способ получения гранулированного азотно-сульфатного удобрения

Классы МПК:C05C1/00 Удобрения на основе аммиачной селитры
C05D5/00 Удобрения, содержащие магний
C05D9/02 содержащие микроэлементы 
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московская государственная академия тонкой химической технологии имени М.В. Ломоносова" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-02-27
публикация патента:

Изобретение относится к способу получения серусодержащего азотного гранулированного минерального удобрения на основе нитрата и сульфата аммония. Раствор аммиачной селитры концентрацией 90-99,5% смешивают с измельченным сульфатом аммония при температуре 120-210°С. Перед гранулированием в полученную суспензию в качестве добавки вводят одно из перечисленных веществ: борсодержащую руду, фосфат аммония, борную кислоту, буру, каустический магнезит, оксид железа (III) или азотно-кислотную вытяжку из каустического магнезита, оксида железа (III) или борсодержащей руды в количестве 0.5-2.0 масс.% от аммиачной селитры. Гранулирование осуществляют методом скатывания или путем кристаллизации капель расплава в башне. Изобретение позволяет повысить статистическую прочность гранул, обеспечить повышенную устойчивость гранул к термическим циклам нагрев - охлаждение, исключить сегрегацию компонентов на поверхность гранул. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения

1. Способ получения гранулированного азотно-сульфатного удобрения, включающий приготовление водной суспензии, содержащей сульфат аммония и аммиачную селитру, введение фосфатной составляющей, регулировку рН суспензии и последующее гранулирование, отличающийся тем, что в приготовленную суспензию из солей сульфата аммония и концентрированного 90-99,5%-ного водного раствора аммиачной селитры, смешение которых проводят при температуре от 120 до 210°С, перед гранулированием вводят в качестве добавки по крайне мере одно из перечисленных веществ: борсодержащую руду, фосфат аммония, борную кислоту, буру, каустический магнезит, оксид железа (III) или азотно-кислотную вытяжку каустического магнезита, оксида железа (III) или борсодержащей руды в количестве 0,5-2,0 мас.% от аммиачной селитры.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гранулирование осуществляется путем кристаллизации капель расплава в башне.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что гранулирование осуществляется путем скатывания.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу получения серусодержащего азотного гранулированного минерального удобрения на основе нитрата и сульфата аммония. Для производства двойного удобрения типа NS с условным названием «азосульфат аммония».

Основная проблема, решаемая настоящим изобретением - создание технологии, позволяющей получить гранулированное NS удобрение с содержанием серы не менее 6%, прочностью не менее 20 Н/на гранулу, сниженной слеживаемостью и обеспечением повышенной устойчивости гранул к термическим циклам нагрев - охлаждение - 20способ получения гранулированного азотно-сульфатного удобрения, патент № 2433984 60°С не менее 10 циклов с уменьшением статической прочности в два раза от первоначальной. При этом необходимо уменьшить количество введенной воды в смесь солей, которая уменьшает прочность гранул и увеличивает их слеживаемость.

Известен способ [RU 2227792, 27.04.2004], по которому для получения NS удобрения приготовляют водную пульпу с влажностью 7-15 мас.% и температурой 80-100°С, предпочтительно 91-100°С, содержа щей аммиачную селитру (ам. селитру) и сульфат аммония с введением реагента, регулирующего рН пульпы, с последующим гранулированием в барабанном грануляторе - сушилке.

Недостаток известного способа состоит в несоответствии гранулометрического состава получаемого удобрения современным требованием, невысокой статической прочности и устойчивости гранул к термическим циклам нагрев способ получения гранулированного азотно-сульфатного удобрения, патент № 2433984 охлаждение - 20способ получения гранулированного азотно-сульфатного удобрения, патент № 2433984 60°С, а также сегрегации компонентов в теле гранулы, заключающейся в выходе сульфата аммония на поверхность гранулы, вызывающей пылеобразование.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому результату к настоящему изобретению является способ [RU 2344112, 20.01.2009] получения азотосульфатного удобрения путем приготовления водной пульпы влажностью 7-15 мас.% смешением раствора нитрата аммония с сульфатом аммония в массовом соотношении NH4NO 3:(NH4)2SO4, равном (2-7):1, и ее упаривания при конечной температуре 142-155°С, а в качестве реагента, регулирующего рН пульпы, применяется фосфатная добавка - продукт азотно-кислотного разложения апатита в количестве 5-20 кг Р2O5 на 1 т. удобрения с дальнейшим гранулированием водной пульпы в барабанном грануляторе - сушилке.

Недостатком данного способа является: сниженные прочности и устойчивости к термическим циклам нагрев - охлаждение, повышение гигроскопичности и слеживаемости гранул NS - удобрения по сравнению с аммиачной селитрой, а также сегрегации компонентов в теле гранулы, заключающейся в выходе сульфата аммония на поверхность гранулы, вызывающем пылеобразование.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение статистической прочности (снижение слеживаемости), обеспечение повышенной устойчивости гранул к термическим циклам нагрев - охлаждение, улучшение внешних качеств гранул (отсутствие сегрегации компонентов на поверхность гранул - снижение пылеобразования).

Технический результат достигается тем, что в концентрированный 90-99.5% водный раствор ам. селитры перед стадией гранулирования вводится кристаллический размолотый, проходящий через отверстие 0.03 мм, сульфат аммония в массовом соотношении NH4NO3:(NH4 )2SO4, равном (2÷7):1. Смешение двух солей проводится при температуре 120-210°С в течение не менее 10 мин, что обеспечивает максимальное растворение сульфата аммония в плаве без угрозы разложение аммиачной селитры. В полученную смесь солей вводят добавки, по крайне мере одно из перечисленных веществ: фосфат аммония, фосфорную кислоту, борсодержащую руду, борную кислоту, буру, каустический магнезит, оксид железа (III), азотно-кислотную вытяжку из оксида железа (III) и каустического магнезита или борсодержащей руды, в количестве 0.5-2.0 мас.% от ам. селитры, которые обеспечивают в дальнейшем замедление скорости зарождения и еще более роста центров модификационных превращений аммиачной селитры, особенно наиболее сильно влияющих на статическую прочность при термических циклах нагрев способ получения гранулированного азотно-сульфатного удобрения, патент № 2433984 охлаждение - 20способ получения гранулированного азотно-сульфатного удобрения, патент № 2433984 60°С. Таким образом, обеспечивается измельчение кристаллической структуры гранулы, высокая прочность кристаллического каркаса гранулы, устойчивость к термическим циклам нагрев способ получения гранулированного азотно-сульфатного удобрения, патент № 2433984 охлаждение, уменьшение слеживаемости и скорости падения других показателей качества гранул при их хранении. Затем полученную суспензию гранулируют методом окатывания или в барабанном грануляторе, или путем кристаллизации капель расплава в башне. При гранулировании в башне необходимо использовать центробежный или форсуночный грануляторы.

Примеры, подтверждающие предлагаемый способ:

Пример 1. В аппарат, пригодный для выпаривания водного раствора аммиачной селитры, вводят 90 мас.% водный раствор при температуре 120°С, и одновременно нейтрализуют полученный раствор аммиаком при непрерывном перемешивании; затем выпаривают (и досушивают) раствор аммиачной селитры до состояния плава; далее перед стадией гранулирования плав смешивают с размолотым сульфатом аммония, проходящим через отверстие 0.03 мм, в количестве 16.0 мас.% по отношению к аммиачной селитре, полученную суспензию тщательно перемешивают при температуре от 120 до 210°С в течение 10 мин. В полученную суспензию добавляют микродобавку состоящую из борсодержащей руды в количестве 0.3% мас. по отношению к аммиачной селитре. При непрерывном перемешивании расплав диспергируют из плавильника в восходящий со скоростью 0.5 м/с при температуре 25°С поток воздуха в стеклянной колонне диаметром 100 мм, состоящей из 6 царг длиной 1 м и имеющей в нижней части вращающуюся отбортованную тарелку с уложенной на ней стекловатой, залитой легкоиспаряющейся жидкостью, температура кипения, которой ниже температуры Лейденфроста на поверхности гранул. Полученную смесь полидисперсных гранул охлаждали на вращающейся тарелке или в псевдоожиженном слое атмосферным воздухом до 50°С, кондиционировали различными видами кондиционирующих добавок. Далее полученные гранулы азосульфатного удобрения подвергают испытаниям по методикам [Производство аммиачной селитры в агрегатах большой единичной мощности. Под ред. В.М.Олевского, 2-е издание, М.: Химия, 1990. - 288 стр; Таран А.Л. Теория и практика процессов гранулирования расплавов и порошков // Дисс. д-ра техн. Наук. М.: МИТХТ, 2001], результаты приведены в табл. № 1.

Пример 2. Осуществление способа согласно примеру 1. Отличия в том, что количество вводимой добавки в виде борсодержащей руды 0.5 мас.% по отношению к ам. селитре.

Пример 3. Осуществление способа согласно примеру 1. Отличия в том, что количество вводимой добавки в виде борсодержащей руды 1.0 мас.% по отношению к ам. селитре.

Пример 4. Осуществление способа согласно примеру 1. Отличия в том, что количество вводимой добавки в виде борсодержащей руды 2.0 мас.% по отношению к ам. селитре.

Пример 5. Осуществление способа согласно примеру 1. Отличия в том, что количество вводимой добавки в виде борсодержащей руды 2.2 мас.% по отношению к ам. селитре.

Пример 6. Осуществление способа согласно примеру 1. Отличия в том, что микродобавку в виде монофосфата аммония вводят в количестве 0.3 мас.% от ам. селитры в момент смешения плава ам. селитры с размолотым сульфатом аммония.

Пример 7. Осуществление способа согласно примеру 1, с изменениями, зафиксированными в примере 6. Отличия в том, что монофосфат аммония вводят в количестве 0.5 мас.% от ам. селитры.

Пример 8. Осуществление способа согласно примеру 1, с изменениями, зафиксированными в примере 6. Отличия в том, что монофосфат аммония вводят в количестве 1.0 мас.% от ам. селитры.

Пример 9. Осуществление способа согласно примеру 1, с изменениями, зафиксированными в примере 6. Отличия в том, что монофосфат аммония вводят в количестве 2.0 мас.% от ам. селитры.

Пример 10. Осуществление способа согласно примеру 1, с изменениями, зафиксированными в примере 6. Отличия в том, что монофосфат аммония вводят в количестве 2.2 мас.% от ам. селитры.

Пример 11. Осуществление способа согласно примеру 1, с изменениями, зафиксированными в примере 6. Отличия в том, что микродобавку в виде борной кислоты вводят в количестве 0.3 мас.% от ам. селитры в момент смешения плава ам. селитры с размолотым сульфатом аммония.

Пример 12. Осуществление способа согласно примеру 1, с изменениями, зафиксированными в примере 6. Отличия в том, что микродобавку в виде борной кислоты вводят в количестве 0.5 мас.% от ам. селитры в момент смешения плава ам. селитры с размолотым сульфатом аммония.

Пример 13. Осуществление способа согласно примеру 1, с изменениями, зафиксированными в примере 6. Отличия в том, что микродобавку в виде борной кислоты вводят в количестве 1.0 мас.% от ам. селитры в момент смешения плава ам. селитры с размолотым сульфатом аммония.

Пример 14. Осуществление способа согласно примеру 1, с изменениями, зафиксированными в примере 6. Отличия в том, что микродобавку в виде борной кислоты вводят в количестве 2.0 мас.% от ам. селитры в момент смешения плава ам. селитры с размолотым сульфатом аммония.

Пример 15. Осуществление способа согласно примеру 1, с изменениями, зафиксированными в примере 6. Отличия в том, что микродобавку в виде борной кислоты вводят в количестве 2.2 мас.% от ам. селитры в момент смешения плава ам. селитры с размолотым сульфатом аммония.

Пример 16. Осуществление способа согласно примеру 1, с изменениями, зафиксированными в примере 6. Отличия в том, что микродобавку в виде буры вводят в количестве 0.3 мас.% от ам. селитры в момент смешения плава ам. селитры с размолотым сульфатом аммония.

Пример 17. Осуществление способа согласно примеру 1, с изменениями, зафиксированными в примере 6. Отличия в том, что микродобавку в виде буры вводят в количестве 0.5 мас.% от ам. селитры в момент смешения плава ам. селитры с размолотым сульфатом аммония.

Пример 18. Осуществление способа согласно примеру 1, с изменениями, зафиксированными в примере 6. Отличия в том, что микродобавку в виде буры вводят в количестве 1.0 мас.% от ам. селитры в момент смешения плава ам. селитры с размолотым сульфатом аммония.

Пример 19. Осуществление способа согласно примеру 1, с изменениями, зафиксированными в примере 6. Отличия в том, что микродобавку в виде буры вводят в количестве 2.0 мас.% от ам. селитры в момент смешения плава ам. селитры с размолотым сульфатом аммония.

Пример 20. Осуществление способа согласно примеру 1, с изменениями, зафиксированными в примере 6. Отличия в том, что микродобавку в виде буры вводят в количестве 2.2 мас.% от ам. селитры в момент смешения плава ам. селитры с размолотым сульфатом аммония.

Пример 21. Осуществление способа согласно примеру 1. Отличия в том, что микродобавку в виде каустического магнезита (или азотно-кислотной вытяжки каустического магнезита, результаты идентичны) вводят в количестве 0.3 мас.% от ам. селитры в момент смешения плава ам. селитры с размолотым сульфатом аммония.

Пример 22. Осуществление способа согласно примеру 1. Отличия в том, что микродобавку в виде каустического магнезита (или азотно-кислотной вытяжки каустического магнезита, результаты идентичны) вводят в количестве 0.5 мас.% от ам. селитры в момент смешения плава ам. селитры с размолотым сульфатом аммония.

Пример 23. Осуществление способа согласно примеру 1. Отличия в том, что микродобавку в виде каустического магнезита (или азотно-кислотной вытяжки каустического магнезита, результаты идентичны) вводят в количестве 1.0 мас.% от ам. селитры в момент смешения плава ам. селитры с размолотым сульфатом аммония.

Пример 24. Осуществление способа согласно примеру 1. Отличия в том, что микродобавку в виде каустического магнезита (или азотно-кислотной вытяжки каустического магнезита, результаты идентичны) вводят в количестве 2.0 мас.% от ам. селитры в момент смешения плава ам. селитры с размолотым сульфатом аммония.

Пример 25. Осуществление способа согласно примеру 1. Отличия в том, что микродобавку в виде каустического магнезита (или азотно-кислотной вытяжки каустического магнезита, результаты идентичны) вводят в количестве 2.2 мас.% от ам. селитры в момент смешения плава ам. селитры с размолотым сульфатом аммония.

Пример 26. Осуществление способа согласно примеру 1. Отличия в том, что микродобавку в виде порошка оксида железа (III) (или азотно-кислотной вытяжки порошка оксида железа, результаты идентичны) вводят в количестве 0.3 мас.% от ам. селитры в момент смешения плава ам. селитры с размолотым сульфатом аммония.

Пример 27. Осуществление способа согласно примеру 1. Отличия в том, что микродобавку в виде порошка оксида железа (III) (или азотно-кислотной вытяжки порошка оксида железа, результаты идентичны) вводят в количестве 0.5 мас.% от ам. селитры в момент смешения плава ам. селитры с размолотым сульфатом аммония.

Пример 28. Осуществление способа согласно примеру 1. Отличия в том, что микродобавку в виде порошка оксида железа (III) (или азотно-кислотной вытяжки порошка оксида железа, результаты идентичны) вводят в количестве 1.0 мас.% от ам. селитры в момент смешения плава ам. селитры с размолотым сульфатом аммония.

Пример 29. Осуществление способа согласно примеру 1. Отличия в том, что микродобавку в виде порошка оксида железа (III) (или азотно-кислотной вытяжки порошка оксида железа, результаты идентичны) вводят в количестве 2.0 мас.% от ам. селитры в момент смешения плава ам. селитры с размолотым сульфатом аммония.

Пример 30. Осуществление способа согласно примеру 1. Отличия в том, что микродобавку в виде порошка оксида железа (III) (или азотно-кислотной вытяжки порошка оксида железа, результаты идентичны) вводят в количестве 2,2 мас.% от ам. селитры в момент смешения плава ам. селитры с размолотым сульфатом аммония.

Пример 31. Осуществление способа согласно примеру 1, с изменениями, зафиксированными в примере 6. Отличия в том, что в виде микродобавки вводят комбинацию фосфат аммония и борной кислоты в соотношении 2:1 в суммарном количестве 0.3 мас.% от ам. селитры.

Пример 32. Осуществление способа согласно примеру 1, с изменениями, зафиксированными в примере 6. Отличия в том, что в виде микродобавки вводят комбинацию фосфат аммония и борной кислоты в соотношении 2:1 в суммарном количестве 0.5 мас.% от ам. селитры.

Пример 33. Осуществление способа согласно примеру 1, с изменениями, зафиксированными в примере 6. Отличия в том, что в виде микродобавки вводят комбинацию фосфат аммония и борной кислоты в соотношении 2:1 в суммарном количестве 1.0 мас.% от ам. селитры.

Пример 34. Осуществление способа согласно примеру 1, с изменениями, зафиксированными в примере 6. Отличия в том, что в виде микродобавки вводят комбинацию фосфат аммония и борной кислоты в соотношении 2:1 в суммарном количестве 2.0 мас.% от ам. селитры.

Пример 35. Осуществление способа согласно примеру 1, с изменениями, зафиксированными в примере 6. Отличия в том, что в виде микродобавки вводят комбинацию фосфат аммония и борной кислоты в соотношении 2:1 в суммарном количестве 2.2 мас.% от ам. селитры.

Пример 36. Осуществление способа согласно примеру 1. Отличия в том, что в виде микродобавки вводят смесь из каустического магнезита и порошка оксида железа (III) в соотношении 10:1, в суммарном количестве 0.3 мас.% от ам. селитры.

Пример 37. Осуществление способа согласно примеру 1. Отличия в том, что в виде микродобавки вводят смесь из каустического магнезита и порошка оксида железа (III) в соотношении 10:1, в суммарном количестве 0.5 мас.% от ам. селитры.

Пример 38. Осуществление способа согласно примеру 1. Отличия в том, что в виде микродобавки вводят смесь из каустического магнезита и порошка оксида железа (III) в соотношении 10:1, в суммарном количестве 1.0 мас.% от ам. селитры.

Пример 39. Осуществление способа согласно примеру 1. Отличия в том, что в виде микродобавки вводят смесь из каустического магнезита и порошка оксида железа (III) в соотношении 10:1, в суммарном количестве 2.0 мас.% от ам. селитры.

Пример 40. Осуществление способа согласно примеру 1. Отличия в том, что в виде микродобавки вводят смесь из каустического магнезита и порошка оксида железа (III) в соотношении 10:1, в суммарном количестве 2.2 мас.% от ам. селитры.

способ получения гранулированного азотно-сульфатного удобрения, патент № 2433984

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2433984

patent-2433984.pdf

Класс C05C1/00 Удобрения на основе аммиачной селитры

способ получения композиций, содержащих двойные соли нитрата аммония -  патент 2522353 (10.07.2014)
способ получения гранулированной аммиачной селитры -  патент 2520130 (20.06.2014)
слабо окислительный композитный материал на основе нитрата аммония и способ его изготовления -  патент 2515379 (10.05.2014)
способ получения гранулированного медленнодействующего удобрения -  патент 2509755 (20.03.2014)
способ получения неслеживающейся аммиачной селитры -  патент 2491261 (27.08.2013)
способ получения безнитратного жидкого комплексного удобрения на основе аммиачной селитры (варианты) -  патент 2478086 (27.03.2013)
способ получения дополнительного азотного удобрения при производстве карбамида по способу "стамикарбон" (варианты) -  патент 2474561 (10.02.2013)
гранулированное удобрение, содержащее водорастворимые формы азота, магния и серы, и способ его получения -  патент 2455270 (10.07.2012)
способ получения удобрения и co2 -  патент 2449949 (10.05.2012)
способ получения органоминерального удобрения -  патент 2443664 (27.02.2012)

Класс C05D5/00 Удобрения, содержащие магний

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)
селенсодержащее торфоцеолитовое удобрение пролонгированного действия -  патент 2422413 (27.06.2011)
Наверх