способ получения микроэлементного удобрения

Формула изобретения

1. Способ получения микроэлементного удобрения, включающий обработку твердого носителя компонентами, содержащими микроэлементы, отличающийся тем, что в качестве твердого носителя используют отходы производств, содержащих серу и кальций, смешивают их с магнезитовой пульпой с соотношением Т : Ж в ней, равным 1 : (3 - 5), добавляют компоненты, содержащие микроэлементы в количестве, необходимом для получаемой марки удобрения, и смесь гранулируют при влажности 10 - 25% и температуре 45 - 75^oC.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отходов производств, содержащих кальций и серу, используют отход от производства борной кислоты и/или сульфата магния, а в качестве магнезитовой пульпы берут продукт разложения магнезита серной кислотой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу получения гранулированных микроэлементных удобрений, широко используемых в сельском хозяйстве для различных видов почв.

Известен способ получения микроэлементных удобрений, где микроэлементы вносят как-бы с твердым носителем. Твердый носитель, в качестве которого используют сополимер метакриловой кислоты с диметакрилатом триэтиленгликоля, обрабатывают водным раствором неорганических солей микроэлементы (ZnCl₂, CuCl₂, CoCl₂, МпCl₂) (А.с. СССР N 711027, 1980 г. C 01 D 9/02).

Недостатком способа является прежде всего то, что в качестве твердого носителя используют дефицитные, дорогостоящие материалы и удобрения получают не в гранулированном виде.

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является другой известный способ получения микроэлементных удобрений, включающий обработку твердого носителя компонентами, содержащими микроэлементы, в котором в качестве носителя используют диатомит и обрабатывают его аммиачным раствором CuSO₄ (А.с. N 483386 кл. C 05 D 9/02, 75 г.)

Недостатком способа является прежде всего получение удобрения очень узкого ассортимента, негранулированного, быстро вымываемого из почвы.

Нами поставлена задача создания способа получения гранулированных микроэлементных удобрений, позволяющего получать удобрения широкого ассортимента с введением большого числа микроэлементов и использовать при этом отходы производств.

Поставленная задача решена в предлагаемом способе получения гранулированного микроэлементного удобрения, включающем обработку твердого носителя компонентами, содержащими микроэлементы, тем, что в качестве твердого носителя используют отходы производств, содержащих кальций и серу, смешивают их с магнезитовой пульпой с Т:Ж = 1 : (3 - 5), добавляют компоненты, содержащие микроэлементы в количестве, необходимом для получаемой марки удобрений и полученную смесь гранулируют при влажности 10 - 25% и температуре 45 - 75^oC.

В качестве отходов производств, содержащих кальций и серу используют отходы от производства борной кислоты и/или отходы производства сульфата магния, а в качестве магнезитовой пульпы берут продукт разложения магнезита серной кислотой.

Ранее предложенные для переработки отходы не использовались. В качестве магнезитовой пульпы возможно использовать полупродукт производства сульфата магния.

Сущность способа заключается в следующем. Так как способ ставит своей целью получение гранулированных удобрений, то все его условия должны быть направлены на получение гранул приблизительно одинакового состава и одинакового размера (товарная фракция 1 - 4 мм). Для лучшего распределения микроэлементов необходимо их вводить на твердом носителе, но при этом важно, чтобы сам носитель не был балластным веществом, а нес в себе полезные элементы, являющиеся уже как-бы удобрениями. Таким носителем и является Ca, S - содержащие вещества. Условия гранулирования играют очень большую роль для однородного продукта. Для этого на стадию гранулирования добавляют магнезитовую пульпу - продукт разложения магнезита серной кислотой. Во-первых, пульпа является связующим при грануляции, во-вторых ее химический состав позволяет получать прочные гранулы за счет образования солевых мостиков. При этом Т:Ж пульпы должно быть строго определенным и равным 1 : (3 - 5).

Увеличение указанного соотношения менее нижнего предела вызывает комкование материала и образование гранул более крупного размера, чем необходимо. Снижение же указанного предела приводит к неоправданным энергетическим затратам на стадии сушки материала. Тот же самый эффект наблюдается и при изменении пределов влажности на стадии гранулирования. Уменьшение температуры гранулирования менее 45^oC ухудшает условия грануляции и получение продукта с достаточной прочностью. Увеличение температуры гранулирования выше 75^oC не изменяет качества полученных гранул, но увеличивает энергозатраты на эту стадию. Не малую роль для экономичности процесса и получения продукта с хорошими показателями имеет и выбор материала, играющего роль твердого носителя. Использование шлама от производства борной кислоты позволяет внести достаточное количество Ca, S и бора, а использование шлама от производства сульфата магния, кроме того, имеет и дополнительный эффект - играет роль связующей добавки при гранулировании за счет глинистых соединений, которые входят в его состав.

Состав шламов в зависимости от основных производств может меняться. Поэтому последующие вводимые компоненты подбираются в зависимости от необходимости получения определенной марки удобрения.

Способ проиллюстрирован следующими примерами.

Пример 1. В смеситель загружают 700 кг шлама от производства борной кислоты, содержащего 150 кг кальция, 110 кг серы 0,42 кг бора и 0,47 кг магния, а также магнезитовую пульпу в количестве 740 кг с соотношением Т:Ж в ней равном 1:4, содержащую 56 кг магния и 52 кг серы. В смеситель добавляют борную кислоту в количестве 9,5 кг, ретур - 450 кг. Влажность шихты составляет 18%. Далее шихту подают в гранулятор, грануляцию ведут при температуре 60^oC. Полученные гранулы высушивают до влажности 1,5% H₂O. Выход товарной фракции (гранулы размером 2 - 4 мм) составляет 90%. Мелкая фракция возвращается в процесс в качестве ретура. В результате получают продукт следующего состава,%: 15 Ca; 6 Mg; 16 S; 0,2 B. Прочность гранул - 2,2 мПа.

Пример 2. В двухвальный лопастной смеситель загружают 600 кг шлама производства борной кислоты, содержащего 120 кг кальция, 96 кг серы и 0,3 кг бора, 4,0 кг магния, а также 160 кг шлама производства сульфата магния, содержащего 10 кг магния, 6,5 кг серы, 1,1 кг кальция. К этой смеси добавляют 80 кг сульфата цинка, 57 кг борной кислоты и 275 кг магнезитовой пульпы, содержащей 21 кг магния, 23,4 кг серы, с соотношением Т:Ж в ней, равным 1 : 3. Смесь тщательно перемешивают и подают в гранулятор. Грануляцию ведут при влажности 15% и температуре 70^oC. Полученные гранулы высушивают в сушильном барабане до влажности 1%. Выход готового продукта (гранулы размером 1 - 4 мм) составляет 85%. В результате получают продукт состава %: 12,1 Ca; 12,6 S; 3,5 Mg; 1,0 B т 2,0 Zn. Прочность гранул - 2,5 мПа.

Пример 3. В смеситель лопастного типа подают 500 кг шлама от производства сульфата магния, содержащего 40,5 кг магния, 60,6 кг серы и 5,5 кг кальция, а также 350 кг карбоната кальция (или известняковой муки), содержащего 119 кг кальция, 200 кг сульфата меди (50 мг Cu) и 25 кг серы. Смесь перемешивают и добавляют 370 кг магнезитовой пульпы с соотношением Т:Ж в ней, равным 1 : 5. После тщательного перемешивания шихту гранулируют при влажности 25% и температуре 45^oC, гранулы высушивают до влажности 1,3%. Выход товарной фракции готового продукта составляет 90%. В результате получают продукт состава, %: 12,6 Ca; 11 S; 6,5 Mg; 5 Cu, прочность гранул - 3,1 мПа.

Использование предложенного способа позволит получить микроэлементные удобрения широкого ассортимента, гранулированного, что значительно облегчает его транспортирование, применение и складирование. Удобрение не вымывается почвенными водами. Кроме того, данный способ позволяет перерабатывать ранее неиспользуемые отходы производств борной кислоты и сульфата магния на удобрения, используемые для целого ряда культур.