором для выдачи пастообразной смеси в гранулятор и барабанную сушилку. Каждая из циклонных камер гидравлически связана с котельной установкой для подачи перегретого пара или горячей воды и снабжена винтовой мешалкой. Способ обеспечит утилизацию промышленных отходов и получение равноценного комплексного удобрения, насыщенного необходимыми для сельскохозяйственных растений микроэлементами. Аппарат для производства комплексных удобрений при наименьших энергозатратах обеспечит высокую производительность. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 17 табл. способ получения комплексного удобрения и аппарат для его осуществления, патент № 2313510

способ получения комплексного удобрения и аппарат для его осуществления, патент № 2313510

Формула изобретения

1. Способ получения комплексного удобрения на основе фосфоритов, отходов металлургического производства в виде шлаков, отработанных травильных растворов серно-кислотного травления черных металлов и отработанных электролитов гальванических производств, включающий обработку твердых компонентов при последующем перемешивании с жидкими компонентами: предварительно подготовленный равновесный раствор из отработанных травильных растворов серно-кислотного травления черных металлов и электролитов гальванических производств в соотношении 1:1 раздельно подают на обработку измельченного металлургического шлака при соотношении твердой (Т) и жидкой (Ж) фаз Т:Ж=1:6 и на обработку измельченных фосфоритов при соотношении Т:Ж=1:7, нагрев смесей измельченного металлургического шлака и подготовленного равновесного раствора до температуры 120-160°С в течение 0,75-1,25 ч и измельченного фосфорита и подготовленного равновесного раствора до температуры 105-125°С в течение 30-45 мин при непрерывном перемешивании до получения гомогенной массы, отличающийся тем, что полученную гомогенную массу из шлаков металлургического производства с отработанными травильными растворами и электролитами и пульпу из фосфоритов с отработанными травильными растворами и электролитами смешивают с отходами производства белково-витаминного концентрата в соотношении фаз 1:1:1, смешивание ведут в течение 1 ч при температуре 45-70°С до получения пастообразной смеси, смесь гранулируют, досушивают и подают на упаковку.

2. Аппарат для получения комплексного удобрения, содержащий циклонную камеру, патрубки для тангенциального ввода компонентов и вывода готового продукта и перегретого пара, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными циклонными камерами, гранулятором и барабанной сушилкой, при этом первая циклонная камера гидравлически связана с емкостями для отработанных травильных растворов серно-кислотного травления черных металлов и электролитов гальванических производств для получения равновесного раствора, вторая циклонная камера гидравлически связана с первой циклонной камерой и кинематически посредством средств транспортирования соединена с мельницей для размола отходов металлургического производства в виде шлаков на фракции с размерами 0,1-0,5 мм, третья циклонная камера гидравлически связана с первой циклонной камерой и кинематически посредством средств транспортирования соединена с мельницей для размола фосфоритов на муку с размерами фракций 0,3-1,2 мм, четвертая циклонная камера гидравлически связана со второй и третьей циклонными камерами и кинематически посредством средств транспортирования с резервной емкостью для отхода производства белково-витаминного концентрата и снабжена пластинчатым насосом-дозатором для выдачи пастообразной смеси в гранулятор и барабанную сушилку, при этом каждая из циклонных камер гидравлически связана с котельной установкой для подачи перегретого пара или горячей воды и снабжена винтовой мешалкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологиям и техническим средствам для получения комплексных удобрений на основе шлаков сталеплавильного производства, отработанных травильных растворов и растворов нейтрализации электролитов гальванического производства, отхода производства белково-витаминного концентрата, шламов нейтрализации и фосфоритов.

Известен способ получения суперфосфата, в котором фосфатное сырье разлагают кислым гудроном, полученным в результате очистки нефтепродуктов (SU, авторское свидетельство №62192 А1. МПК 7 С05В 11/08, С05D 9/02. Способ получения суперфосфата / Д.М.Гусейнов (СССР). - Заявка №31929; Заявлено 22.04.1940; Опубл. 10.01.1962).

К недостаткам описанного способа применительно к решаемой нами проблеме - получения комплексных минеральных удобрений - относится высокая себестоимость продукта, низкое содержание усвояемого суперфосфата (Р2O5 ) и неприемлемость в качестве средства для внекорневой подкормки растений.

Известен также способ переработки травильных растворов сернокислотного травления черных металлов, в котором с целью получения сложных удобрений с микроэлементами травильные растворы смешивают с мелкоизмельченным металлургическим шлаком с последующим нагреванием полученной пульпы при непрерывном перемешивании; металлургический шлак измельчают до размера частиц 0,3-1 мм, смешивание ведут в весовом соотношении фаз Т:Ж=10:4...10:3 и нагревание ведут до температуры 130-150°С в течение одного часа (SU, авторское свидетельство №333155 А1. М.Кл. С05D 9/02, С05D 3/04. Способ переработки травильных растворов / П.В.Дыбина и Т.Н.Елисеева (СССР). - Заявка №1439195/23-26; Заявлено 20.05.1970; Опубл. 21.03.1972, Бюл. №11 //Открытия. Изобретения. - 1972. - №11).

К недостаткам описанного способа, несмотря на то что используются отходы металлургического производства, относятся высокая себестоимость продукта, многостадийность процесса обработки, большая трудоемкость, низкая эффективность при подкормке с.-х. культур, так как удобрение практически не содержит основных элементов питания, таких как азот (N), фосфор (Р) и калий (К).

Известен также способ получения микроэлементного суперфосфата путем разложения фосфатного сырья отработанной серной кислотой, в котором с целью сокращения срока вызревания продукта при одновременном обогащении микроэлементами в отработанную серную кислоту вводят молибденсодержащий раствор в соотношении 1:4,5-5,5; в качестве молибденсодержащего раствора используют отходы электроламповых производств следующего состава, %:

Н2MoO 4 - 32;

HNO3 - 20;

Н 2SO4 - 25;

Н 2О - остальное.

(SU, авторское свидетельство №793962 А1. М.Кл. 3 С05В 11/08. Способ получения микроэлементного суперфосфата / М.О.Гумбатов, А.В.Кононов, М.С.Алосманов и др. (СССР). - Заявка №2677554/23-26; Заявлено 25.10.1978; Опубл. 07.01.1981, Бюл. №1 // Открытия. Изобретения. - 1981. - №1).

К недостаткам описанного способа несмотря на применение отработанных молибденсодержащих растворов электролампового производства относятся низкая эффективность полученного продукта как удобрения. Компоненты удобрения не способствуют формированию урожая и налива зерна в них.

Известен способ получения комплексных микроудобрений, включающий обработку при перемешивании измельченного металлургического шлака отработанным раствором сернокислотного травления черных металлов, сушку и грануляцию готового продукта, в котором с целью улучшения качества удобрений и придания им гербицидных свойств, а также снижения энергозатрат отработанный раствор сернокислотного травления черных металлов смешивают с отработанными электролитами гальванических производств в массовом соотношении (3,3-3,4):1,0 и полученный смешанный раствор подают на обработку металлургического шлака при Т:Ж=1:5 (SU, авторское свидетельство №1488290 А1. М.Кл.4 С05D 9/02, 3/04. - Заявка №4261355/31-26; Заявлено 12.06.1987; Опубл. 23.06.1989, Бюл. №23 // Открытия. Изобретения. - 1989. - №23).

К недостаткам данного способа относятся многостадийность процесса обработки, необходимость грануляции полученного микроудобрения при высокой температуре, шлак не содержит органических веществ и основных элементов питания N, Р, К, потребность в сушке, а также в недостаточном количестве микроэлементов для роста и питания сельскохозяйственных растений.

Известен способ получения комплексных микроудобрений, включающий обработку измельченного основного металлургического шлака, содержащего оксид кремния, отработанными растворами травления черных металлов при перемешивании с последующей сушкой и грануляцией готового продукта, в котором обработку основного металлургического шлака осуществляют отработанными растворами травления черных металлов, содержащих плавиковую кислоту при массовом отношении оксида кремния к плавиковой кислоте 1:(0,3-0,4) и Т:Ж=1:3, а сушку реакционной массы ведут при 180-200°С (RU, патент №2034819 С1. МПК 6 С05D 9/02, 3/04. Способ получения комплексного микроудобрения / Т.Н.Елисеева, В.А.Елисеева (RU). - Заявка №5040753/26; Заявлено 29.04.1992; Опубл. 10.05.1995, Бюл. №13).

Описанный способ имеет ограниченные функциональные возможности, малопроизводителен, энергоемок, цикличность технологического процесса и требует дорогостоящего специального оборудования. Все это приводит к высокой себестоимости описанного комплексного удобрения.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту в части технологии получения комплексного удобрения является способ получения мелиоранта для обработки солонцовых почв на основе природного минерала бишофит, фосфоритов, отходов металлургического производства в виде шлаков, отработанных травильных растворов сернокислотного травления черных металлов и отработанных электролитов гальванических производств, включающий обработку твердых компонентов при последующем перемешивании с жидкими компонентами, в котором предварительно подготовленный раствор из отработанных травильных растворов сернокислотного травления черных металлов и электролитов гальванических производств в соотношении 1:1 раздельно подают на обработку измельченного металлургического шлака при соотношении твердой (Т) и жидкой (Ж) фаз Т:Ж=1:6 и на обработку измельченных фосфоритов при соотношении Т:Ж=1:7, при этом в первом случае при обработке указанным раствором измельченного металлургического шлака осуществляют нагрев смеси до температуры 120-160°С в течение 0,75-1,25 ч, во втором случае при обработке фосфоритов - до температуры 95-120°С в течение 30-45 минут при непрерывном перемешивании до получения гомогенной массы, причем измельченные фосфориты смешивают с рассолом природного минерала бишофит формул MgCl2·6Н2О при соотношении Т:Ж=1:4, смешивание ведут при температуре 80-90°С в течение 1-2 ч, полученную пульпу из бишофита и фосфоритов смешивают с гомогенной массой из шлаков металлургического производства с травильными растворами в соотношении 1:1:1 в течение 1 часа при температуре 45-70°С до получения пастообразной смеси (RU, опубликованная заявка №2004123715/12. МПК С05F 11/02, С05G 1/00, В04С 7/00 (01.2006.). Способ получения мелиоранта для обработки солонцовых почв и аппарат для его осуществления / А.М.Салдаев (RU), А.К.Елисеев (RU). - Заявлено 02.08.2004, Опубл. 10.02.2006, Бюл. №4 // Изобретения. Полезные модели. 2006. - №4).

К недостаткам описанного способа применительно к решаемой проблеме в описанном мелиоранте недостаточное количество питательных элементов азота, фосфора, калия.

Известен способ получения сложных удобрений путем нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком в поле центробежных сил, в котором с целью сокращения потерь аммиака его подают со скоростью 100-300 м/сек, а фосфорную кислоту - со скоростью 0,5-2 м/сек.

Аппарат для осуществления способа по указанной технологии состоит из циклонной камеры, патрубков для тангенциального ввода аммиака и кислоты и также сопла для вывода готового продукта и перегретого пара, в котором патрубки для тангенциального ввода аммиака и кислоты расположены коаксиально при соотношении их диаметров d:D=1,0:(1,5-3,0), а ввод кислоты в патрубок для ее подачи в циклонную камеру расположен на расстоянии (5-8)d от конца патрубка для ввода аммиака и (10-13)d от оси циклонной камеры (SU, авторское свидетельство №565904. М.кл. С05В 7/00. Способ получения сложных удобрений и аппарат для его осуществления / В.М.Борисов, А.А.Бродский, Н.С.Ларин и др. (СССР). - Заявка №2149719/26; Заявлено 30.06.1975; Опубл. 25.07.1977, Бюл. №27 // Открытия. Изобретения. - 1977. - №27).

Описанный аппарат нами принят в качестве наиближайшего аналога в части устройства в заявленном объекте. К недостаткам описанного аппарата относится низкая смешивающая способность вязкотекучих и пастообразных материалов.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - создание экологически безопасного комплексного удобрения на основе шлаков металлургического производства, отработанных травильных растворов и электролитов гальванического производства, отхода белково-витаминного концентрата и фосфоритов, добытых в месторождениях Волгоградской области.

Технический результат - повышение урожайности сельскохозяйственных культур за счет полноценного минерального питания (NPK) и обеспечения их жизненно важными микроэлементами в широком ассортименте в каждом грануле удобрения.

Указанный технический результат в части технологии производства комплексного удобрения достигается тем, что в известном способе получения комплексного удобрения на основе фосфоритов, отходов металлургического производства в виде шлаков, отработанных травильных растворов сернокислотного травления черных металлов и отработанных электролитов гальванических производств, включающем обработку твердых компонентов при последующем перемешивании с жидкими компонентами: предварительно подготовленный равновесный раствор из отработанных травильных растворов сернокислотного травления черных металлов и электролитов гальванических производств в соотношении 1:1 раздельно подают на обработку измельченного металлургического шлака при соотношении твердой (Т) и жидкой (Ж) фаз Т:Ж=1:6 и на обработку измельченных фосфоритов при соотношении Т:Ж=1:7, нагрев смесей измельченного металлургического шлака и подготовленного равновесного раствора до температуры 120-160°С в течение 0,75-1,25 часа и измельченного фосфорита и подготовленного равновесного раствора до температуры 105-125°С в течение 30-45 минут при непрерывном перемешивании до получения гомогенной массы, согласно изобретению полученную гомогенную массу из шлаков металлургического производства с отработанными травильными растворами и электролитами и пульпу из фосфоритов с отработанными травильными растворами и электролитами смешивают с отходами производства белково-витаминного концентрата в соотношении фаз 1:1:1, смешивание ведут в течение 1 часа при температуре 45-70°С до получения пастообразной смеси, смесь гранулируют, досушивают и подают на упаковку.

Указанный технический результат в части технического средства достигается тем, что известный аппарат для получения комплексного удобрения, содержащий циклонную камеру, патрубки для тангенциального ввода компонентов и вывода готового продукта и перегретого пара, согласно изобретению снабжен дополнительными циклонными камерами, гранулятором и барабанной сушилкой, при этом первая циклонная камера гидравлически связана с емкостями для отработанных травильных растворов сернокислотного травления черных металлов и электролитов гальванических производств для получения равновесного раствора, вторая циклонная камера гидравлически связана с первой циклонной камерой и кинематически посредством средств транспортирования соединена с мельницей для размола отходов металлургического производства в виде шлаков на фракции с размерами 0,1-0,5 мм, третья циклонная камера гидравлически связана с первой циклонной камерой и кинематически посредством средств транспортирования соединена с мельницей для размола фосфоритов на муку с размерами фракций 0,3-1,2 мм, четвертая циклонная камера гидравлически связана со второй и третьей циклонными камерами и кинематически посредством средств транспортирования с резервной емкостью для отхода производства белково-витаминного концентрата и снабжена пластинчатым насосом-дозатором для выдачи пастообразной смеси в гранулятор и барабанную сушилку, при этом каждая из циклонных камер гидравлически связана с котельной установкой для подачи перегретого пара или горячей воды и снабжена винтовой мешалкой.

Изобретение поясняется чертежом, где схематично представлен аппарат для получения гранулированного комплексного удобрения с использованием отхода производства белково-витаминного концентрата, фосфоритов, шлаков электросталеплавильных печей и отработанных травильных растворов и электролитов гальванического производства.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Способ получения комплексного удобрения на основе отхода производства белково-витаминного концентрата (БВК), фосфоритов, отходов металлургического производства в виде шлаков, отработанных травильных растворов (ОТР) сернокислотного травления черных металлов и отработанных электролитов гальванических производств (ОЭГП) включает обработку твердых компонентов при последующем перемешивании с жидкими компонентами.

Одним из отходов производства микробного белка из углеводов нефти является минеральный шлам, полученный на стадии приготовления растворов питательных солей. Образование минерального шлама на Светлоярском заводе БВК (Волгоградская область) составляет более 5000 тонн в год. С 1990 года в терриконах накопилось более 750000 тонн отхода производства БВК. Пылеватая фракция минерального шлама наносит ощутимый вред экологии нескольким прилегающим сельским районам и г.Волгограду. Содержание химических элементов в минеральном сухом шламе отхода производства БВК показано в таблице 1. Физико-химические и теплофизические показатели минерального шлама-сырца и высушенного отхода производства БВК представлены в таблице 2. Описанный шлам содержит достаточное количество макроэлементов N, Р, К.

Вторым компонентом разрабатываемого комплексного удобрения являются фосфориты из месторождений в Волгоградской области. Сравнительные данные по содержанию общего фосфора в Трехостровном, Камышинском и Егорьевском месторождениях описаны в таблице 3. Химический состав проб фосфоритов, добытых в Камышинском месторождении Волгоградской области, приведены в таблице 4. Представленные данные свидетельствуют о большом содержании усвояемого фосфора (Р2 O5) в сырье. Разработанные запасы фосфоритов в Волгоградской области составляют более 1 млрд. тонн.

Третьим компонентом для насыщения предлагаемого комплексного удобрения являются шлаки производства стали и чугуна в ЗАО «Волгоградский металлургический завод «Красный Октябрь» (г.Волгоград). Химический анализ шлаков при производстве стали в ЗАО «Волгоградский металлургический завод «Красный Октябрь» представлен в таблице 5. Химический анализ шлака, используемого для производства комплексного минерального удобрения, и их класс опасности в отходах производства стали описаны таблице 6. Химический состав твердого шлама мокрых газоочисток электросталеплавильного цеха ЭСПЦ-1 и ЭСПЦ-2 ЗАО «Волгоградский металлургический завод «Красный Октябрь» приведен в таблице 7. Химический состав твердого шлама из пыли сухой газоочистки электросталеплавильного цеха ЭСПЦ-1 ЗАО ВМЗ «Красный Октябрь» приведен в таблице 8. Химический состав твердого шлама - кек электросталеплавильного цеха №1 ЗАО ВМЗ «Красный Октябрь» показан в таблице 9.

За 2004 год объем производства на ЗАО ВМЗ «Красный Октябрь» составил 679334 тонны стали. Общее количество отходов составило 313128 тонн. Из них отходы сталеплавильного и прокатного производства составляют 115487 тонн, т.е. при выплавке и прокате образуется 30% промышленных отходов.

В связи с планируемым увеличением объема производства до 1000000 тонн стали на предприятии ЗАО ВМЗ «Красный Октябрь» увеличится количество отходов до 460900 тонн. К этому надо прибавить ранее накопленные отходы в шлаковнях и могильниках предприятия, которые составляют 98452 тонны. Содержание отходов в натуральной величине при объеме выпуска стали 1 млн тонн в год составит 560 тыс. тонн (см. таблицу 10).

Описанные источники сырья территориально удалены не более чем на 70 км и соединены железнодорожным и шоссейным транспортными магистралями в направлении «север-юг».

Для получения комплексного удобрения предварительно подготовленный раствор из отработанных травильных растворов сернокислотного травления черных металлов и электролитов гальванических производств в соотношении ОТР:ОЭГПИ=1:1 раздельно подают на обработку измельченного металлургического шлака при соотношении твердой (Т) и жидкой (Ж) фаз Т:Ж=1:6 и на обработку измельченных фосфоритов при соотношении Т:Ж-1:7.

Для получения комплексного минерального удобрения КМУ использован металлургический шлак следующего состава, мас.%:

SiO2 - 31,74-35,10;

Al 2О3 - 13,30-6,00;

FeO - 0,81-2,06;

MnO - 14,36-23,44;

MgO - 14,40-25,30;

CaO - 7,98-24,00;

Р2O5 - Следы.

Шлак серовато-темного цвета в виде хрупких пористых кусков хорошо подвергается измельчению в шаровых мельницах. Все элементы находятся в виде оксидов, которые нерастворимы в воде. Измельченную массу до размера частиц 0,3-0,5 мм подвергают электромагнитной сепарации.

Используется также шлак электросталеплавильного производства следующего состава, мас.%:

FeO + MnO - 12,5;

MgO - 6,0;

CaO - 50,0;

SiO2 - 20,0;

Al2O3 - 10,5;

P2O5 - Менее 1,0.

Жидким компонентом при производстве КМУ являются растворы OTP и ОЭГП. Состав травильных растворов сернокислотного травления: свободная серная кислота (H2 SO4) - 9,58%; железо (Fe) - 40,64 г/л; медь (Cu) - 12,0-23,5 г/л; никель (Ni) - 525,9 мг/л; цинк (Zn) - 5,3 мг/л; марганец (Mn) - 18,6 мг/л; молибден (Мо) - следы. Описанный раствор - это темно-зеленая жидкость. Плотность - 1,15-1,18 т/м3. рН 1,1-1,5. Все элементы в травильном растворе представлены в виде сульфатов. Состав отработанных электролитов гальванического производства приведен в таблице 11.

Предварительно подготовленный раствор в соотношении 1:1 из отработанных травильных растворов сернокислотного травления черных металлов и отработанных электролитов гальванических производств раздельно подают на обработку измельченного и просепарированного металлургического шлака при соотношении твердой (Т) и жидкой (Ж) фракций Т:Ж=1:6...1:8 и измельченных фосфоритов при соотношении Т:Ж=1:7...1:10. Указанные диапазоны указаны по той причине, что даже в смежных плавках стали шлаки имеют разный химический состав (см. таблицу 5), так же как и фосфориты, доставленные из разных месторождений (см. таблицу 3).

В качестве твердой фазы используют также пыль газоочистки, имеющий следующий состав, мас.%:

SiO 2 - 10,57;

Al2O 3 - 23,00;

Fe2O 3 - 30,94;

MnO - 28,60;

CaO - 1,40;

MgO - 2,57;

С - 2,40;

Р2O 5 - 0,156;

Со - 0,234;

Ni - 0,141;

W - Следы.

Металлургический шлак измельчают до величины частиц 0,10-0,15 мм в шаровых мельницах. При соотношении компонентов Т:Ж=1:6...1:8 металлургического шлака и равновесной жидкой фазы и ОТР и ОЭГП и их интенсивном смешивании в течение 0,75-1,25 часа с поддержанием (нагревом) температурного режима в пределах 120-160°С получают гомогенную нейтральную смесь, мас.%:

твердая составляющая - 62-68;

жидкая составляющая - 30-38;

газообразная составляющая - 1,2-2,2.

За указанное время образуется подвижная (текучая) пульпа. Твердая составляющая имеет следующий состав, мас.%:

SiO2 - 15,55-18,27;

Al - 1,1-2,6;

Mn - 8,9-9,2;

Mg - 12,1-13,6;

Ca - 3,9-4,2;

Fe - 2,7-3,6;

Zn - 1,36-1,48;

В - 0,05-0,09;

Cu - 0,25-0,38;

Ni - 0,375-0,468;

К - 1,2-2,3;

N - 4,5-6,2;

Р - 0,25-0,37;

Мо - Следы.

При взаимодействии шлака и травильного раствора свободная серная кислота, содержащаяся в последнем, реагирует с оксидами шлака по следующим реакция:

СаО+H2SO4=CaSO 4+H2O+Q (777 МДж);

MgO+Н 2SO4-MgSO4 2О+Q (672 МДж);

MnO+H2SO 4-MgSO42О+Q (678 МДж);

Al2О3 +3Н2SO4=Al 2(SO4)3+3H 2O+Q (2155 МДж);

FeO+Н2SO 4=FeSO42О+Q (182 МДж).

Процесс взаимодействия шлака и травильного раствора экзотермичен.

Минералогический состав гомогенной смеси из шлаков и пыли газоочисток металлургического производства равновесной жидкой фазы из травильных растворов и электролитов гальваники: сульфаты кальция CaSO4·2H 2O; FeSO4·H2 O; FeSO4·4H2 O; гидрилгилит Al(ОН)3·способ получения комплексного удобрения и аппарат для его осуществления, патент № 2313510 -FeSO3, a также могут быть CaSO 4, FeSO4·4Н2 О, MgCl2, CaCl2, каолинит, гидрослюда, пирит, NaCl, аллофон. Таким образом, шлаки переходят из твердой фазы в растворимые соли: сульфаты, хлориды, нитраты, фосфаты, фториды.

Фосфориты, добытые в карьерах Волгоградской области, также подвергают размолу в шаровых мельницах. Помолом фосфоритного сырья размер твердой фракции доводят до частиц с диаметром 0,5-1,0 мм, но не выше. Размолотые и отсепарированные фосфориты (муку) смешивают с вышеописанными равновесными отработанными растворами (ОТР + ОЭГП) в течение 30-45 минут с поддержанием температурного режима 105-125°С. При непрерывном перемешивании получают гомогенную массу.

Для получения фосфорной составляющей предлагаемого комплексного минерального удобрения могут быть использованы фосфориты как Камышинского, так и Трехостровского месторождений в Волгоградской области (см. таблицы 3). Усредненный состав фосфоритов:

Р2O 5 - 18,0;

CaO - 34,40;

Р2 O3 - 10,30;

F - 1,70;

SiO 2 - 34,0;

Н2О - 1,60.

При взаимодействии фосфоритного сырья и увлажнения раствором (ОТР + ОЭГП), реакция происходит бурно, требуется интенсивное перемешивание, температура без подогрева повышается до 33°С. Для дальнейшего перевода компонентов фосфорита в доступные усвояемые формы солей, макро- и микроэлементов следует температуру повысить до 105-125°С при соотношении Т:Ж=1:7...1:10. Этим обеспечивают текучую форму пульпы, а также повышенный выход фосфора в усвояемой форме (Р2O5).

При увеличении продолжительности взаимодействия твердой (Т) и жидкой (Ж) фаз содержание свободной кислоты в жидкой фазе уменьшается. рН гомогенной листообразной массы не превышает 7,6-8,2. Таким образом, в массе образуются безвредные растворимые соли, приемлемые для восстановления почвы, подкормки с.-х. растений и повышения их урожайности.

В результате разложения (кинетики) фосфорита травильным раствором и электролитом (ОТР + ОЭГП), пастообразная масса в подвижной форме имеет следующий состав, мас.%:

Р2O5 - 10,20;

Ca - 11,20;

Mg - 0,70;

F - 1,10;

Fe - 11,60;

Al - 2,80;

Ni -, 0,25;

Cu - 0,025;

Zn - 0,025;

SiO2 - 12,0;

SO 4 2- - 21,0.

Химический анализ полученной пульпы показал, что на 55,2% находится в водорастворимой форме; на 56,9% растворима в уксуснокислом аммонии; на 61,1% - в лимонной кислоте; на 65,2% - в серной кислоте; на 68,2% - в соляной кислоте. Таким образом, гомогенная смесь фосфоритов находится на 68,2% в кислотно-растворимой форме. В составе пастообразной массы преобладают апатит, сульфат кальция, полугидрат CaSO 4·2Н2О, гидрат кальция CaSO 4·2Н2О, гематит Fe 2О3, байерит способ получения комплексного удобрения и аппарат для его осуществления, патент № 2313510 -Al(ОН)3.

Измельченные фосфориты как основной компонент КМУ смешивают с отработанными растворами сернокислотного травления черных металлов и отработанных электролитов гальванических производств и получают гомогенную массу в качестве второй составляющей заявленного сложного удобрения.

Для наполнения предложенного КМУ азотной и калийной составляющими в цикл производства вводят минеральный шлам отход производства БВК (см. таблицы 1 и 2).

Полученную гомогенную массу из шлаков металлургического производства с травильными растворами и пульпу из фосфоритов с травильными растворами смешивают с отходами производства белково-витаминного концентрата в соотношении текучих пастообразных фаз 1:1:1. Смешивание порошкообразной массы отхода производства БВК (паприна) с пастообразной массой ведут в течение 1 часа при температуре 45-70°С. Полученную таким образом пастообразную смесь подают в гранулятор для образования прессованием гранул диаметра 2-4 мм, досушивают и подают на упаковку.

Полученная таким образом пастообразная смесь существенно отличается от известных тем, что в ней полезные соли, которые образовались в процессе нейтрализации шлаков и шламов, находятся в растворимой и усвояемой формах. Удаление лишней влаги произошло как при смешивании с минеральным шламом отхода БВК, так и при грануляции. Для длительного хранения полученные гранулы сушат при температуре больше 105°С только лишь для удаления влаги. Пересушка и пережог гранул исключены. В полученных гранулах не происходит обратимых процессов - повторный переход оксидов в нерастворимые формы. Для сушки и грануляции КМ У требуется в 8-12 раз меньше энергии, чем в известных технологиях.

Полученные описанным способом КМУ способствует повышению в почве и растениях аскорбиновой кислоты, микроэлементов, свободно усвояемых растениями на всех стадиях органогенеза.

Аппарат для получения комплексного удобрения (см. технологическую схему) содержит циклонную камеру 1, патрубки 2 и 3 для тангенциального ввода компонентов, патрубки 4 и 5 для ввода и вывода перегретого пара и патрубок 6 для вывода готового продукта.

Аппарат снабжен дополнительными циклонными камерами 7, 8 и 9, гранулятором 10 и барабанной сушилкой 11.

Первая циклонная камера 1 гидравлически посредством трубопроводов 12 и 13 и задвижек 14 и 15 связана с емкостями 16 и 17 для отработанных травильных растворов сернокислотного травления черных металлов и электролитов гальванических производств для получения равновесного раствора.

Вторая циклонная камера 7 гидравлически связана с первой циклонной камерой 1 посредством трубопровода 18 и вентиля 19 и кинематически посредством средств транспортирования 20 соединена с мельницей 21 для размола и сепарирования отходов металлургического производства в виде шлаков на фракции с размерами зерен 0,1-0,5 мм. Шаровая мельница 21 посредством шнекового транспортера 22 связана со складом 23 для резервирования шлаков металлургического производства.

Циклонные камеры 1, 7, 8, 9 снабжены винтовыми мешалками 24 и дозаторами 25 с задвижками.

Третья циклонная камера 8 гидравлически связана с первой камерой 1 посредством трубопровода 26 и задвижки 27 и кинематически посредством средств транспортирования 28 с мельницей 29 для размола фосфоритов на муку с размерами фракций 0,3-1,2 мм. Шаровая мельница 29 шнековым транспортером 30 связана со складом 31 для резервирования фосфоритного сырья.

Четвертая циклонная камера 9 гидравлически связана со второй циклонной камерой 7 через дозатор 25 и трубопровод 32 и с третьей циклонной камерой 8 через дозатор 25 и трубопровод 33. Четвертая циклонная камера 9 кинематически посредством средств транспортирования 34 и 35 связана с резервной емкостью 36 для отхода производства белково-витаминного концентрата. Четвертая циклонная камера 9 дополнительно снабжена пластинчатым насосом-дозатором 37 для выдачи тестообразной смеси в гранулятор 10 и барабанную сушилку 11.

Каждая из циклонных камер 1, 7, 8, 9 гидравлически связана с котельной установкой 38 для подачи перегретого пара или горячей воды.

Аппарат для получения комплексного удобрения устанавливают в здании арочного типа с приточно-вытяжной вентиляцией, освещением, электросиловой подстанцией и коммуникациями. В здании установлена автономная котельная установка 38 для подачи перегретого пара в циклонные камеры 7 и 8 и горячей воды в циклонную камеру 9. Процесс получения удобрений автоматизирован. Горячая вода и отработанный пар имеют замкнутый цикл. Технологический процесс производства комплексного удобрения контролируется датчиками температуры, емкостными и индукционными датчиками перемещений, весовыми индикаторами, световыми указателями и выполнен в виде панели на пульте управления.

Аппарат для получения комплексного удобрения работает следующим образом.

Из емкостей 16 и 17 через задвижки 14 и 15 по трубопроводам 12 и 13 отработанные травильные растворы и электролиты гальванического производства поступают по патрубкам 2 и 3 в циклонную камеру 1. Винтовой мешалкой 24 в емкости циклонной камеры 1 растворы и электролиты подвергают интенсивному перемешиванию. Раствор приводится в равновесное состояние. Задвижками 14 и 15 обеспечивают равное поступление в соотношении 1:1 отработанного травильного раствора сернокислотного травления черных металлов из емкости 16 и электролитов гальванического производства из емкости 17. Полученный равновесный раствор насосом-дозатором 25 через задвижки 19 и 27 на трубопроводах 18 и 26 подают в патрубки 2 циклонных камер 7 и 8.

В циклонную камеру 7 посредством средств транспортирования 20 перемещают отсортированный от металлических примесей и размолотый до размеров 0,1-0,5 мм шлак металлургического или электросталеплавильного производства или их смеси. При передаче размолотого шлака в раствор из циклонной камеры 1 и при интенсивном перемешивании в емкости циклонной камеры 7 происходит реакция замещения химических компонентов шлака с равновесным раствором при выделении тепла. Процесс изотермичен. Молотый шлак и раствор превращаются в текущую пульпу при температуре 80°С. Для увеличения интенсивности протекания процесса в рубашку циклонной камеры 7 подают перегретый пар и температуру смеси доводят до 120-160°С. Это позволяет при соотношении твердой (Т) к жидкой (Ж) фазе Т:Ж=1:6 получить текучую пастообразную массу без ее схватывания и отверждения. Смешивание измельченного шлака в равновесном растворе проводят в течение 0,75-1,25 часа.

В циклонную камеру 8 посредством средств транспортирования 28 подают размолотые фосфориты из полости шаровой мельницы 29. Размер фосфоритного сырья - 0,3-1,2 мм. При взаимодействии фосфоритного сырья с отходами сернокислотного травления и электролитами гальванического производства происходит автотермический процесс с образованием усвояемого суперфосфата (Р2О5 ). Подача отработанного пара из циклонной камеры 7 в циклонную камеру 8 ускоряет процесс получения готового продукта. Благодаря интенсивному перемешиванию винтовой мешалкой 24 в емкости циклонной камеры 8 происходят процессы тепломассообмена, диспергирования кислот из состава равновесного раствора до размера молекул, что резко увеличивает поверхность контактирования с фосфоритной массой и способствует увеличению степени получения суперфосфата, так и кальцийсодержащих растворимых в воде солей в качестве комплексного минерального удобрения. Пар при температуре 105-125°С, поданный в рубашку циклонной камеры 8, поддерживает устойчивое протекание химических реакций и получение гомогенной смеси для постоянной выдачи дозатором 25 из полости циклонной камеры 8. Обработку измельченных фосфоритов ведут равновесным раствором из циклонной камеры 1 при соотношении Т:Ж=1:7. Смешивание твердой компоненты - муки из фосфоритов - и жидкой фазы - смеси растворов - ведут при непрерывном перемешивании до получения гомогенной массы в течение 30-45 минут.

Далее насосами-дозаторами 25 циклонных камер 7 и 8 гомогенные смеси по трубопроводам 32 и 33 в равных массовых долях через патрубки 2 и 3 подают в полость циклонной камеры 9. Посредством средств транспортирования 34 и 35 из резервной емкости 36 подают отход производства белково-витаминного концентрата. Физико-механические свойства и химический состав отхода белково-витаминного концентрата приведены в таблицах 1 и 2.

При работе в теплое время года (при температуре более +10°С) отход БВК в циклонную камеру 9 в виде порошка подают при влажности 40-50%. При работе в зимнее время шлам-сырец отхода производства белково-витаминного концентрата сушат до влажности 5%, перемалывают и сепарируют, а далее подают в циклонную камеру 9. Массовое отношение пульпы из циклонных камер 7 и 8 и порошка из резервной емкости 36 - 1:1:1. Поданные в циклонную камеру 9 смеси подвергают интенсивному перемешиванию в течение 1 часа при температуре 45-70°С до получения пастообразной смеси при средней относительной влажности 28-32%. Пластинчатым насосом-дозатором 37 пастообразная смесь из циклонной камеры 9 равномерно подают в полость гранулятора 10 для образования гранул с размерами 2-4 мм. Влажность гранул составляет 10-18%. Из гранулятора 10 минеральные удобрения в виде гранул подают в барабанную сушилку 11 и при температуре агента 105-110°С подвергают сушке до снижения влажности не выше 5-6%. Высушенные гранулы пропускают в весовой дозатор и пакуют в мешкотару массой 50 кг для доставки потребителю.

Переработка описанных отходов производства и наличие большого объема естественной сырьевой базы с отлаженной добычей при минимальных транспортных переездах позволяет расширить функциональные возможности КМУ и объемы производства, т.к. оно содержит основные питательные и урожаеобразующие макроэлементы N, Р, К и микроэлементы в широком диапазоне их присутствия и более высокой и доступной растениям концентрации, чем в известных микроудобрениях при узкопрофильном производстве. Расширенная сырьевая база исключает вывоз на свалки отходов производства. Это является немаловажным фактором в деле охраны окружающей среды. Исключение из технологической операции сушки до грануляции существенно сокращает энергетические и трудовые затраты на дополнительный подогрев продукта, перемешивание. сушку и транспортировку. Все элементы питания КМУ находятся в виде сульфатов, хлоридов, нитратов и оксидов в водо-, нитратно- и лимонно-растворимых формах.

Предложенным комплексным удобрением в почву вносятся из фосфоритного сырья и отхода производства белково-витаминного концентрата основные элементы питания, а из нее - через корневую систему - растениям, необходимые макро- и микроэлементы для их роста и развития. Содержание питательных веществ в полученном КМУ представлено в таблице 12. Для сравнений в таблице 13 даны сведения о вносимых элементов питания в почву с 10 т органического удобрения.

Описанное удобрение испытывалось в фермерских хозяйствах Среднеахтубинского района Волгоградской области в 2004 по 2005 годах при возделывании гибридов кукурузы на зерно и зеленую массу. Эти сведения приведены в таблицах 14-17.

Исследования проводили на гибридах Мария СВ, Корн 280 СВ, Валентин MB, Эрик MB. Густота стояния гибридов Мария СВ - 75 тыс.шт/га. Корн 280 СВ - 65 тыс.шт/га, Валентин MB - 55 тыс.шт/га, Эрик MB - 50 тыс.шт/га. Сеяли кукурузу 6 мая. Урожай зерна убирали в сроки для гибрида Мария СВ - 24 сентября. Корн 280 СВ - 2 октября, Валентин MB - 13 октября, Эрик MB - 15 октября.

Влияние на урожайность кукурузы полученного удобрения (КМУ) изучали в опыте, состоящем из комплексного вариантов:

1 вариант: контроль (без удобрений);

N60P 40;

КМУ100.

2 вариант: контроль (без удобрений);

N60P 40K60;

КМУ160 .

3 вариант: контроль (без удобрений);

N 60P40K120;

КМУ220.

4 вариант: контроль (без удобрений);

N60;

КМУ 60.

5 вариант: контроль (без удобрений);

N 60P60;

КМУ120 .

Количество действующих веществ в азотных (N), фосфорных (Р), калийных (К) и в комплексном минеральном удобрении (КМУ) примерно было выдержано равным.

В таблице 14 показано влияние комплексного минерального удобрения на урожай, зеленую массу и высоту растений гибрида кукурузы Мария СВ. Влияние КМУ на урожай зеленой массы и прирост абсолютно сухой массы гибрида кукурузы Корн 280 СВ приведено в таблице 15. Структура урожая растений кукурузы гибрида Валентин MB представлена в таблице 16.

Влияние комплексного минерального удобрения на урожай зерна гибрида Эрик MB и прибавка урожая в числовых данных в 2004 и 2005 годах описаны в таблице 17.

Полученное удобрение обладает пролонгированным действием. Попадая в пахотный слой почвы, удобрение подвергается дальнейшему взаимодействию с почвенными агрегатами и переходит в усвояемые формы как для растений, так и на замещение с катионами Na+ и Mg2+ почвенного раствора.

Описанное КМУ положительно влияет на рост растений - формирование урожая зерна (на примере гибридов кукурузы), а также способствует защите растений от болезней.

Описанный способ получения КМУ на базе отхода производства БВК, шлаков и шламов металлургического производства и фосфоритов из местных месторождений позволяет снизить как прямые затраты, связанные с транспортом, так и снизить энергозатраты на получение сложного минерального удобрения с микроэлементами. Описанная технология позволяет получать КМУ на базе серийно выпускаемого промышленностью технологического оборудования, приводов и аппаратов, контрольно-измерительных приборов по общепринятым технологическим схемам, использовать накопившиеся десятилетиями отходы металлургического производства и БВК, увеличить степень разложения отходов, повысить качество и количество питательных веществ, гербицидных функций, сократить время технологического цикла и обеспечить непрерывность технологического процесса при получении гранулированных удобрений.

Таблица 1
Содержание химических элементов в минеральном сухом шламе отхода производства белково-витаминного концентрата
№ п/пНаименование компонента Химический символСодержание данного элемента в шламе, %Удельная теплоемкость при 298,15 К
1Азот N4,9-13,3 0,2480
2Фосфор Р8,0-12,4 0,4680
3Калий К1,6-4,2 0,1780
4Магний Mg0,4-3,1 0,2350
5Железо Fe2,4-3,7 0,1870
6Кальций Ca2,5-15,0 0,1570
7Марганец Mn0,17-0,26 0,1140
8Медь Cu0,05-0,08 0,0916
9Цинк Zn0,01-0,18 0,0908
10Вода в сыром шламеН2О до 58%1,001
11Вода в сухом шламе Н2O не более 5%1,001

Таблица 2
Физико-химические и теплофизические показатели минерального шлама отхода производства белково-витаминного концентрата
№ п/пПоказатели Ед. изм.Минеральный

шлам-сырец
Высушенный и измельченный минеральный шлам отхода производства БВК
123 45
1 Агрегатное состояние- Комкообразная легкорассыпающаяся масса Порошок с размерами гранул менее 0,2 мм до 100
    На сите способ получения комплексного удобрения и аппарат для его осуществления, патент № 2313510 5 мм - 15%; 
    способ получения комплексного удобрения и аппарат для его осуществления, патент № 2313510 2,5 мм - 15%; 
    способ получения комплексного удобрения и аппарат для его осуществления, патент № 2313510 1,25 мм - 12,5%; 
2Размер гранул -0,63 мм - 25,0%; 
    0,315 мм - 25,0%;  
     0,14 мм - 6%; 
    менее 0,14 мм - 1,5%. 
3Цвет -От розового до серого От розового до серого
4 Запах-Без запаха Без запаха
5 Влажность% 45-58Не более 5
6Теплота фазовых переходов °C60-70-
7Теплоемкость Кал./г·градус0,643 -
  Угол естественного откоса:град.   
8статистическое состояние град.20 при 40% влажности 28 при 5% влажности
  динамическое состояниеград. 43 при 40% влажности55 при 5% влажности
9Способность к налипанию-Налипает Нет
10 Способность к комкованию- Комкуется, но легко рассыпаетсяНе комкуется
11Слеживаемость -Слеживается Не слеживается
12 Замерзаемость-Замерзает при -3°СНе замерзает
13Гигроскопичность -Гигроскопичен. Гигроскопическая влажность 4,8%Гигроскопичен. Гигроскопическая влажность 4,8%
14Абразивные свойства-Обладает слабыми абразивными свойствами за счет присутствия механических примесейНе обладает
15КислотностьрН 5-65-6
 Насыпной вес: г/см3   
16без уплотненияг/см3 0,610 при влажности 58% 0,433 при влажности 4,8%
  с уплотнениемг/см 30,754 при влажности 58% 0,520 при влажности 4,8%

Таблица 3
Сравнительное содержание общего фосфора (P2 O5) и микроэлементов в фосфоритах различных месторождений
№п/п Наименование месторождения Номер участкаОбщее содержание. %
Р2O 5 *Mn **Co**
1 Трехостровское, Волгоградская обл.№1 15,200,054 0,0035
№3 14,500,0320,0018
№416,50 --
№5 12,13- -
2 Камышинское, Волгоградская обл.№1 15,04-17,340,0790,0068
№217,36 0,0480,0037
№316,79 0,0420,0093
1 из трех

№3
17,300,066 0,0100
2 из трех

№4
17,30- -
3 Егорьевское, Московская обл.№1 21,030,0790,0017
* Данные на основе химических анализов.
** Данные на основе спектральных анализов.

Таблица 4
Химический состав фосфоритов, добытых в Камышинском месторождении Волгоградской области
№ п/п пробыГигроскопическая влага, %Потери при прокаливании, % Химический состав фосфоритов, % Примечание
SiO 2Al2О 3-TiO2Fe 2O3, FeOCaO MgOSO3 Р2O 5 
11,096,31 27,663,332,83 32,860,51 0,6321,97 
20,76 3,0428,060,60 1,9033,77 0,610,5420,28  
3 1,325,7047,33 1,542,98 21,820,661,04 13,73 
41,22 5,6136,721,73 2,1330,83 0,690,8018,75  
5 1,666,5740,71 3,253,26 26,260,591,12 18,75 
61,53 5,3130,681,28 2,6328,62 0,490,9619,64  

способ получения комплексного удобрения и аппарат для его осуществления, патент № 2313510

Таблица 6
Химический анализ шлака, содержание компонентов и их класс опасности в отходах производства стали (ОПС) ЗАО «Волгоградский металлургический завод «Красный Октябрь» при выплавке стали и чугуна (шифр отхода 3120000001994, имеющий класс опасности 4, малоопасный)
№ п/пНаименование компонентаХимическая формула Содержание в отходахКласс опасности, Ki
1Кремнезем SiO2 24,619,78996448
2Алюминий оксид (корунд) - глинозем Al2O3 7,728,81862422
3Марганец окисьMnO 4,59,914822368
4Железо Fe14,68,899735019
5Кальций оксид CaO29,4 8,778912414
6 Железо оксид (красный железняк - гематит) Fe2O3 11,715,20688569
7Титановые белилаTiO 20,531,1418503775
8Сера природная S0,09 0,1049322961
9 ФторидыF2,60001 1,982540612
10 Магний оксидMgO 4,282,947040548
11Показатель степени опасности отхода для ОПС-100 98,58529663

Таблица 7
Химический состав твердого шлама мокрых газоочисток электросталеплавильного цеха ЭСПЦ-1 и ЭСПЦ-2 ЗАО «Волгоградский металлургический завод «Красный Октябрь»
№ п/п НаименованиеХимическая формула Значение, %
1 КремнеземSiO2 7,79
2 ЖелезоFe общий0,046
3Хром Cr общий1,50
4Оксид алюминияAl 2О31,06
5Окись титана TiO2 0,122
6Окись марганцаMnO4,37
7Оксид кальция CaO5,77
8Оксид магнияMgO 8,63
9 Оксид железа (II)FeO 4,77
10Оксид железа (III)Fe2O 356-61,7
11Фторид кальцияCaF 24,54
12Итого:- 94,598-100,248%

Таблица 8
Химический состав твердого шлама из пыли сухой газоочистки электросталеплавильного цеха ЭСПЦ-1 ЗАО «Волгоградский металлургический завод «Красный Октябрь»
№ п/п НаименованиеХимическая формула Значение, %
1 КремнеземSiO2 7,76
2 ФосфорР0,041
2Хром Cr общий1,0
4Оксид алюминияAl 2O30,93
5Титановые белила TiO2 0,099
6Окись марганцаMnO2,29
7Оксид кальция CaO21,3
8Оксид магнияMgO 24,5
9 Оксид железа (II)FeO 3,91
10Оксид железа (III),Fe2O 332,02
11Фторид кальцияCaF 25,26
12Оксид кальцияНедопал CaO18,0

Таблица 9
Химический состав твердого шлама-кек электросталеплавильного цеха ЗАО «Волгоградский металлургический завод «Красный Октябрь»
№ п/пНаименование Химическая формулаЗначение, %
1Кремнезем SiO2 0,8
2Хром Cr общий0,2
3Оксид кальция CaO36,0
4 Оксид магнияMgO 1,0
5Оксид железа (II)FeO0,9
6Оксид железа (III) Fe2O3 2,66
7 Итого:- 41,56

Таблица 10
Наличие промышленных отходов в ЗАО «Волгоградский металлургический завод «Красный Октябрь» в качестве сырья для комплексного минерального удобрения (КМУ)
Наименование отходов Ед. изм.Накопленные Текущие
Шлам сухой газоочисткит- 904
Бой огнеупоров т- 9725
Отработанные масла т20185
Травильные растворыт -15209
Известь пушенкат900 1152
Шлак металлургический т- 140000
- металлическая часть шлака т- 28000
- минеральная часть шлака т- 112000
Шлам-кек т121952858
Шлам станции нейтрализации т281281567
Окалинат 1580032000
Шлам мокрой газоочисткит 5140916132
Наждачная пыльт- 1382
Прочие отходы т- 239786
Итого: т98452460900

Таблица 11
Состав отработанных электролитов гальванического производства
Технологический процесс Состав шлаков, г/лКоличество, мг/л
ЦинкованиеZnO - 20...25

NH4Cl - 250...260
9000
Меднение CuSO4 - 200...250

H 2SO4 - 60...75
1280
Никелирование NiSO4 - 200...240

Н 3BO2 - 25...30
4500
Осветление HNO3 - 250...30063000
ТравлениеH 2SO4 - 100...120 4500
Декапирование HCl - 4...5%12000
Травление стальных трубHCl - 20...25% 48000
Фосфатирование Н3PO4 - 8...10%44400
Пассивация трубNaNO2 - 80...10018000
ФлюсованиеZnCl2 - 200...220

NH4Cl - 120...140
24000
Глубокое анодирование H2SO4 - 200 1500
Электрохимическое

полирование
Н3PO4 - 1370...1490

H2SO 4 - 330...360
18000

Таблица 12
Количественный химический анализ комплексного минерального удобрения, полученного по заявленному способу (анализы выполнены Специализированной инспекцией аналитического контроля в сфере природопользования и охраны окружающей среды при Федеральном государственном учреждении «Волгоградский территориальный фонд геологической информации», г.Волгоград, 29.06.1991 г., протокол №18)
№ п/пНаименование ингредиентов Диапазон измерения характеристика, погрешность,±% Концентрация±погрешность измерения Нормы СанПиН 2.1.7.573-96
1 23 45
1 Кислотность рН - солевая (KCl) ГОСТ 26483-85. потенциометрический1-14 ед. рН/0,1 ед. рН8,79±0,15,5-8,5
2Влага, % ГОСТ 26713-91. гравиметрический3-70/0,8 6,04±0,8Не более 8%
3Органическое вещество % на сухое вещество ГОСТ 26213-91. фотометрический Св. 15/104,61±6,46 Не менее 20%
4 Прокаленный остаток, % «Лабораторно-практические занятия по почвоведению», Л.Н.Александрова, О.А.Найденова, с.58. 0,1-0,3/58,83,62±2,12 -
5 Азот общий (N), % ГОСТ 26715-85. титреметрический 1-3/0,28,3±0,2 Не менее 0,6%*
6Фосфор общий (P2O 5), % ГОСТ 27617-85. фотометрический 2-15/0,212,22±0,1 Не менее 1,5%*
7Калий общий (K2O), % ГОСТ 26718-85. пламенно-фотометрический 1-3/0,16,35±0,2 Не менее 0,15%
8 Фториды водорастворимые, мг/кг М7-ОО Св. об аттестации МВИ №03.10.205/2000 от 18.10.2000. фотометрический2-50/26 37,5±10-
9Бор, мг/кг ГОСТ Р 50688-94. фотометрическийСв. 5,0/30 31,0±9,3-
10Хром, мг/кг валовая форма М2-99 Св. об аттестации МВИ №В51199 от 28.04.1999. атомно-абсорбционный 12.5-100/0.18X

Св. 100/0,18X
93,8±16,91200

500 *
11Железо общее, мг/кг валовая форма М2-99 Св. об аттестации МВИ №В51/99 от 28.04.1999. атомно-абсорбционный500-1500/059 X87,50±163-
12Цинк, мг/кг валовая форма РД 52.18.191-89. атомно-абсорбционный 1,255-150/24,0

Св. 150,0/24,0
613±147 4000

1750*
13Медь, мг/кг валовая форма, РД 52.18.191-89. атомно-абсорбционный 5,0-125/19

Свыше 125/19
78,8±15,0 1500

750*
14Никель, мг/кг валовая форма РД 52.18.191-89. атомно-абсорбционный 7,5-125/2755,4±15,0 400

200*
15Кадмий, мг/кг валовая форма РД 52.18.191089. атомно-абсорбционный1,25-50,0/40,0 1,6±0,730

15*
16 Марганец, мг/кг валовая форма М2-99 Св. об аттестации МВИ №В51199 от 28.04.1999. атомно-абсорбционный 100-2500/0,27X1370,0±369,0 2000
17Свинец, мг/кг валовая форма РД 52.18.191089. атомно-абсорбционный 25-250/32143,3±45,5 1000

250*
18Кобальт, мг/кг валовая форма РД 52.18.191089. атомно-абсорбционный 0,2-50/58,87,8±4,6 -
19Ртуть, мг/кг СанПиН 42-128-4433-87. атомно-абсорбционный 0,0060-6,0/250,086±0,02 15

75*
20Кальций, мг/кг водорастворимая форма ГОСТ 26428-85. комплекснометрический1200-3000/5,0 2000±100,00-
21Кальций обменный, мг/кг подвижная форма ГОСТ 26487-85. комплекснометрический 240-720/10,0

Свыше 720/10
5500±412,5-
22Магний, мг/кг водорастворимая форма ГОСТ 26428-85. комплекснометрический240-720/10,0

Свыше 720/10,0
1320±132,0 -
23 Магний обменный, мг/кг подвижная форма ГОСТ 26487-85. комплекснометрический 240-1440/7,5

Свыше 1440/7,5
2700±202,5-
24Мышьяк, мг/кг «Методические указания по определению мышьяка в почвах фотометрическим методом», М., ЦИНАО, 1993. фотометрический1,05-5,0/25,5 Не обнаружено20

10*
25 Фтор подвижный мг/кг «Методические указания по определению фтора в почвах ионометрическим методом», М.: ЦИНАО, 1993. фотометрический9,5-90,0/10 37,8±3,8-
26Молибден, мг/кг валовая форма «Практикум по агрохимии» под ред. В.Г.Минеева, М., 1989. фотометрический 0,5-0,6/58,80,35±0,21 -
Примечание:
1. * - Нормы использованы из нормативного документа «Типовой технологический регламент использования осадков сточных вод в качестве органического удобрения», утвержденного зам. Министра сельского хозяйства и продовольствия РФ, 2000, с.12, табл.4.2.
2. Норма К2О использована на НД «Требования качеству сточных вод и их осадков, используемых для орошения и удобрения». Норматив подписан зам. Министра Минсельхозпрода РФ, 1995, прил.13, с.29.
3. X - фактическая концентрация, мг/кг.

Таблица 13
Вносимые элементы питания в почву с 10 т органического удобрения
ПоказателиСухое вещество, %Фактическое количество, кг/га
Органическое вещество 38,013725
Азот общий (N)2,8216
Фосфор общий (Р2 O5)3,1 304
Калий общий (К 2О)1,8176
Хром4,5 *0,044
Цинк (Zn)268,82,0634
Медь (Cu)46,8 0,459
Никель (Ni) 6,00,058
Свинец (Pb)6,8 0,067
Марганец (Mn) 331,0*3,24
* - мг/кг

Таблица 14
Влияние комплексного минерального удобрения (КМУ) на урожай зеленой массы и высоту растений гибридов кукурузы Мария СВ
Вариант опыта Урожай зеленой массы (молочно-восковая спелость), т/га Высота растений (цветение), м
2004 г.2005 г.2004 г. 2005 г.
Контроль(без удобрений)37,2718,49 2,161,84
N60P40 41,4220,55 2,402,05
КМУ 10042,6621,16 2,472,11
Контроль (без удобрений) 36,9619,232,30 1,84
N 60P40K60 41,7221,37 2,562,05
КМУ 16043,8022,43 2,652,15
Контроль(без удобрений)41,16 22,402,23 1,84
N60P 40K12045,74 24,892,48 2,05
КМУ220 49,3926,88 2,672,21
Контроль (без удобрений)31,84 16,351,981,76
N60 39,820,442,340 2,080
КМУ 6040,5920,84 2,382,12
Контроль(без удобрений)39,79 20,082,34 1,87
N60Р 6041,8921,14 2,4702,080
КМУ120 43,5621,982,56 2,16

Таблица 15
Влияние комплексного минерального удобрения (КМУ) на урожай зеленой и абсолютно сухой массы гибридов кукурузы Корн 280 СВ, т/га
Вариант опыта Фаза 5-6 листьевВысота растений (цветение), м
Зеленая масса Абсолютно сухая массаЗеленая массаАбсолютно сухая масса
Контроль(без удобрений)0,504 0,05522,04 0,232
N60P 400,630,069 2,550,29
КМУ100 0,68040,07452,754 0,3132
Контроль (без удобрений)0,54 0,054752,160,2475
N60P 40K600,72 0,0732,88 0,33
КМУ160 0,7920,0803 3,1680,363
Контроль(без удобрений)0,612 0,063752,3630,289
N60P 40K1200,72 0,0752,78 0,34
КМУ220 0,80640,084 3,110,38
Контроль(без удобрений)0,5250,0469 1,6940,196
N60 0,750,0672,42 0,28
КМУ 600,81750,073 2,630,30
Контроль (без удобрений) 0,4940,04682,1515 0,2665
N 60Р600,76 0,0723,31 0,41
КМУ120 0,840,0799 3,670,455

Таблица 16
Влияние комплексного минерального удобрения (КМУ) на структуру урожая гибрида кукурузы Валентин MB
Вариант опытаКоличество початков на 100 растений, шт.Длина початка, мКоличество зерен в початке, шт.Масса, г
ПочаткаЗерна с початка 1000 черен
Контроль (без удобрений) 620,137 328133,2102,3 264,4
N 60P4074 0,162387 156,7120,4311,1
КМУ100 150,665394 159,8122,8317,3
Контроль (без удобрений) 610,150348 148,1111,1277,8
N60P 40K6070 0,173400 170,2127,7319,3
КМУ160 720,178412 175,3131,5328,8
Контроль (без удобрений) 640,153378 150,1118,8282,1
N60P 40K12072 0,170421 166,8132,0313,5
КМУ220 740,176437 173,4137,3326,0
Контроль (без удобрений) 610,140338 122,689,5219,5
N60 740,169408 147,7107,9264,5
КМУ60 750,170412 149,1108,9267,1
Контроль (без удобрений) 580,136352 126,498,3226,0
N60P 60720,169 435156,1 121,4279,1
КМУ12074 0,174452162,3 126,2290,2

Таблица 17
Влияние комплексного минерального удобрения (КМУ) на урожай зерна кукурузы гибрида Эрик MB
Вариант опытаУрожай, т/га Прибавка урожая
2004 г.2005 г. 2004 г.2005 г
т/га%
Контроль(без удобрений)4,44 4,60фонфон --
N 60P405,56 5,761,12 1,1625,225,2
КМУ100 5,675,871,23 1,2727,7 27,6
Контроль (без удобрений) 5,454,89 фонфон- -
N60P 40K606,42 5,760,97 0,8717,717,8
КМУ160 6,615,931,16 1,0421,2 21,3
Контроль (без удобрений) 5,055,64 фонфон- -
N60P 40K1205,62 6,270,57 0,6311,211,1
КМУ220 5,846,520,79 0,8815,6 16,5
Контроль(без удобрений) 4,144,10 фонфон- -
N60 4,994,990,85 0,8920,5 21,1
КМУ60 5,035,08 0,890,9821,4 22,1
Контроль (без удобрений)4,954,82 фонфон --
N 60P605,70 5,540,75 0,7215,114,9
КМУ120 5,875,700,92 0,8818,5 18,2
Ошибка опыта, % 3,44,7 Примечание: влажность зерна - 14%
НСР0,5, т/га0,56 0,81

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2313510

patent-2313510.pdf

Класс C05D9/02 содержащие микроэлементы 

органо-минеральное комплексное удобрение и способ его получения -  патент 2490241 (20.08.2013)
калийно-магниевое удобрение -  патент 2487105 (10.07.2013)
состав для пролонгированной доставки биологически активного ингредиента к семенам и растениям и способ применения состава -  патент 2484625 (20.06.2013)
средство "мегамикс n" для некорневой обработки культурных растений -  патент 2484073 (10.06.2013)
способы повышения содержания селена в пшенице -  патент 2479197 (20.04.2013)
способ и композиция для обогащения картофеля йодом и картофель, полученный таким способом -  патент 2476063 (27.02.2013)
добавка из растительного сырья -  патент 2473244 (27.01.2013)
средство для предпосевной обработки семян и некорневой обработки сельскохозяйственных культур -  патент 2469993 (20.12.2012)
комплексное минеральное удобрение для льна-долгунца -  патент 2469012 (10.12.2012)
способ получения гранулированного азотно-сульфатного удобрения -  патент 2433984 (20.11.2011)

Класс C05G3/04 с веществами, регулирующими почвенный режим 

Класс C05F5/00 Удобрения из отходов спиртоводочных, сахарных и винных заводов, патоки или подобных отходов

Наверх