СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНО-КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙ Российский патент 2002 года по МПК C05B11/04 C05D1/00 C05G1/00 

Описание патента на изобретение RU2188809C1

Изобретение относится к способам получения сложных удобрений, в частности фосфорно-калийных удобрений длительного действия.

Известен способ получения фосфорно-калийных удобрений путем обработки природного фосфата серной кислотой с последующим смешением образовавшейся массы с хлористым калием, грануляции и сушки готового продукта, в котором обработку ведут 40-60% серной кислотой или ее смесью с фосфорной кислотой в течение 30-60 мин, а образовавшуюся массу до смешения с хлористым калием нейтрализуют известняком до остаточной кислотности 1-2% P2О5 (А.С СССР 1013445, С 05 Д 1/00, оп. 23.04.83).

Недостатком известного способа являются недостаточно высокие потребительские свойства удобрений, а именно достаточно высокая кислотность конечного продукта (0,9-2% Р2О5), узкие диапазоны соотношений Р2О5 и К2О (только 1: 1) и невысокая концентрация питательных веществ (30-31%), а также наличие солей хлора и водорастворимого фтора (0,8-1% Fвод) и наличие калия только в водорастворимой форме, что приводит к его вымыванию и, соответственно, к низкой степени использования калия.

Наиболее близким является способ получения фосфорно-калийных удобрений путем разложения фосфатного сырья серной кислотой или ее смесью с фосфорной кислотой, смешение фосфорно-кислотной пульпы со щелочным калийсодержащим реагентом, грануляцию и сушку готового продукта, причем нейтрализацию пульпы калийсодержащим щелочным реагентом проводят при рН 3,1-7,5 (П. РФ 2126373. Оп.20.02.99).

Недостатком известного способа является наличие в удобрении калия только в водорастворимой форме в виде одно- и двухзамещенных фосфатов калия, что приводит к быстрому вымыванию калия из почвы и, соответственно, низкой степени его использования.

Задачей данного изобретения является получение удобрений длительного действия, содержащих фосфор и калий как в водорастворимой, так и в лимонно-растворимой формах.

Способ получения фосфорно-калийных удобрений путем разложения фосфатного сырья серной кислотой или ее смесью с фосфорной кислотой включает смешение фосфорно-кислотной пульпы с поташом при рН 3,1-7,5, грануляцию и сушку готового продукта, причем перед смешением с поташом осуществляют предварительную нейтрализацию фосфорно-кислотной пульпы в количестве 18,3-95% от ее общей массы щелочным магнийсодержащим компонентом до мольного соотношения введенного MgO к К2О, равного 0,23-0,83:1, а обработку полученной смеси поташом проводят при рН 7,6-8,5 с последующим ее смешением с оставшейся частью фосфорно-кислотной пульпы.

Изменение условий процесса достигается за счет введения магнийсодержащего реагента в часть фосфорно-кислотной пульпы и повышения щелочности при ее нейтрализации поташом при рН 7,6-8,5, что приводит к образованию лимонно-растворимых трехзамещенных фосфатов калия-магния и калия-кальция, являющихся эффективными удобрениями длительного действия. Последующее смешение с оставшейся частью фосфорно-кислотной пульпы приводит к образованию в растворе одно- и двухзамещенных водорастворимых солей калия, а в осадках остаются лимонно-растворимые трехзамещенные соли.

Сущность процесса поясняется примерами.

Пример 1
29,3 кг фосфоритного концентрата, содержащего 28% Р2О5, 41% CaO, 2,5% MgO и 6% СО2, смешивают с 103 кг экстракционной фосфорной кислоты, содержащей 25% Р2О5, и 8,6 кг 93%-ной серной кислоты (8 кг мнг). Процесс протекает при 80oС в течение 1 часа. При этом в газовую фазу уходит 1,7 кг СО2 и 30 кг воды. Количество фосфорно-кислотной пульпы составляет 109,2 кг. 20 кг (18,3%) фосфорно-кислотной пульпы нейтрализуют доломитом в количестве 4,8 кг (20,8% MgO), а затем поташом в количестве 31,2 кг 47%-ного раствора (10 кг К2О) при рН 8,5. Мольное соотношение введенного MgO к К2О составляет 0,23:1. При этом в газовую фазу уходит 5,74 кг СО2 и 5 кг воды. В осадке образуется 6,7 кг лимонно-растворимых трехзамещенных фосфатов калия. Нейтрализованную пульпу в количестве 41,6 кг смешивают с 89,2 кг (81,7%) фосфорно-кислотной пульпы при рН 3,1 и направляют на грануляцию и сушку. Количество готового продукта составляет 100 кг.

Пример 2
22 кг фосфоритного концентрата, содержащего 28% Р2О5, 41% CaO, 2,5% MgO и 6% CO2, смешивают со 156 кг экстракционной фосфорной кислоты, содержащей 23% Р2О5, 1% MgO и 1,5% серной кислоты. Процесс протекает при температуре 85oС в течение 1,5 часа. При этом в газовую фазу уходит 1,3 кг СО2 и 30 кг воды. Количество фосфорно-кислотной пульпы составляет 146,7 кг. 67 кг (45,7%) фосфорно-кислотной пульпы нейтрализуют магнезитом (40% MgO) в количестве 8,4 кг, а затем поташом в количестве 50 кг 47%-ного раствора при рН 8. Мольное соотношение введенного MgO к К2О составляет 0,5:1. При этом в газовую фазу уходит 11,5 кг СО2 и 30 кг воды. В осадке образуется 29,2 кг лимонно-растворимых трехзамещенных фосфатов калия. Нейтрализованную пульпу в количестве 83,5 кг смешивают с 79,7 кг (54,3%) фосфорно-кислотной пульпы при рН 5 и направляют на грануляцию и сушку. Количество готового продукта составляет 100 кг.

Пример 3
44 кг фосфоритного концентрата, содержащего 29,5% Р2О5, 42% CaO, 1,5% MgO, 6% СО2, суспензируют в оборотной воде, содержащей 7,5% Р2О5, до Ж:Т=1:1 и смешивают с 34,6 кг 93%-ной серной кислоты (32 кг мнг). Процесс разложения протекает при температуре 90oС в течение 2 часов. При этом в газовую фазу выделяется 8,2 кг воды, 1,6 кг СО2 и 0,15 кг фтора. Количество фосфорно-кислотной пульпы 111,5 кг. 106 кг (95%) фосфорно-кислотной пульпы направляется на смешение с 6,1 кг каустического магнезита (76,8% MgO), а затем с 41,6 кг 47%-ого раствора поташа (13,3 кг К2О) при рН 7,6. Мольное соотношение введенного MgO к K2O составляет 0,83:1. При этом в газовую фазу уходит 6,2 кг СО2 и 19 кг воды. В осадке образуется 26,6 кг лимонно-растворимых фосфатов калия. Нейтрализованная пульпа в количестве 134 кг смешивается с 5,5 кг (5%) фосфорно-кислотной пульпы при рН 7,5 и с влажностью 29% направляется на грануляцию и сушку. При этом испаряется 34 кг воды. Количество готового продукта составляет 100 кг.

Увеличение количества K2O в лимонно-растворимой форме более 60% приводит к значительному снижению количества питательных веществ, содержание менее 20% K2O лимоннорастворимого нецелесообразно в связи с незначительным увеличением эффективности удобрения. Увеличение мольного соотношения введенного MgO к K2O выше 0,83 приводит к значительному снижению количества питательных веществ, уменьшение мольного соотношения введенного MgO к K2O ниже 0,23 нецелесообразно в связи с незначительным эффектом пролонгирования удобрений. Снижение величины рН ниже 7,6 не позволит осадить трехзамещенные соли калия, увеличение величины рН выше 8,5 нецелесообразно в связи с необходимостью избытка щелочного реагента. Подача на смешение с магнием менее 18,3% фосфорно-кислотной пульпы от ее общей массы снизит содержание лимонно-растворимых солей менее 20%, подача более 95% фосфорно-кислотной пульпы не позволит снизить величину рН до 7,5.

В таблице приведена характеристика готовой продукции, полученной по предлагаемому и известному способам
Как видно из таблицы, предлагаемый процесс позволяет получать удобрения длительного действия, содержащие фосфор и калий как в лимонно-растворимой форме, так и водорастворимой формах, и тем самым повысить коэффициент использования калийного компонента в почве. Получаемые удобрения длительного действия содержат 20-60% калия в виде лимонно-растворимых фосфатов калия. Кроме того, в удобрении содержится такой полезный для многих культур компонент, как магний.

Похожие патенты RU2188809C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ 2001
  • Дмитревский Б.А.
  • Треущенко Н.Н.
  • Юрьева В.И.
  • Нифонтова Т.К.
  • Николенко Т.В.
RU2200139C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНО-КАЛИЙНОГО УДОБРЕНИЯ 1997
  • Треущенко Н.Н.
  • Дмитревский Б.А.
  • Филимонов А.А.
  • Дремов А.В.
  • Юрьева В.И.
  • Рязанова В.В.
RU2126373C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФОАММОФОСА 2002
  • Дмитревский Б.А.
  • Треущенко Н.Н.
  • Юрьева В.И.
  • Николенко Т.В.
  • Рязанова В.В.
RU2202522C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ 1999
  • Дмитревский Б.А.
  • Дремов А.В.
  • Стародубцев Л.А.
  • Треущенко Н.Н.
  • Юрьева В.И.
RU2162071C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНО-КАЛИЙНОГО ГРАНУЛИРОВАННОГО УДОБРЕНИЯ 2012
  • Черненко Юрий Дмитриевич
  • Норов Андрей Михайлович
  • Овчинникова Клавдия Николаевна
  • Малявин Андрей Станиславович
  • Пагалешкин Денис Александрович
  • Размахнина Галина Сергеевна
  • Федотов Павел Сергеевич
  • Усманов Рафкат Талгатович
  • Терешенков Владимир Николаевич
  • Резеньков Михаил Иванович
  • Афанасьев Владимир Викторович
  • Петропавловский Игорь Александрович
RU2514306C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ 2002
  • Дмитревский Б.А.
  • Шапкин М.А.
  • Грачев Н.В.
  • Треущенко Н.Н.
  • Мильбергер Т.Г.
  • Карпов А.В.
RU2217400C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ 1999
  • Дмитревский Б.А.
  • Дремов А.В.
  • Стародубцев Л.А.
  • Треущенко Н.Н.
  • Юрьева В.И.
RU2145316C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ 2009
  • Ракчеева Лилиана Владимировна
  • Кладос Дмитрий Константинович
  • Кочеткова Вера Валентиновна
  • Кузьмичева Татьяна Николаевна
  • Злобина Евгения Петровна
  • Богач Евгений Владимирович
  • Классен Петр Владимирович
RU2412140C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНО-КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙ 2000
  • Дмитревский Б.А.
  • Шапкин М.А.
  • Попов В.Л.
  • Треущенко Н.Н.
  • Мильбергер Т.Г.
  • Грачев Н.В.
RU2167134C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО НЕЙТРАЛИЗОВАННОГО СУПЕРФОСФАТА 1999
  • Дмитревский Б.А.
  • Дремов А.В.
  • Рязанова В.В.
  • Стародубцев Л.А.
  • Треущенко Н.Н.
  • Юрьева В.И.
RU2156754C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 188 809 C1

Реферат патента 2002 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНО-КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙ

Изобретение относится к получению сложных фосфорно-калийных удобрений длительного действия. Способ получения фосфорно-калийных удобрений путем разложения фосфатного сырья серной кислотой или ее смесью с фосфорной кислотой, смешения фосфорно-кислотной пульпы с поташом при рН 3,1-7,5, грануляции и сушки готового продукта, в котором перед смешением с поташом осуществляют предварительную нейтрализацию фосфорно-кислотной пульпы в количестве 18,3-95% от ее общей массы щелочным магнийсодержащим компонентом до мольного соотношения введенного MgO к К2О, равного 0,23-0,83:1, а обработку полученной смеси поташом проводят при рН 7,6-8,5 с последующим ее смешением с оставшейся частью фосфорно-кислотной пульпы. При этом от 20 до 60% К2О в удобрении находится в лимонно-растворимой форме, что увеличивает эффективность удобрения за счет снижения потерь при вымывании калия из почвы. Кроме того, удобрения содержат такой полезный компонент, как магний. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 188 809 C1

Способ получения фосфорно-калийных удобрений путем разложения фосфатного сырья серной кислотой или ее смесью с фосфорной кислотой, смешения фосфорно-кислотной пульпы с поташом при рН 3,1-7,5, грануляции и сушки готового продукта, отличающийся тем, что перед смешением с поташом осуществляют предварительную нейтрализацию фосфорно-кислотной пульпы в количестве 18,3-95% от ее общей массы щелочным магнийсодержащим компонентом до мольного соотношения введенного MgO к К2О, равного 0,23-0,83: 1, а обработку полученной смеси поташом проводят при рН 7,6-8,5 с последующим ее смешением с оставшейся частью фосфорно-кислотной пульпы.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2002 года RU2188809C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНО-КАЛИЙНОГО УДОБРЕНИЯ 1997
  • Треущенко Н.Н.
  • Дмитревский Б.А.
  • Филимонов А.А.
  • Дремов А.В.
  • Юрьева В.И.
  • Рязанова В.В.
RU2126373C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ 1999
  • Шапкин М.А.
  • Попов В.Л.
  • Буксеев В.В.
  • Мильбергер Т.Г.
  • Демичев Г.А.
  • Зубков В.Я.
  • Федоров С.В.
  • Орлов Е.П.
RU2157354C1
Способ получения сложных калийно-фосфорных удобрений 1981
  • Чистяков Михаил Кузьмич
  • Позин Макс Ефимович
  • Зинюк Ренат Юрьевич
  • Драновский Михаил Айзикович
  • Гуллер Борис Давидович
  • Шапкин Михаил Анатольевич
  • Бабкин Валерий Вениаминович
  • Усов Геннадий Андреевич
  • Стрельчонок Владимир Степанович
  • Лангерман Семен Семенович
  • Тарасов Аскольд Алексеевич
  • Богдевич Николай Михайлович
SU1013445A1
Устройство для автоматического отвода резца при нарезании резьбы 1983
  • Вотин Валерий Кимович
SU1166930A1
US 3457061 А, 22.07.1969.

RU 2 188 809 C1

Авторы

Дмитревский Б.А.

Треущенко Н.Н.

Юрьева В.И.

Иванова Н.Я.

Платонов А.И.

Даты

2002-09-10Публикация

2001-04-27Подача