СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ СЛОЖНОСМЕШАННЫХ УДОБРЕНИЙ Российский патент 1998 года по МПК C05G1/06 

Изобретение относится к способу получения сложносмешанных удобрений, широко используемых в сельском хозяйстве.

Известен способ получения фосфорсодержащих сложносмешанных удобрений, включающий смешение реагентов: суперфосфат, калийсодеращий компонент, представленный сульфатом или хлоридом калия с последующей аммонизацией смеси, гранулирование ее плавом нитрата аммония и сушкой гранул [1].

Недостатком способа являются высокие затраты на приготовление фосфорсодержащего компонента - суперфосфата, сложность схемы процесса.

Наиболее близким по технической сущности, по совокупности существенных признаков является способ получения удобрения смешением фосфорсодержащего соединения - томасшлака с соединением K₂Mg (SO₄)₂ [2].

Недостатком известного способа является использование томасшлака, являющегося металлургическим шлаком, поскольку в томасшлаке P₂O₅ находится в виде силикокарнатита Ca₄P₂O₉ • CaSiO₃, а часть связана в виде основного фосфата железа.

Состав томасшлака определяет и состав шихты при смешении с K₂Mg(SO₄)₂, т. е. при смешении получают простую механическую смесь. Полезные компоненты при употреблении этой смеси и в качестве удобрений плохо растворимы почвенными водами, что снижает их качество.

Нашей задачей было создание удобрений, дополнительно содержащих магний с использованием относительно недорогих компонентов, и получение различных марок, в которых P₂O₅ находится в цитратно- и водорастворимой форме. Поэтому в качестве фосфорсодержащих компонентов взяты соединения: суперфосфат или фосфорит и фосфат аммония в определенном количестве, которые вступают в реакцию с K₂Mg(SO₄)₂ и переводят P₂O₅ в цитратно- и водорастворимую форму. Эта реакция происходит значительно быстрее при добавлении серной кислоты и/или нитрата аммония.

Задача решена тем, что в способе получения фосфорсодержащих сложносмешаных удобрений, включающем смешение фосфорсодержащего компонента с соединениям калия в присутствии сульфат-иона и последующую грануляцию и сушку продукта, в качестве фосфорсодержащего компонента берут фосфорит или суперфосфат, или фосфаты аммония, а в качестве соединения, содержащего калий и сульфат - ион K₂Mg(SO₄)₂ в количестве, необходимом для достижения в смеси соотношения P₂O₅: K₂Mg (SO₄)₂ = 1: (0,76-4,6), причем K₂Mg (SO₄)₂ вводят либо полностью в сухом виде на стадию смешения, либо 5-10% от его общего количества в виде раствора добавляют на стадию грануляции, которую ведут при температуре 70-90^oC.

Возможно для получения некоторых марок удобрений дополнительно вводить серную кислоту или сульфат аммония. При выведении всего K₂Mg(SO₄)₂ на стадию смешения на стадию гранулирования дополнительно подают плав или раствор нитрата аммония.

В качестве K₂Mg(SO₄)₂ используют природные соединения: калимагнезию, шенит, полигалит.

Соотношение компонентов, вводимых в процессе, определяется исходя с одной стороны из необходимости перевода фосфата в усвояемую форму растениями, получения хорошо гранулируемой массы, а, с другой стороны, получения требуемых в каждом конкретном случае марок удобрений. В связи с тем, что для получения удобрения используются фосфориты различных месторождений (Алжирский, Тунисский, Мароканский, Кингисеппский, Егорьевский и др.), имеющие различные составы, а также суперфосфат и фосфаты аммония и в связи с тем, что широко варьируется ассортимент получаемых удобрений, соотношение в смеси P₂O₅ : K₂Mg(SO₄)₂ определяется в каждом конкретном случае, но оно обязательно находится в указанном пределе, т.к. при уменьшении количества K₂Mg(SO₄)₂ снижается степень перехода фосфата в усвояемую форму и уменьшается необходимое содержание калия в конечном продукте. Увеличение содержания K₂Mg(SO₄)₂ выше указанного предела нецелесообразно из-за пересыщения удобрений калием и магнием.

При введении части K₂Mg(SO₄)₂ на стадию гранулирования в виде раствора его количество определяется условиями гранулирования смеси. Уменьшение введения его в количестве менее 5% приводит к образованию повышенного количества мелкой фракции в готовом продукте. Увеличение его количества более 10% нецелесообразно, т.к. возрастают затраты на сушку продукта.

Способ проиллюстрирован следующими примерами.

Пример 1. 404 кг фосфорита смешивают с K₂Mg(SO₄)₂, взятым в виде калимагнезии в количестве 261 кг, что соответствует соотношению P₂O₅ : K₂Mg(SO₄)₂, равном 1 : 0,76. Полученную смесь в количестве 665 кг смешивают с ретуром 3 : 1 и гранулируют раствором нитрата аммония, подаваемым в количестве 372,7 кг. Дополнительно в смесь подают пар до достижения температуры смеси 70^oC. Влажные гранулы в количестве 3092,7 кг подают на сушку. После сушки и классификации получат 1000,4 кг готового продукта. Готовый продукт содержит: 11,4% N; 11,4% P₂O₅; 5,7% K₂O; 2,43% MgO и 4,0% S.

Пример 2. 205,2 кг фосфорита смешивают с 794,8 кг шенита, содержащего 556,7 кг K₂Mg(SO₄)₂, что соответствует соотношению P₂O₅ : K₂Mg(SO₄)₂ = 1: 4,6. Полученную смесь гранулируют раствором K₂Mg(SO₄)₂, содержащим 5% от общего количества K₂Mg(SO₄)₂. Количество раствора - 110 кг. К смеси добавляют ретур в количестве 3:1 и 60 кг пара. Гранулирование ведут при температуре 80^oC. Влажные гранулы в количестве 4110 кг направляют на сушку. После сушки получают 1000 кг готового продукта, содержащего 5,8% P₂O₅; 17% K₂O; 7,4% MgO; 12% S.

Пример 3. 478,9 кг суперфосфата смешивают с полигалитом, содержащим 286,51 кг K₂Mg(SO₄)₂, что соответствует соотношению P₂O₅ : K₂Mg(SO₄)₂ = 1: 1,52; полученную смесь смешивают с ретуром 3 : 1 и гранулируют плавом нитрата аммония в количестве 295,6 кг при температуре 90^oC. Для подержания температуры и содержания влаги в смеси подают 60 кг пара. Влажные гранулы в количестве 4248,0 кг направляют на сушку. После сушки и кондиционирования получают 1139,0 кг продукта, содержащего 7,9% N; 7,9% P₂O₅; 7,9% K₂O; 3,4% MgO и 5,4% S.

Пример 4. 410 кг фосфорита смешивают с 529 кг калимагнезии, что соответствует соотношению P₂O₅ : K₂Mg(SO₄)₂ = 1 : 1,9 и серной кислотой в количестве 61,5 кг. Смесь смешивают с ретуром в соотношении 2 : 1 и гранулируют раствором калимагнезии, взятой в количестве 217,7 кг, что соответствует 7,0% от общего количества при температуре 80^oC. Влажные гранулы в количестве 3238,2 кг высушивают. После сушки и кондиционирования получают 1000 кг продукта, содержащего 11,0% P₂O₅; 11% K₂O; 3,0% MgO и 2% S.

Пример 5. 174,1 кг фосфата аммония смешивают с калимагнезией в количестве 355,2 кг, что соответствует соотношению P₂O₅ : K₂Mg(SO₄)₂ = 1 : 4,5, 121 кг сульфата аммония с ретуром в соотношении 1:1. Смесь гранулируют раствором, содержащим K₂Mg(SO₄)₂ в количестве 10% от общего его количества. Влажные гранулы в количестве 2044,1 кг направляют на сушку. После сушки получают 867,6 кг продукта, содержащего 10,2% P₂O₅; 10,2% K₂O; 8,9% N; 2,6% MgO и 3,4% S.

Использование предложенного способа позволит получить удобрения с хорошими физико-химическими свойствами. Удобрение содержит не только азот, фосфор, калий но также и необходимые растениям компоненты - магний и серу. Способ позволяет снизить себестоимость продукта.

Изобретение относится к способу получения сложносмешанных удобрений, широко используемых в сельском хозяйстве. Сущность способа заключается в том, что осуществляют смешение фосфорсодержащего компонента с соединениями калия в присутствии сульфат-иона, гранулирование и сушку продукта. В качестве соединения калия и сульфат-иона берут K₂Mg(SO₄)₂ и процесс ведут до получения в смеси мольного соотношения P₂O₅ : K₂Mg(SO₄)₂ = 1 : (0,76 - 4,6). В качестве фосфорсодержащего компонента берут фосфорит или суперфосфат, или фосфаты аммония. В качестве K₂Mg(SO₄)₂ используют калимагнезию или шенит, или полигалит. Возможно на смешение дополнительно вводить серную кислоту. Весь K₂Mg(SO₄)₂ вводят на стадию смешения или 5 - 10% от общего его количества добавляют на стадию гранулирования в виде раствора и гранулирование ведут при температуре 70 - 90^oС. В случае подачи всего K₂Mg(SO₄)₂ на стадию смешения на гранулирование дополнительно подают плав или раствор нитрата аммония. 4 з.п. ф-лы.

1. Способ получения фосфорсодержащих сложносмешанных удобрений, включающий смешение фосфорсодержащего компонента с K₂Mg(SO₄)₂, гранулирование и сушку продукта, отличающийся тем, что в качестве форсфорсодержащего компонента берут суперфосфат или фосфорит, или фосфат аммония и смешение ведут до получения в смеси кольного соотношения P₂O₅ : K₂Mg(SO₄)₂ = 1 : (0,76 - 4,6). 2. Способ по п п.1, отличающийся тем, что в качестве K₂Mg(SO₄)₂ используют калимагнезию или шенит, или полигалит. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на смешение дополнительно вводят серную кислоту. 4. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что весь K₂Mg(SO₄)₂ вводят на стадию смешения или 5 - 10% от общего его количества добавляют на стадию гранулирования в виде раствора и гранулирование ведут при 70 - 90^oС. 5. Способ по пп. 1, 2 и 4, отличающийся тем, что при подаче всего K₂Mg(SO₄)₂ на стадию смешения на гранулирование дополнительно подают плав или раствор нитрата аммония.