ЖИДКОЕ АЗОТНО-КАЛИЙНОЕ УДОБРЕНИЕ Российский патент 2001 года по МПК C05C13/00 C05D1/00 

Изобретение относится к области получения жидких азотно-калийных удобрений и может быть использовано в химической промышленности и сельском хозяйстве.

Уровень техники
Известно жидкое азотно-калийное удобрение, содержащее водный раствор карбамида CO(NH₂)₂ и нитрита калия KNO₂, которое получают путем введения карбамида в 10-70%-ный раствор KNO₂ в количестве 2-60% к общему весу раствора (АС СССР N 214551, МПК C 05 D 1/00, 1968). Недостаток данного удобрения заключается в том, что оно содержит азот только в нитритной (N0^-₂) и амидной (NH₂) формах, тогда как для большинства растений требуются удобрения, содержащие азот в нитратной (NO₃) и аммонийной (NR₄) формах.

Известно жидкое азотно-калийное удобрение, содержащее водный раствор сульфита калия К₂SO₃ и нитрита калия KNO₂ с концентрациями соответственно 5-52 мас. % и 2-60 мас.% (АС СССР N 451677, МПК C 05 D 1/00, С 05 С 11/00, 1974). Недостаток данного удобрения заключается в том, что оно содержит азот только в нитритной (NO^-₂) форме.

Наиболее близким по составу питательных веществ к удобрению в соответствии с настоящим изобретением является жидкое азотно-калийное удобрение, содержащее водный раствор карбамида CO(NH₂)₂, хлорид калия KCl и гидроокись аммония NH₄OH - аммонийсодержащий компонент с концентрациями соответственно 15-42 мас. %, 1-7 мас.% и 0,25-2 мас.% Концентрация воды находится в интервале 30-55 мас. % (US A1 N 3918952, 1975). Недостаток данного удобрения заключается в том, что оно содержит относительно небольшую массу питательных веществ - азота и калия - вследствие применения в данном удобрении большого количества воды. В данном удобрении азот присутствует в аммонийной (NH₄) и амидной (NH₂) формах, но отсутствует в нитритной (NO^-₂) и нитратной (NO₃) формах. Это удобрение, как показали исследования, проведенные авторами, имеет температуру замерзания, лежащую в интервале -(14-26)^oC для диапазона воды соответственно 50-30 мас.%, что не позволяет хранить его в осенне-зимних условиях большинства регионов России.

Раскрытие изобретения.

Техническая задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в увеличении количества форм азота и массы питательных веществ в удобрении, снижении температуры его замерзания.

Поставленная задача решается тем, что в жидком азотно-калийном удобрении, содержащем карбамид, хлорид калия, аммонийсодержащий компонент и воду, в качестве аммонийсодержащего компонента используют аммиачную селитру при следующем соотношении компонентов, мас.%: карбамид 20-34, хлорид калия 5-25, аммиачная селитра 25-42, вода - остальное. Азотно-калийное удобрение дополнительно содержит 0,3-3 мас.% сульфата магния или 1,5-3 мас.% глины.

Основные отличительные признаки, характеризующие удобрение, заключаются в том, что в качестве аммонийсодержащего компонента используется аммиачная селитра при следующем соотношении компонентов, мас.%: карбамид 20-34, хлорид калия 5-25, аммиачная селитра 25-42, вода - остальное.

Дополнительные отличительные признаки состоят в том, что удобрение содержит 0,3-3,0 мас.% сульфата магния или 1,5-3 мас.% глины. В данном удобрении азот содержится в трех формах: амидной (NH₂), аммонийной (NH₄) и нитратной (NO₃).

Настоящее изобретение соответствует условию патентоспособности - новизна, поскольку в известном уровне техники не удалось найти технического решения, существенные признаки которого полностью совпадают со всеми признаками, имеющимися в независимом пункте формулы изобретения. Изобретение соответствует также условию патентоспособности - изобретательский уровень, поскольку известный уровень техники не содержит описания технического решения, отличительные признаки которого направлены на решение технической задачи, на выполнение которой направлено настоящее изобретение.

Пример реализации изобретения.

Сущность изобретения поясняется следующими примерами.

Пример 1.

В 25%-ный раствор аммиачной селитры NH₄NO₃ постепенно добавляют кристаллический карбамид CO(NH₂)₂ и хлорид калия KCl. Полученный раствор подогревают и перемешивают.

В результате получают раствор, содержащий 20 мас.% CO(NH₂)₂, 25 мас.% KCl, 25 мас. % NH₄NO₃, 30 мас.% воды H₂О. Температура замерзания такого раствора -27,5^oC, содержание питательных веществ: 15 мас.% калия в пересчете на K₂О; 9,2 мас.% азота в амидной форме NH₂; 8,5 мас.% азота в аммонийной форме NH⁺₄ и нитратной форме NO^-₃. Общее содержание питательных веществ составляет 32,7% мас.

Сравнение составов удобрений по настоящему изобретению и прототипу (его нижний предел), содержащем 15 мас.% карбамида, 7 мас.% хлорида калия, 2 мас. % гидроокиси аммония NH₄OH, показывает, что удобрение в соответствии с настоящим изобретением имеет более высокое содержание питательных веществ 32,7 мас. %, против 11,9 мас.% в удобрении по прототипу, в котором, кроме того, отсутствует нитратная форма азота, а температура замерзания на 13,5^oC выше, чем у удобрения по настоящему изобретению.

Пример 2.

В 34%-ный раствор карбамида добавляют порошкообразный хлорид калия и амиачную селитру. Полученный раствор перемешивают при комнатной температуре. В результате получают раствор, содержащий 34 мас.% карбамида, 5 мас.% хлорида калия, 42 мас.% аммиачной селитры, 19 мас.% воды. Температура замерзания такого раствора - 28^oC, содержание полезных веществ: 15,6 мас.% азота в амидной форме; 14,3 мас.% азота в аммонийной форме и нитратной форме; 3 мас.% калия в пересчете на K₂O. Общее содержание питательных веществ составляет 32,9 мас.%.

Сравнение составов удобрений по настоящему изобретению и по прототипу (его верхний предел), содержащему 42 мас.% карбамида, 7 мас.% хлорида калия, 2 мас. % гидроокиси аммония NH₄OH, показывает, что удобрение по настоящему изобретению имеет более высокое содержание питательных веществ 32,9 мас.%, против 24,3 мас.% в удобрении по прототипу, в котором, кроме того, отсутствует нитратная форма азота, а температура замерзания на 2^oC выше, чем у удобрения по настоящему изобретению.

Пример 3.

В 27% -ный раствор карбамида добавляют порошкообразный хлорид калия и амиачную селитру. Полученный раствор перемешивают при температуре 50^oC. В результате получают раствор, содержащий 27 мас.% карбамида, 15 мас.% хлорида калия, 33 мас. % аммиачной селитры, 25 мас.% воды. Температура замерзания такого раствора - 30^oC, содержание полезных веществ: 12,42 мас.% азота в амидной форме; 11,22 мас.% азота в аммонийной и нитратной формах; 9 мас.% калия в пересчете на К₂О. Общее содержание питательных веществ составляет 32,64% мас.

Сравнение составов удобрений по настоящему изобретению и по прототипу (его верхний предел), содержащему 42 мас.% карбамида, 7 мас.% хлорида калия, 2 мас. % гидроокиси аммония NH₄OH, показывает, что удобрение по настоящему изобретению имеет более высокое содержание питательных веществ 32,64% мас., против 24,3 мас.% в удобрении по прототипу, в котором, кроме того, отсутствует нитратная форма азота, а присутствие аммонийной достаточно мало (0,8 мас.% аммонийного азота в виде N-NH⁺₄ в 2 мас.% в гидроокиси азота NH₄OH), и температура замерзания на 4^oC выше, чем у удобрения по настоящему изобретению.

Пример 4.

В 25% -ный раствор аммиачной селитры NH₄NO₃ постепенно добавляют кристаллический карбамид CO(NH₂) и хлорид калия KCl. Полученный раствор подогревают и перемешивают, добавляя сульфат магния и глину.

В результате получают раствор, содержащий 20 мас.% CO(NH₂)₂, 25 мас.% KCl, 25 мас.% NH₄NO₃, 3 мас.% MgSO₄, 1,5 мас.% глины, 25,5 мас.% воды H₂О. Температура замерзания такого раствора -28,5^oC, содержание питательных веществ такое же, как в Примере 1, и составляет суммарно 32,7 мас.%.

Сравнение составов удобрений по настоящему изобретению и по прототипу (его нижний предел), содержащему 15 мас.% карбамида, 7 мас.% хлорида калия, 2 мас. % гидроокиси аммония NH₄OH, показывает, что удобрение по настоящему изобретению имеет более высокое содержание питательных веществ 32,7 мас.%, против 11,9 мас.% в удобрении по прототипу, в котором, кроме того, отсутствует нитратная форма азота, а температура замерзания на 14,5^oC выше, чем у удобрения по настоящему изобретению.

Пример 5.

В 34% -ный раствор карбамида добавляют порошкообразный хлорид калия и амиачную селитру. Полученный раствор перемешивают при комнатной температуре, добавляя сульфат магния и глину. В результате получают раствор, содержащий 34 мас. % карбамида, 5 мас.% хлорида калия, 42 мас.% аммиачной селитры, 0,3 мас.% сульфата магния, 3 мас.% глины и 15,7 мас.% воды. Температура замерзания такого раствора -29^oC, содержание питательных веществ: 15,6 мас.% азота в амидной форме; 14,3 мас.% азота в аммонийной форме и нитратной форме; 3 мас. % калия в пересчете на К₂О. Общее содержание питательных веществ составляет 32,9 мас.%.

Сравнение составов удобрений по настоящему изобретению и по прототипу (его верхний предел), содержащему 42 мас.% карбамида, 7 мас.% хлорида калия, 2 мас. % гидроокиси аммония NH₄OH, показывает, что удобрение по настоящему изобретению имеет более высокое содержание питательных веществ 32,9 мас.%, против 24,3 мас.% в удобрении по прототипу, в котором, кроме того, отсутствует нитратная форма азота, а температура замерзания на 3^oC выше, чем у удобрения по настоящему изобретению.

Промышленная применимость
Жидкое азотно-калийное удобрение в соответствии с настоящим изобретением является устойчивой сбалансированной системой, отличающейся ценными агрохимическими свойствами, благодаря высокому содержанию калия и азота, представленному в амидной, аммонийной и нитратной формах, с общим содержанием питательных веществ 32,64 - 32,9 мас.% и температурой замерзания в интервале -(27,5-30)^oC. Это позволяет хранить удобрение в осенне-зимних условиях большинства регионов России, расширить область применения удобрений - для некорневой подкормки путем разбрызгивания на листья.

Изобретение относится к получению жидких азотно-калийный удобрений. В соответствии с изобретением жидкое азотно-калийное удобрение содержит карбамид, хлорид калия, аммиачную селитру и воду, при следующем соотношении компонентов, мас. %: карбамид 20-34, хлорид калия 5-25, аммиачная селитра 25-42, вода - остальное. Кроме того, жидкое азотно-калийное удобрение дополнительно содержит 0,3-3 мас.% сульфата магния или 1,5-3 мас.% глины. Жидкое азотно-калийное удобрение обладает высокими агрохимическими свойствами благодаря высокому содержанию калия и азота в амидной, аммонийной и нитратной формах с общим содержанием питательных веществ 32,64-32,9 мас.%, температура замерзания удобрения минус (27,5-30)^oС. 2 з.п. ф-лы.

1. Жидкое азотно-калийное удобрение, содержащее карбамид, хлорид калия, аммонийсодержащий компонент и воду, отличающееся тем, что в качестве аммонийсодержащего компонента используют аммиачную селитру при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Карбамид - 20 - 34
Хлорид калия - 5 - 25
Аммиачная селитра - 25 - 42
Вода - Остальное
2. Жидкое азотно-калийное удобрение по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит 0,3 - 3 мас.% сульфата магния. 3. Жидкое азотно-калийное удобрение по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит 1,5 - 3 мас.% глины.