способ получения гранулированных сложных удобрений с микроэлементами

Формула изобретения

1. Способ получения гранулированных сложных удобрений с микроэлементами, включающий сухое смешение гранулированных компонентов, содержащих азот, фосфор, калий и микроэлементы, отличающийся тем, что микроэлементы смешивают с кальций-, серосодержащими веществами, полученную смесь гранулируют при влажности 10 - 20% и температуре 50 - 75^oC до получения гранул размером 1 - 4 мм, а затем гранулы в количестве 10 - 25 мас.% от общей массы удобрения подают на смешение с гранулированными азот-, фосфор- и калийсодержащими составляющими.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кальций-, серосодержащих веществ берут сульфат кальция и/или аммония, а также отход производства фосфорной кислоты - фосфогипс, а в качестве микроэлементов берут борную кислоту, сернокислые соли цинка, марганца, меди и другие необходимые элементы для определенных видов удобрений.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу получения гранулированных сложных удобрений с микроэлементами на основе тукосмесей, широко используемых в сельском хозяйстве для различных видов почв.

Известен способ получения гранулированных сложных удобрений с микроэлементами, в котором к тонкоизмельченному фосфориту (30% P₂O₅) добавляют тонкоизмельченный Mg-содержащий компонент, например кизерит, KCl, аммонийную соль и микроэлементы (B, Mo, Mn, Cu). Смесь увлажняют и гранулируют.

Недостатком способа является то, что внесенные микроэлементы находятся в водонерастворимой форме, поэтому плохо усваиваются растениями и не дают достаточного эффекта (Пат. N 0154360, ГДР, 1982 г.).

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является другой известный способ получения гранулированных сложных удобрений, включающий сухое смешение гранулированных компонентов, содержащих азот, фосфор и калий, с микроэлементами. По этому способу микроэлементы наносят тонким слоем на поверхность гранул микроудобрений с использованием связующих веществ, например масла, раствор карбамида, амселитры или полифосфата аммония, т.е. макроудобрения (диаммонийфосфат, моноаммонийфосфат, а также добавки KCl и другие) как бы окатывают пленкой микроэлементов. (Addition of micronutrients to granular fertilizers and their production, Papers for the Internationale Conference, London, 1977, p. 307 - 332).

Недостатком способа является то, что микроэлементы на гранулах в связи с малым их количеством распределяются неравномерно, т.к. процент связующего (например, масла) не может превышать определенный процент (его берут в количестве не более 2%), поэтому не все гранулы макроудобрений получаются покрытыми этой пленкой, что при дальнейшем транспортировании и хранении приводит к истиранию гранул и происходит сегрегация микроэлементов. Микроэлементы требуют тонкого измельчения и требуются дополнительные затраты на омасливающие добавки.

Нами была поставлена задача получения сложных гранулированных удобрений с микроэлементами, обладающими по всей массе одинаковым составом (одинаковое количество необходимых микроэлементов) при получении сложных удобрений тукосмешением.

Задача решена в способе получения гранулированных сложных удобрений с микроэлементами, включающем сухое смешение гранулированных компонентов, содержащих азот, фосфор, калий и микроэлементы, тем, что микроэлементы предварительно смешивают с солями неорганических кислот, полученную смесь гранулируют при влажности 10 - 20% и температуре 50 - 75^oC до получения гранул размером 1 - 4 мм, а затем гранулы в количестве 10 - 25 мас.% от общей массы удобрения подают на смешение с гранулированными азот-, фосфор- и калийсодержащими компонентами.

В качестве солей неорганических кислот берут, например, сульфат кальция и/или аммония, а также отходы производства, например фосфогипс.

В качестве микроэлементов берут борную кислоту, сернокислые соли Zn, Mn, Cu и другие необходимые для определенных видов удобрений.

Количество солей неорганических кислот и микроэлементов варьируется в зависимости от необходимой марки удобрения и требований ГОСТа на нее.

Сущность способа заключается в следующем.

В связи с тем, что данное изобретение относится к получению удобрений сухим тукосмешением, то соответственно должны быть соблюдены все необходимые условия для проведения процесса и получения удобрения с хорошими свойствами и высоким выходом готового продукта. Компоненты удобрений должны иметь прежде всего одинаковый грансостав, быть негигроскопичными и не слеживаться. Этим целям и служит предварительное гранулирование микроэлементов на "носителе", т. е. получение негигроскопичного продукта с размером гранул, соответствующим макрокомпонентам. На неоднородность тукосмесей и неравномерность их распределения при рассеве оказывают влияние форма и плотность гранул. Наиболее важным показателем, определяющим уровень сегрегации тукосмесей, является различие в гранулометрическом составе. Для избежания этого нами были отработаны конкретные условия гранулирования микроэлементов на "носителе", а именно влажность на стадии гранулирования и температура. Снижение влажности менее 10% ведет к получению более мелкого продукта, повышение же приводит к образованию крупных агломератов.

Снижение температуры ниже 50^oC ухудшает условия грануляции и приводит к снижению выхода фракции (1 - 4 мм) в сторону образования более мелких гранул. Повышение температуры приводит к неоправданным энергозатратам.

Сам носитель выбран исходя из следующих условий: во-первых, желательно использовать соли, которые сами являются полезными веществами для удобрения, а во-вторых, данные компоненты играют в тукосмеси роль нейтрализующих добавок, улучшающих физические свойства тукосмесей (обычно в качестве последних используют мел, известняк, фосфоритную муку и т.д. в тонкодисперсном виде). Однако, использование тонкодисперсных добавок в тукосмесях из гранулированных компонентов усложняет процесс тукосмешения, увеличивает пылящие свойства тукосмесей и ухудшает санитарные условия в зоне тукосмесительных установок.

Самым основным результатом предложенного способа (предварительное гранулирование микроэлоементов на "носителе") является то, что микроэлементы равномерно распределены по всему объему удобрения, что повышает товарные и агрохимические свойства продукта. Практически полученная тукосмесь равномерна по своему химическому и гранулометрическому составу.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В смеситель загружается 110 кг фосфогипса, 28 кг сульфата аммония, 5,7 кг борной кислоты, 5,6 кг сульфата цинка, 50,7 кг сульфата магния, смесь увлажняют до содержания 15% влаги, тщательно перемешивают. Полученная шихта поступает в гранулятор, где гранулируется при температуре 65^oC. Полученные гранулы высушиваются до влажности 1,0% H₂O. Прочность гранул составляет 2,5 МПа. Выход товарной фракции 1 - 4 мм составляет 92%. Затем гранулы подают в барабанный смеситель, туда одновременно поступает 346 кг аммофоса, 209 кг сульфата калия, 244 кг карбамида с размером частиц 1 - 4 мм. (Количество гранул микроэлементов с носителем составляет 20% от общей массы). В результате получается 1 т тукосмеси состава: 16% N; 18% P₂O₅; 10% K₂O; 1% Mg; 3% Ca; 8% S; 0,1% B; 0,2% Zn. Было взято 10 проб из состава полученной тукосмеси. Во всех пробах количество микроэлементов одинаково.

Пример 2. В лопастной смеситель загружается 95 кг известняковой муки, 120 кг сульфата аммония, 2,8 кг борной кислоты, 5,6 кг сульфата цинка, 4,1 кг сульфата меди и 22,5 кг сульфата марганца. Смесь хорошо перемешивается. Полученная шихта подается в гранулятор, где гранулируется при влажности 20% и температуре 75^oC до получения гранул 1 - 4 мм. Полученные гранулы высушиваются до влажности 0,5 - 1%. Прочность высушенных гранул составляет 3,7 МПа. Выход товарной фракции (1 - 4 мм) составляет 95%. Высушенные гранулы размером 1 - 4 мм подают в барабанный смеситель, куда одновременно поступает 196 кг диаммонийфосфата, 283 кг карбамида и 294 кг хлористого калия. Количество гранул микроэлементов на "носителе" составляет 25% от массы тукосмеси.

После интенсивного смешения получают тукосмесь с размером гранул 1 - 4 мм состава: 17,6% N; 9% P₂O₅; 17,6% K₂O; 3% Ca; 3% S; 0,05% B; 0,2% Zn; 0,1% Cu; 0,8% Mn. Анализ отобранных от общей массы 10 проб показал идентичность распределения в них как макро-, так и микроэлементов.

Пример 3. В смеситель загружается 98 кг сульфата кальция, 38 кг сульфата аммония, 1,1 кг борной кислоты, 3,5 кг сульфата цинка, 7,7 кг сульфата меди, добавляют путем разбрызгивания 15 кг воды, смесь тщательно перемешивают. Полученная шихта поступает в барабанный гранулятор, где она гранулируется при температуре 50^oC и 10% влажности до получения гранул 1 - 4 мм. Полученные гранулы высушивают в сушилке до 0,5 - 1,0% влаги. Прочность высушенных гранул составляет 2,1 - 2,2 МПа. Выход товарной фракции (1 - 4 мм) составляет 89%.

Полученные гранулы размером 1 - 4 мм (10% от общей массы тукосмеси) подают в барабанный смеситель. Одновременно в смеситель поступает 450 кг диаммонийфосфата и 400 кг хлористого калия с размером частиц 1 - 4 мм. В результате получают тукосмесь размером гранул 1 - 4 мм состава: 9% N; 20% P₂O₅; 24% K₂O; 3% Ca; 3,2% S; 0,02% B; 0,2% Zn; 0,2% Cu.

Анализ отобранных от общей массы 10 проб показал идентичность распределения в них как макро-, так и микроэлементов.