кормовая минеральная добавка и способ ее получения

Формула изобретения

1. Кормовая минеральная добавка, содержащая природный фракционированный цеолит и пылевидный компонент, отличающаяся тем, что она содержит в качестве природного цеолита термически обработанный природный цеолит фракции 0,3-2,0 мм, а в качестве пылевидного компонента термически обработанный тонкодисперсный цеолит фракции 0,005-0,2 мм при следующем содержании компонентов, мас.%:

Термически обработанный
природный цеолит фракции 0,3-2,0 мм	80-85
Термически обработанный
тонкодисперсный цеолит
фракции 0,005-0,2 мм	15-20

2. Способ получения кормовой минеральной добавки, включающий дробление природного цеолита в аспирируемом оборудовании, сепарацию воздушного потока в пневмоклассификаторе с выделением фракции цеолита и последующее смешение фракционированного природного цеолита с его фракцией, отличающийся тем, что перед дроблением природный цеолит промывают водой, измельчают до крупности кусков 30-70 мм, после чего осуществляют термическую обработку измельченного природного цеолита при температуре 800-850°С в течение 1,5-5,5 ч, дроблению подвергают термически обработанный природный цеолит до получения фракции 0,3-2,0 мм, а сепарацию воздушного потока ведут с выделением тонкодисперсного цеолита фракции 0,005-0,2 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в производстве кормов с минеральными добавками для животных и птиц.

Известна кормовая добавка, содержащая цеолит - 15-25 мас.% и тонкодисперсную серу 75-85 мас.%. Причем в качестве цеолита она содержит морденит или отработанный синтетический цеолит типа II а X после его обжига (см. патент РФ № 2056765, А23К ¹/₁₆).

Недостатком аналога кормовой добавки является низкое содержание в добавке цеолита, всего 15-25 мас.%, пониженная сорбционная способность цеолитсодержащих минералов. Также недостатком является то, что кормовую добавку с сублимированной тонкодисперсной серой рекомендуется применять при кормление животных только в течение трех летних месяцев. Постоянное применение такой добавки нецелесообразно, так как избыточное поступление серы в организм животных приведет к выводу из организма таких микроэлементов как медь и селен, т.е. к нарушению обмена веществ и заболеванию животных.

Известна минеральная добавка на основе цеолита, в качестве которого использован клиноптиолитосодержащий туф зернистостью 1-2 мм, введеный в состав компонентов комбикорма для молодняка сельскохозяйственной птицы /см. изобретение СССР № 733618, МКИ 2 А23К 1/175, оп. 20.05.80 г./.

Недостатками аналога кормовой минеральной добавки являются пониженная сорбционная способность цеолитсодержащих минералов и пониженное содержание в них полезных минералов по отношению к исходному сырью-цеолиту, и по такому параметру добавки часто не соответствуют требованиям качества по ТУ 10РСФСР 359-90 на природные цеолиты.

Известен также сорбент и способ получения сорбентов на основе цеолитов, заключающийся в смешивании компонентов с последующей сушкой и прокалкой /см. патент РФ № 2097124, МКИ6 В01J 20/18, С01В 39/14, оп. 27.11.97 г./. Недостатком данного способа является низкое качество готового продукта, так как в процессе прокалки при рекомендуемой температуре не достигается высоких сорбционных свойств, а также происходят потери готового продукта, так как в процессе обработки цеолитов мелкодисперсные полезные компоненты выносятся тепловыми воздушными потоками.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является кормовая минеральная добавка и способ ее получения, включающая природный фракционированный цеолит, в который введен ультрадисперсный чистый минерал, аспирированный в процессе обработки цеолита, при слудующем соотношении компонентов, мас.%: природный фракционированный цеолит 60-80, ультрадисперсный материал 20-40.

Способ получения кормовой минеральной добавки включает дробление минерала в аспирируемом оборудовании, сепарирование в пневмоклассификаторе с очисткой воздушного потока рукавными фильтрами, смешивание компонентов производят в герметичном смесителе путем обогащения фракций цеолита аспирированным в процессе обработки ультрадисперсным минералом, с последующим воздействием на смесь электрического поля напряженностью 1-50 В/мм /см. патент РФ № 2163077 C1, А23К 1/175, С01В 39/00/.

Недостатком прототипа является низкая эффективность способа, так как механическая обработка позволяет получить материал заданной фракции без изменений его внутренней структуры и не оказывает влияние на его сорбционную способность. Обработка электрическим полем приводит к коагуляции мелкодисперсных частиц, однако также не оказывает влияния на его внутреннюю структуру и не повышает сорбционной способности материала.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в получении высококачественной минеральной добавки с высокими сорбционными свойствами и повышении продуктивности животных и птиц путем увеличения усвоения питательных веществ рациона.

Поставленная задача по получению высококачественной минеральной добавки с выраженными сорбционными свойствами решается тем, что минеральная добавка на основе природного цеолита содержит цеолит фракций 0,3-2,0 мм с сорбционной способностью, превышающей исходный материал в 4,3-4,6 раза, полученный путем его термообработки при температуре 800-850°С и аспирации в процессе изготовления кормовой добавки. При этом соотношение компонентов в кормовой добавке составляет 80-85 мас.% термообработанного природного фракционированного цеолита и 15-20 мас.% ультрадисперсного минерала (пылевидного).

Использование в составе кормовой добавки термообработанного цеолита позволяет повысить его сорбционную способность за счет увеличения пористости частиц материала, которая достигается более полным удалением абсорбционной и кристаллизационной влаги в процессе термообработки и повышения пористости частиц до 14,3-14,5% (вместо 3,1-3,5% нетермообработанного материала). Полное удаление влаги и максимальное увеличение пористости достигается при термообработке материала до температуры 800-850°С. При термообработке материала ниже 800°С пористость материала снижается до 11,0-12,5%. А при нагревании свыше 850°С увеличение пористости практически не происходит. При этом возрастают затраты на топливо, что приводит к удорожанию кормой добавки.

Также увеличение пористости материала при термообработке и снижение его плотности значительно облегчает процесс дробления при последующей его обработке и значительно снижает количество пыли, образующейся при дроблении и рассеивании.

При содержании в кормовой добавке термообработанного цеолита фракций 0,3-2,0 мм менее 80% снижается его сорбционная способность и последующее усвоение питательных веществ корма. Содержание в кормовой добавке термообработанного цеолита более 80% не приводит к более значительному повышению сорбционной способности и последующему усвоению питательных веществ из кормовых рационов. А также ведет к удорожанию кормовой добавки, сокращению использования пылевидной фракции, что также приводит к удорожанию готового продукта.

Введение в состав добавки пылевидной фракции размером частиц 0,005-0,2 мм обеспечивает кормовую добавку легкоусвояемыми макро- и микроэлементами (К, Na, Са, Fe). При этом введение в кормовую добавку более 20% ультрадисперсных частиц приводит к повышению слеживаемости, комкованию, пылению кормовой добавки при ее использовании и снижает качество готового продукта. А введение в кормовую добавку менее 20% ультрадисперсных частиц ведет к снижению доли легкоусвояемых микроэлементов, снижению качества и удорожанию кормой добавки за счет увеличения доли фракционного термообработанного цеолита.

Способ получения такой добавки осуществляется промыванием перерабатываемой породы, дроблением минерала в аспирируемом оборудовании до кусков размером 30-70 мм, с последующим нагреванием до температуры 800-850°С в течение 1,5-5,5 часов с последующим дроблением и рассевом на фракции при одновременной аспирации, сепарации воздушного потока в батареях циклонов.

Смешивание компонентов производят в герметичном смесителе путем обогащения фракций цеолита аспирированным ультрадисперсным материалом. Это позволяет получить высококачественный продукт с минимальными затратами на его производство.

Кормовую минеральную добавку, содержащую смесь термообработанного природного фракционированного цеолита 80-85 мас.% с ультрадисперсным минералом 15-20 мас.%, аспирированным в процессе обработки получают следующим способом. Природный цеолит подвергают термообработке, дроблению и аспирации воздушных потоков. Все оборудование, в том числе участки транспортировки пересыпки минерала тщательно аспирируют. Аспирационный воздух очищают в батареях циклонов с выделением в них ультрадисперсного полезного минерала. Фракционированный цеолит пофракционно смешивают с аспирированными частицами минерала в герметичном смесителе.

Для обоснования преимуществ технического решения по сравнению с прототипом были проведены лабораторные и опытно-промышленные испытания. cм. таблицу 1 (По предлагаемому способу (примеры 1-3)

Пример 2 конкретного исполнения (см. табл.1)

Кормовую добавку объемом 10т изготовили в ИПБОЮЛ Новожилов П.В. После промывки и дробления до кусков 30-70 мм цеолит загружали в нагревательную печь, в которой его выдерживали при температуре 850°С в течение 2,5 часов. Термообработанную партию материала помещали в дробильно-сортировочную машину СМД-187, в которой производили его дробление до фракций с размером частиц 0-5,0 мм. После прохождения полного цикла дробления материал подавали в ситовеечную машину ЗСМ-2-2 для получения фракций цеолита с размером частиц 0,3-2,0 мм. Пылевидную фракцию с размером частиц 0,2-0,005 мм, образующуюся в процессе дробления и рассева, улавливали в циклонах аспирационной системы. Фракционированный цеолит содержал 51,5% ломонтита, а ультрадисперсные частицы минерала - 95% ломонтита. Цеолит фракций 0,3-2,0 мм и пылевидную фракцию загружали в смеситель лопастного типа последовательно - крупную фракцию (0,3-2,0 мм), а затем пылевидную фракцию (0,5-100,0 мкм), при этом соотношение фракций составило: крупная фракция - 82 мас.% и пылевидная - 18 мас.%. Полученную смесь из смесителя расфасовали в полиэтиленовые мешки с герметичной упаковкой массой 5 кг. Кормовую добавку использовали в хозяйствах ООО ТСС и ОАО «Магнитогорский птицеводческий комплекс». Произведенную кормовую добавку использовали в кормлении молодняка КРС, свиней и цыплят-бройлеров. При этом 1 группа животных и птиц - контрольная - получала корм без цеолитовой минеральной подкормки, вторая группа от общего рациона получала нетермообработанный цеолит, а третья группа получала с кормом термообработанный цеолит. Динамика среднесуточных приростов живой

Таблица 1
Состав, параметры и показатели кормовой минеральной добавки.
№ пп	Параметры процесса и показатели кормовой минеральной добавки	Примеры по предлагаемому способу	По прототипу
1	2	3	4	5
1	Наименование компонентов кормовой минеральной добавки:
- термически обработанный природный цеолит фракции 0,3-2,0 мм, мас.% -	80	82	85	-	-
	- термически обработанный тонкодисперсный цеолит фракции 0,005-0,2 мм, мас.%	20	18	15	-	-
2	прототип
- природный фракционный цеолит	-	-	-	60	80
- тонкодисперсный материал	-	-	-	20	40
3	Температура нагрева исходного природного цеолита	800°	830°	850°	22°	22°
4	Время нагрева (час)	1,5	2,5	5,5	-	-
5	Плотность цеолита г/см 3	2,33	2,3	2,32	2,5	3,1
6	Пористость, %	14,3	14,35	14,5	3,1	3,5

массы приведена в таблицах 2, 3, 4. При применении термообработанного цеолита показатели увеличиваются на 1-2% по сравнению с показателями по прототипу. Ниже представлены таблицы по предлагаемому способу (примеры 1-3).

Таблица 2.
Динамика среднесуточных привесов контрольной и опытных групп молодняка (крупного рогатого скота) КРС
Показатели	примеры
1	2	3
Прирост живой массы за опыт:
Абсолютный, кг	138,6±2,1	152,2±2,8	156,1±3,1
Среднесуточный прирост, г	650,4±52,8	720,4±50,2	731,3±49,2
В% к контрольной	100,0	110,7	112,4

Таблица 3
Динамика среднесуточных привесов контрольной и опытных групп цыплят-бройлеров, г
Показатели	примеры
1	2	3
Среднесуточный прирост, г	20,90±1,02	22,11±0,8	22,45±1,2
В % к контрольной	100,0	105,8	107,4
Предубойная живая масса, г	1235±9,5	14501±1,2	14750±3,0

Таблица 4
Динамика среднесуточных привесов контрольной и опытных групп свиней, г
Показатели	примеры
1	2	3
Прирост живой массы за опыт:
Абсолютный, кг	75,8±1,24	81,7±1,85	82,9±1,90
Среднесуточный прирост, г	505±8,3	544±12,4	552,7±11,2
В% к контрольной	100,0	107,5	109,4