способ получения гранулированного удобрения

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО УДОБРЕНИЯ на основе фосфатов аммония, включающий гранулирование пульпы, фосфатов аммония при повышенной температуре в присутствии магнийсодержащей добавки, отличающийся тем, что в качестве магнийсодержащей добавки используют карбонат магния, предварительно смешанный с карбонатом кальция при их соотношении в смеси CaO:MgO=(15-40):1, и смесь добавляют в пульпу фосфатов аммония в таком количестве, чтобы соотношение P:N: (Ca, Mg) в смеси было равно (1-10):1:(1-6) соответственно, а гранулирование ведут при 80-100^oС.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу получения гранулированного удобрения на основе фосфатов аммония, которые широко используется в сельском хозяйстве.

Известен способу получения гранулированного удобрения на основе фосфата аммония путем гранулирования сульфофосфата аммония в присутствии добавки поташа, нитрата аммония или мочевины при температуре 143^оС [1] Недостатком способа является получение гранулированного удобрения, не обладающего пролонгированным действием и имеющего небольшую (малую) прочность гранул.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является другой известный способ получения гранулированного удобрения на основе фосфатов аммония, включающий гранулирование пульпы фосфатов аммония при повышенной температуре в присутствии магнийсодержащей добавки. По этому способу гранулирование пульпы фосфата аммония ведут в присутствии ортофосфата магния, взятого в количестве 20-30 мас. от общей смеси пульпы и добавки. При этом температура гранулирования составляет 170-200^оС, т.к. температура ниже 170^оС недостаточна для получения удобрения пролонгированного действия. При этом требуется введение достаточно большого количества Мg, т. к. иначе удобрение также не будет обладать пролонгированным действием. Способ позволяет получить удобрение пролонгированного действия с достаточной прочностью гранул [2] Недостатком способа является использование дефицитного сырья ортофосфатов Мg в достаточно больших количествах и высокая температура процесса, связанная с введением этой добавки.

Известен способ получения гранулированного удобрения на основе фосфатов аммония, включающий гранулирование пульпы фосфатов аммония при повышенной температуре в присутствии магнийсодержащей добавки, в котором в качестве магнийсодержащей добавки берут карбонат Мg, предварительно смешанный с карбонатом Са в соотношении СаО:МgО=(15-40):1, и смесь добавляют в пульпу фосфатов аммония в таком количестве, чтобы соотношение в массе, поступающей на грануляцию, составляло Р:N:( Са,Мg)=(1-10):1:(1-6)= а грануляцию ведут при температуре 80-100^оС.

Целесообразно в качестве смеси карбонатных солей кальция и магния использовать дефекат отход производства сахарной промышленности.

Отличием способа является использование в качестве добавки не только солей Мg, но и Са при их определенном соотношении, причем сумма этих солей должна быть введена в пульпу фосфатов аммония в таком количестве, чтобы обеспечить определенное соотношение компонентов в смеси, поступающей на гранулирование. Отличием способа является также температура гранулирования.

Сущность способа заключается в следующем. Способность удобрения к пролонгированному действию зависит от растворимости в почве составляющих этого удобрения и определяется соотношением быстро и медленнорастворимых форм Р₂О₅, содержащихся в определенных соединениях в удобрении. В силу этого необходимо получение соединений, обладающих разным сроком растворения. Поэтому целесообразно в качестве добавок при гранулировании использовать смесь солей Са и Мg, которые при взаимодействии с пульпой фосфатов аммония дают образование медленнорастворимых комплексных соединений, обеспечивающих пролонгированные свойства удобрения. Кроме того, использование смеси солей Са и Мg позволяет с одной стороны получить удобрение с необходимым содержанием Р₂О₅ быстрорастворимого и Р₂О₅ медленнодействующего при необходимой прочности гранул, а с другой провести гранулирование при значительно более низких температурах 80-100^оС.

Предлагаемый способ позволяет использовать не только значительно менее дефицитное сырье (в сравнении с ортофосфатом Мg), но и перерабатывать отходы сахарной промышленности (дефекат).

Дефекат фильтрационный осадок, полученный при переработке корнеплодов сахарной свеклы. Запасы дефеката в отвалах по России составляют более 30 млн.т.

Кроме того, дефекат содержит и комплекс макро- и микроэлементов, таких как Fе, К, Мn, Zn, Сu, I, что позволяет получать обогащенное удобрение.

Выбранные соотношения компонентов представлены в таблице.

Как видно из данных таблицы, пролонгируемыми свойствами обладают удобрения, получения при добавлении смеси карбонатов при соотношении СаО:МgО в ней равном (15-40): 1 и соотношении компонентов в пульпе, поступающей на гранулирование Р:N:Са,Мg=(1-10):1:(1-6), т.к. известно, что такие удобрения должны иметь соотношение 0,4-0,6 и растворимость гранул 80-90 (мин^-1).

Наиболее целесообразная температура гранулирования 80-100^оС, т.к. снижение ее приведет к ухудшению процесса грануляции процесс нетехнологичен, а повышение ее выше 100 ^oC, не влияя на процесс гранулирования и качество продукта, вызовет неоправданное увеличение энергетических затрат на процесс. На свойства удобрения самое большое влияние оказывает количественное соотношение компонентов. При этом смесь Са и Мg должна добавляться в строго определенном количестве по отношению к фосфору и азоту, содержание которых меняется в зависимости от состава пульпы фосфатов аммония, в которую они добавляются.

Ниже приведены примеры осуществления способа.

П р и м е р 1. В 428 т пульпы фосфата аммония добавляют смесь карбонатов кальция и магния с соотношением СаО:МgО=15:1 в таком количестве, чтобы соотношение Р:N:Са, Мg было равно 1,8:1:1,4, Грануляцию ведут при температуре 90^оС. Полученный продукт в количестве 402 т содержит NН_3общ.=10,0% Са_общ.= 11,6% Мg=0,6% Отношение Р₂О₅ 0,57. Растворимость гранул 87 мин^-1.

П р и м е р 2. В 446 г пульпы фосфата аммония добавляют дефекат, в котором соотношение СаО:МgО равно 20:1, в таком количестве, чтобы соотношение Р: N: Са, Мg в исходной пульпе было равно 2,0:1:2,5. Гранулирование при 90^оС удобрение содержит (% масс) Р₂О_5вод.=21,8, Са_общ 12,9, Мn 7,810^-3, Мg 0,6, Zn 0,710^-3, Z 0,910^-3, Сu 0,510^-3 и соотношение Р₂О₅ 0,6. Растворимость гранул равна 90 мин^-1.

Использование предлагаемого способа позволяет получить гранулированное удобрение на основе фосфатов аммония, обладающее пролонгированным действием и хорошими физико-химическими свойствами. Способ позволяет не только исключить использование дорогостоящего сырья, но и переработать отходы производства, сократить энергозатраты за счет снижения температуры гранулирования.