СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕЛИОРАНТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ СОЛОНЦОВЫХ ПОЧВ И АППАРАТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2006 года по МПК C05F11/02 C05G1/00 B04C7/00 

Изобретение относится к способу получения мелиоранта для обработки солонцовых почв.

Известен способ получения суперфосфата, в котором фосфатное сырье разлагают кислым гудроном, полученным в результате очистки нефтепродуктов (SU, авторское свидетельство №62192. А1. МПК⁷ С 05 В 11/08, С 05 D 9/02. Способ получения суперфосфата. / Д.М.Гусейнов (СССР). - Заявка №31929; Заявлено 22.04.1940; Опубл. 10.01.1962).

К недостаткам описанного способа применительно к решаемой нами проблеме относится высокая себестоимость продукта, низкое содержание усвояемого суперфосфата (P₂O₅) и неприемлемость в качестве химического мелиоранта. Только в Волгоградской области в настоящее время более 600 тысяч гектаров солонцовых земель выведены из хозяйственного оборота из-за низкой урожайности как зерновых, так и кормовых культур. Трехъярусная обработка солонцовых почв с использованием агробиологического метода рассолонцевания не оправдала себя.

Известен также способ переработки травиальных растворов сернокислотного травления черных металлов, в котором, с целью получения сложных удобрений с микроэлементами, травиальные растворы смешивают с мелкоизмельченным металлургическим шлаком с последующим нагреванием полученной пульпы при непрерывном перемешивании; металлургический шлак измельчают до размера частиц 0,3-1 мм, смешивание ведут в весовом соотношении фаз Т:Ж от 10:4 до 10:3 и нагревание ведут до температуры 130-150°С в течение одного часа (SU, авторское свидетельство №333155 А1, М.кл. С 05 D 9/02, С 05 D 3/04. Способ переработки травиальных растворов. / П.В.Дыбина и Т.Н.Елисеева (СССР). - Заявка №1439195/23-26; Заявлено 20.05.1970; Опубл. 21.03.1972, Бюл. №11 // Открытия. Изобретения. - 1972. - №11).

К недостаткам описанного способа, несмотря на то, что используются отходы металлургического производства, относятся высокая себестоимость продукта, многостадийность процесса обработки, большая трудоемкость, низкая эффективность для мелиорации солонцовых почв и комплексов.

Известен также способ получения микроэлементного суперфосфата путем разложения фосфатного сырья отработанной серной кислотой, в котором, с целью сокращения срока вызревания продукта при одновременном обогащении микроэлементами, в отработанную серную кислоту вводят молибденсодержащий раствор в соотношении 1:4,5-5,5; в качестве молибденсодержащего раствора используют отходы электроламповых производств следующего состава, %:

H₂MoO₄32HNO₃20H₂SO₄25H₂OОстальное

(SU, авторское свидетельство №793962 А1, М.кл.³ С 05 В 11/08. Способ получения микроэлементного суперфосфата. / М.О.Гумбатов, А.В.Кононов, М.С.Алосманов и др. (СССР). - Заявка №2677554/23-26; Заявлено 25.10.1978; Опубл. 07.01.1981, Бюл. №1 // Открытия. Изобретения. - 1981. - №1).

К недостаткам описанного способа, несмотря на применение отработанных молибденсодержащих растворов электролампового производства, относится низкая эффективность продукта как химмелиоранта. Компоненты полученного удобрения не способствуют рассолонцеванию почвенных карбонатных и солевых горизонтов.

Известен способ получения комплексных микроудобрений, включающий обработку при перемешивании измельченного металлургического шлака отработанным раствором сернокислотного травления черных металлов, сушку и грануляцию готового продукта, в котором, с целью улучшения качества удобрений и придания им гербицидных свойств, а также снижения энергозатрат, отработанный раствор сернокислотного травления черных металлов смешивают с отработанными электролитами гальванических производств в соотношении (3,3-3,4):1,0 и полученный смешанный раствор подают на обработку металлургического шлака при Т:Ж=1:5 (SU, авторское свидетельство №1488290 А1, М.кл.⁴ С 05 D 9/02, 3/04. Способ получения комплексных микроудобрений. / Т.Н.Елисеева (СССР). - Заявка №4261355/31-26; Заявлено 12.06.1987; Опубл. 23.06.1989, Бюл. №23 // Открытия. Изобретения. - 1989. - №23).

К недостаткам данного способа относятся многостадийность процесса обработки, необходимость грануляции полученного микроудобрения, шлак не содержит органических веществ, потребность в сушке, а также недостаточное количество микроэлементов для питания сельскохозяйственных растений.

Известен способ получения комплексного микроудобрения, включающий обработку измельченного основного металлургического шлака, содержащего оксид кремния, отработанными растворами травления черных металлов при перемешивании с последующей сушкой и грануляцией готового продукта, в котором обработку основного металлургического шлака осуществляют отработанными растворами травления черных металлов, содержащих плавиковую кислоту при массовом соотношении оксида кремния к плавиковой кислоте 1:(0,3-0,4) и Т:Ж=1:3, а сушку реакционной массы ведут при 180-200°С (RU, патент №2034819 С1, МПК⁶ С 05 D 9/02, 3/04. Способ получения комплексного микроудобрения. / Т.Н.Елисеева, В.А.Елисеева (RU). - Заявка №5040753/26; Заявлено 29.04.1992; Опубл. 10.05.1995, Бюл. 13).

Описанный способ имеет ограниченные функциональные возможности, цикличность технологического процесса малопроизводителен, энергоемок, и требует дорогостоящего специального технологического оборудования.

Кроме описанных продуктов известен состав для мелиоризации кислых почв на основе известьсодержащих отходов промышленности, в котором, с целью уменьшения вымывания оснований с осадками, увеличения пролонгированного действия мелиоранта и его сыпучести в качестве известьсодержащих отходов он содержит шлак шлифовки бетонных мозаичных плит и дополнительно содержит перлитовый песок и масло, состоящее из смеси циклогексалиденциклогексанона и циклических эфиров адипиновой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.% на сухое вещество: шлам шлифовки - 59,0-80,0; перлитовый песок - 19,5-40,0; масло - 0,5-1,0 (авторское свидетельство, SU №1691359 A1, М.кл.⁵ С 05 D 3/02, С 09 К 17/00. Состав для мелиоризации кислых почв. / И.А.Шильников, Е.А.Пименов, М.Н.Мельникова и др. (СССР). - Заявка №4666927/26; Заявлено 27.03.1989; Опубл. 15.11.1991, Бюл. №42 // Открытия. Изобретения. - 1991. - №42).

К недостаткам описанного удобрения-мелиоранта относятся ограниченная область применения и низкая заменяющая способность в солонцовых комплексах.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится способ получения мелиоранта для солонцовых почв на основе землистого бурого угля, включающий его обработку модифицирующей добавкой с последующей сушкой, в котором в качестве модифицирующей добавки используют отработанный травильный раствор (ОТР), содержащий 15 мас.% серной кислоты, 10 мас.% соляной кислоты, 4 мас.% уротропина, остальное вода, в массовом соотношении уголь : ОТР=1:5 и полученную смесь перемешивают в течение 1 ч (RU, патент №: 2008302 С1, МПК⁵ С 05 F 11/02, С 05 G 1/00. Способ получения мелиоранта для солонцовых почв. / В.В.Денисов, К.Е.Ковалев, Г.В.Камнева и др. (RU). - Заявка №5008857/26; Заявлено 03.07.1991; Опубл. 28.02.1994).

К недостаткам описанного способа получения мелиоранта для солонцовых почв, принятого нами в качестве наиближайшего аналога в части способа, относится низкая эффективность рассолонцевания, большая доза внесения (не менее 5 т/га), высокая себестоимость, отсутствие большого количества необходимых микроэлементов для питания и эффективного развития с.-х. растений, высокая себестоимость, сложность внесения химмелиоранта на необработанную поверхность почвы.

Известен способ получения сложных удобрений путем нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком в поле центробежных сил, в котором, с целью сокращения потерь аммиака, его подают со скоростью 100-300 м/сек, а фосфорную кислоту - со скоростью 0,5-2 м/сек.

Аппарат для осуществления этого способа, состоящий из циклоновой камеры, патрубков для тангенциального ввода аммиака и кислоты и также сопла для вывода готового продукта и перегретого пара, в котором патрубки для тангенциального ввода аммиака и кислоты расположены коаксиально при соотношении их диаметров d:D=1,0:(1,5-3,0), а ввод кислоты в патрубок для ввода для ее подачи в циклоновую камеру расположен на расстоянии (5-8)d от конца патрубка для ввода аммиака и (10-13)d от оси циклонной камеры (авторское свидетельство, SU №565904, М.кл. С 05 В 7/00. Способ получения сложных удобрений и аппарат для его осуществления. / В.М.Борисов, А.А.Бродский, Н.С.Ларин и др. (СССР). - Заявка №2149719/26; Заявлено 30.06.1975; Опубл. 25.07.1977, Бюл. №27 // Открытия. Изобретения. - 1977. - №27).

Описанный аппарат нами принят в качестве наиближайшего аналога в части устройства в заявленном объекте. К недостаткам аппарата относятся низкая смешивающая способность вязкотекучих и пастообразных материалов.

Сущность заявленного изобретения.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - расширение функциональных возможностей, насыщение мелиоранта микроэлементами и необходимыми макроудобрениями.

Технический результат - повышение качества мелиоранта, снижение энергозатрат при производстве и себестоимости продукта.

Указанный технический результат в части технологического процесса достигается тем, что в известном способе получения мелиоранта для обработки солонцовых почв на основе природного минерала бишофит, фосфоритов, отходов металлургического производства в виде шлаков, отработанных травильных растворов сернокислотного травления черных металлов и отработанных электролитов гальванических производств, включающем обработку твердых компонентов при последующем перемешивании с жидкими компонентами, согласно изобретению предварительно подготовленный раствор из отработанных травильных растворов сернокислотного травления черных металлов и электролитов гальванических производств в соотношении 1:1 раздельно подают на обработку измельченного металлургического шлака при соотношении Т:Ж=1:6 (где Т - твердая фаза, Ж - жидкая фаза) и на обработку измельченных фосфоритов при соотношении твердой и жидкой фаз Т:Ж=1:7, при этом первом случае при обработке указанных раствором измельченного металлургического шлака осуществляют нагрев смеси до температуры 120-160°С в течение 0,75-1,25 часа, во втором случае при обработке измельченных фосфоритов - до температуры 95-120°С в течение 30-45 минут при непрерывном перемешивании до получения гомогенной массы, причем измельченные фосфориты смешивают с рассолом природного минерала бишофит формулы MgCl₂·6Н₂О при соотношении Т:Ж=1:4, смешивание ведут при температуре 80-90°С в течение 1-2 часов, полученную пульпу из бишофита и фосфоритов смешивают с гомогенной массой из шлаков металлургического производства с травильными растворами и фосфоритов с травильными растворами в соотношении 1:1:1 в течение 1 часа при температуре 45-70°С до получения нейтральной пастообразной однородной смеси.

Указанный технический результат в части устройства достигается тем, что в известном аппарате для получения мелиоранта, содержащем циклонную камеру, патрубки для тангенциального ввода компонентов и вывода готового продукта и перегретого пара, согласно изобретению он снабжен дополнительными циклонными камерами, при этом первая циклонная камера гидравлически связана с емкостями для отработанных травильных растворов сернокислотного травления черных металлов и электролитов гальванических производств для получения равновесного раствора, вторая циклонная камера гидравлически связана с первой циклонной камерой и кинематически посредством транспортирования соединена с мельницей для размола отходов металлургического производства в виде шлаков на фракции с размерами 0,1-0,5 мм, третья циклонная камера гидравлически связана с первой камерой и кинематически посредством транспортирования соединена с мельницей для размола фосфоритов на муку с размерами фракций 0,3-1,2 мм, четвертая циклонная камера гидравлически связана с емкостью для рассола природного минерала бишофит формулы MgCl₂·6Н₂О и кинематически посредством транспортирования через делитель потоков соединена с мельницей для размола фосфоритов на муку с размерами фракций 0,3-1,2 мм, пятая циклонная камера гидравлически связана со второй, третьей и четвертой циклонными камерами и снабжена пластинчатым насосом-дозатором для выдачи готовой продукции в виде пасты, при этом каждая из циклонных камер гидравлически связана с котельной установкой для подачи перегретого пара или горячей воды и снабжена винтовой мешалкой с дозатором.

Описанная совокупность технологического оборудования обеспечивает непрерывное производство мелиоранта для обработки солонцовых почв в виде пасты, пригодной для транспортировки в емкостях и бочкотаре.

Изобретение поясняется чертежом, где схематично представлен аппарат по производству мелиоранта для коренного улучшения солонцовых комплексов и почв.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Способ получения мелиоранта для обработки солонцовых почв на основе рассола природного минерала бишофит, фосфоритов, отходов металлургического производства в виде шлаков, отработанных травильных растворов сернокислотного травления черных металлов и отработанных электролитов гальванических производств включает обработку твердых компонентов при последующем перемешивании с жидкими компонентами.

Состав проб рассола выщелачивания минерала бишофит (bishofit), добытого в месторождениях Волгоградской области в солевой форме, приведен в таблице 1. Анализ проб рассолов выщелачивания бишофита с уровнем минерализации от 280 до 340 г/л показан в таблице 2. Содержание макро- и микроэлементов в рассоле минерала бишофит приведено в таблице 3. Состав рассола минерала бишофит, добытого в черте г. Волгограда, представлен в таблице 4. Приведенные данные свидетельствуют о том, что в компонентах получаемого мелиоранта будут уничтожены не только патогенные микроорганизмы, но и насыщение его микроэлементами.

При этом последние находятся в усвояемой форме для всех видов растений. Шестиводный хлористый магний MgCl₂·6Н₂О обеспечивает нейтрализацию смеси до рН 6,2-6,6 и способствует сохранению всех органических соединений, являющихся носителями азота в мелиоранте.

Разведанные запасы минерала бишофит в Волгоградской области насчитывают миллиарды тонн и обеспечат его добычу более 100 лет.

Запасы фосфоритов в Волгоградской области геологами оцениваются также миллиардами тонн. Наибольшие запасы фосфоритов расположены вблизи г.Камышин и р.п.Иловля в Иловлинском районе. Химический состав фосфоритов, добытых в Трехостровском месторождении, приведен в таблице 5. Содержание двойного суперфосфата (P₂O₅) колеблется от 7,40 до 11,70%. В таблице 6 для сравнения приведены данные вносимых элементов питания в почву с 10 т органического удобрения на солонцовый комплекс в качестве базы сравнения при агробиологическом методе мелиорации солончаков и солонцовых комплексов.

Для получения мелиоранта использован металлургический шлак следующего состава, мас.%:

SiO₂31,74-35,1Al₂O₃13,30-6,0FeO0,81-2,06MnO14,36-23,44MgO14,4-25,3CaO24,0-7,98Р₂O₅Следы

Шлак серовато-желтоватого цвета в виде хрупких пористых кусков хорошо подвергается измельчению в шаровых мельницах. Все элементы находятся в виде оксидов, которые нерастворимы в воде. Измельченную массу до размера частиц 0,3-0,5 мм подвергают электромагнитной сепарации.

Используется также шлак электросталеплавильного производства следующего состава, мас.%:

FeO+MnO12,5MgO6,0CaO50,0SiO₂20,0Al₂O₃10,5P₂O₅1,0

Жидким компонентом при производстве мелиоранта являются растворы. Состав правильных растворов сернокислотного травления: свободная серная кислота (H₂SO₄) - 9,58%; железо (Fe) - 40,64 г/л; медь (Cu) - 12,0-23,5 г/л; никель (Ni) - 525,9 г/л; цинк (Zn) - 5,3 мг/л; марганец (Mn) - 18,6 мг/л; молибден (Mo) - следы. Это темно-зеленая жидкость. Плотность - 1,15-1,18 т/м³, рН - 1,1-1,5. Все элементы в травильном растворе в виде сульфатов.

Состав электролитов гальванического производства приведен в таблице 7.

Предварительно подготовленный раствор в соотношении 1:1 из отработанных травильных растворов сернокислотного траления черных металлов и электролитов гальванических производств раздельно подают на обработку измельченного металлургического шлака при соотношении твердой (Т) и жидкой (Ж) фракций Т:Ж=1:(6...8) и измельченных фосфоритов при соотношении Т:Ж=1:(7...10). В качестве твердой фазы используют такие пыль газоочистки, имеющий следующий состав, мас.%:

SiO₂10,57Al₂O₃23,00Fe₂O₃30,94MnO28,60CaO1,40MgO2,57С2,40P₂O₅0,156Cr0,234Ni0,141Waследы

Металлургический шлак измельчают до величины частиц 0,10-0,15 мм в шаровых мельницах. При соотношении компонентов Т:Ж=1:(6...8) металлургического шлака и равновесной жидкой фазы из отработанных травильных растворов и элементов гальванического производства и их интенсивном смешивании в течение 0,75-1,25 часа с поддержанием температурного режима в пределах 120-160°С получают гомогенную нейтральную смесь, мас.%:

твердая составляющая 62-68;

жидкая составляющая 30-38;

газообразная составляющая 1,2-2,2.

За указанное время образуется подвижная (текучая) пульпа. Твердая составляющая имеет следующий состав, мас.%:

SiO₂15,55-18,27Al1,1-2,6Mn8,9-9,2Mg12,1-13,6Са3,9-4,2Fe2,7-3,6Zn1,36-1,48В0,05-0,09Cu0,25-0,38Ni0,375-0,468К1,2-2,3N4,5-6,2P0,25-0,37MoСледы

При взаимодействии шлака и травильного раствора свободная серная кислота, содержащая в последнем, реагирует с оксидами шлака по следующим реакциям:

СаО+Н₂SO₄=CaSO₄+Н₂O+Q (777 МДж);

MgO+H₂SO₄=MgSO₄+Н₂О+Q (672 МДж);

MgO+Н₂SO₄=MgSO₄+Н₂О+Q (678 МДж);

Al₂O_з+3H₂SO₄=Al₂(SO₄)₃+3Н₂O+Q (2155 МДж);

FeO+H₂SO₄=FeSO₄+Н₂O+Q (182 МДж).

Процесс взаимодействия шлака и травильного раствора экзотермичен. Минеорологический состав гомогенной смеси из шлаков и пыли металлургического производства равновесной жидкой фазы из травильных растворов и электролитов гальваники: сульфата кальция CaSO₄·2₂O; FeSO₄·H₂O; FeSO₄·4Н₂O, гидрилгилит Al(ОН)₃·σ - Fe₂O₃, а также могут быть CaSO₄, FeSO₄·4Н₂O, MgCl₂, CaCl₂, каолинит, гидрослюда, пирита NaCl, аллофон.

Таким образом шлаки переходят из твердой фазы в растворимые соли: сульфаты, хлориды, нитраты, фосфаты, фториды.

Фосфаты, добытые в карьерах Волгоградской области, также подвергают размолу. Помолом фосфатного сырья размер твердой фракции доводят до частиц с диаметром 0,5-1,0 мм, но не выше. Размолотые и отсепарировнные фосфориты (муку) смешивают с вышеописанным равновесным отработанным раствором в течение 0,5-0,75 часа с поддержанием температурного режима 95-120°С. При непрерывном перемешивании получают гомогенную массу. Высокая температура обеспечивает бурную реакцию компонентов смеси.

Для получения составляющей мелиоранта могут быть использованы фосфориты Егорьевского месторождения (Волгоградская область). Его состав, мас.%:

P₂O₅18,0СаО34,40P₂O₃10,30F1,70SiO₂34,0Н₂O1,60

При взаимодействии фосфатного сырья и увлажнения раствором реакция происходит бурно, требуется интенсивное перемешивание, температура без подогрева повышается до 33°С. Для дальнейшего перевода компонентов фосфорита в доступные, усвояемые формы солей, макро- и микроэлементов следует температуру повысить до 95-120°С при соотношении Т:Ж=1:(7...10). Это обеспечивает текучую форму пульпы, а также повышенный выход усвояемого фосфора.

При увеличении продолжительности взаимодействия фаз содержание свободной кислоты в жидкой фазе уменьшается. рН гомогенной тестообразной массы не превышает 7,6-8,2.

Таким образом в массе образуются безвредные растворимые соли, приемлемые для восстановления почвы и изменения ее структуры.

В результате разложения (кинетики) фосфорита травильным раствором и электролитом, тестообразная масса в подвижной форме имеет следующий состав, мас.%:

P₂O₅10,20Са11,20Mg0,70F1,10Fe11,60Al2,80Ni0,25Cu0,025;Zn0,025SiO₂12,0SO₄21,0

Химический анализ полученной массы показал, что она на 55,2% находится в водорастворимой форме; на 56,9% растворимо в уксусно-кислом аммонии; на 61,1% - в лимонной кислоте; на 65,2% - в серной кислоте; на 68,2% в соляной кислоте. Таким образом гомогенная смесь из фосфоритов находится на 68,2% в кислотно-растворимой форме. В составе пастообразной массы преобладают апатит, сульфат кальция, полугидрат CaSO₄·0,5Н₂О, гидрат кальция CaSO₄·2H₂O, гематит Fe₂O₃, байерит β-Al(ОН)₃.

Измельченные фосфориты, как основной компонент мелиоранта, смешивают с рассолом природного минерала бишофит формулы MgCl₂·6Н₂O при соотношении фаз Т:Ж=1:(4...6). Смешивание ведут при температуре 80-90°С в течение 1-2 часов.

Эту операцию выполняют для пополнения мелиоранта биостимулирующим и росторегулирующим средствами. Основу природного нетоксичного минерала бишофит составляет MgCl₂·6Н₂О - 87-99 мас.%. В состав примесей входят, мас.%: KCl·MgCl₂·6Н₂О - 0,01-6,5; MgSO₄·4Н₂O - 0,1-2,5; MgBr₂ - 0,45-0,95; CaSO₄ - 0,1-0,7; NaCl - 0,1-0,4. Бишофит содержит жизненно необходимые для сельскохозяйственных растений следующие микроэлементы:

В0,002-0,8Са0,003-0,005Bi0,0005-0,0010Mg0,0005-0,0010Fe0,003-0,030Al0,001-0,020Ti0,005-0,010Cu0,0001-0,003Si0,02-0,20Ва0,0001-0,0006Sr0,0001-0,0200Rb0,0001-0,0010Cs0,0001-0,0010Li0,0001-0,00030

В ионный состав гомогенной смеси фосфориты + бишофит входят катионы и анионы.

Катионы:

Mg²⁺1,293 г/лСа²⁺0,0253 г/лК⁺0,028 г/лNa⁺0,021 г/л

Анионы:

Cl^-3,8133 г/лBr^-0,085 г/лSO₄^2-0,0072 г/лНСО₃^-0,0033 г/л

Введение в состав мелиоранта рассола бишофита придает ему инсектофунгицидные свойства.

Полученную пульпу из бишофита и фосфоритов смешивают с гомогенной массой из шлаков металлургического производства с травильными растворами и фосфоритов с травильными растворами в соотношении фаз 1:1:1 в течение 1 часа при температуре 45-70°С до получения пастообразной смеси.

Пастообразная смесь обеспечивает то, что полезные соли, которые образовались в процессе нейтрализации шлаков и шламов, находятся в растворимой форме. Сушка и пережог для получения сухого вещества или гранул последних повторно приводит их в нерастворимые оксиды. Для сушки и грануляции требуется в 8-12 раз больше энергии, чем на получение мелиоранта в виде растворимой в воде пасты.

Полученный описанным способом мелиорант способствует повышению содержания в почве и растениях аскорбиновой кислоты, микроэлементов, свободно усвояемых ими на всех стадиях органогенеза. При обработке саланцовых комплексов для поглощения избыточного количества катионов натрия и магния полученным мелиорантом за счет обменной емкости оказывается стимулирующее воздействие как на почву, так и на сельскохозяйственные растения.

Описанный способ получения мелиоранта для обработки солонцовых почв реализуют аппаратом для его осуществления (см. чертеж). Аппарат для получения мелиоранта состоит из циклонной камеры 1, патрубков 2 и 3 для тангенциального ввода компонентов и патрубка 4 для вывода готового продукта, патрубка 5 для вывода перегретого пара, патрубка 6 для ввода пара или воды.

Аппарат снабжен дополнительными циклонами камерами 7, 8, 9, 10.

Первая циклонная камера 1 гидравлически связана с емкостями 11 и 12 для отработанных травильных растворов сернокислотного травления черных металлов и электролитов гальванических производств для получения равновесного раствора. Патрубки 2 и 3 с циклонной камерой 1 соединены тангенционально для ввода травильного раствора и электролитов. Кроме этого, циклонная камера 1 снабжена винтовой мешалкой 13 и дозатором 14 с задвижкой. Емкости 11 и 12 снабжены задвижками 15 и 16 и трубопроводами 17 и 18 соединены с патрубками 2 и 3 циклонной камерой 1.

Дополнительная циклонная камера 7 также снабжена винтовой мешалкой 13 и дозатором 14 с задвижкой. Патрубок 2 трубопроводом 19 через задвижку 20 соединен с дозатором 14 циклонной камерой 1. Циклонная камера 7 кинематически посредством средств транспортирования 21 связана с мельницей 22 для размола в порошок отходов металлургического производства в виде шлаков. Шаровая мельница 22 посредством шнекового транспортера 23 связана со складом 24 для резервирования шлаков металлургического производства.

Циклонная камера 8 гидравлически связана с камерой 1 посредством трубопровода 25 и задвижки 26. Циклонная камера 8 кинематически посредством средств транспортирования 27 соединена с мельницей 28 для размола фосфоритов на муку с размерами фракций 0,3-1,2 мм. Мельница 28 посредством шнекового транспортера 29 связана со складом 30 для резервирования фосфатного сырья. Полученная масса имеет пастообразную консистенцию влажностью 50...60%.

Циклонная камера 9 гидравлически связана посредством трубопровода 31 и задвижки 32 с емкостью 33 для рассола природного минерала бишофит. Средствами транспортирования 34 через делитель 35 потоков сырья соединена мельница 28 для размола фосфатного сырья на муку с размерами фракций 0,3-1,2 мм с полостью циклонной камеры 9.

Циклонная камера 10 гидравлически связана с циклонными камерами 7, 8 и 9 через дозаторы 14. Камера 10 имеет пластинчатый насос-дозатор 36 для выдачи готовой продукции в виде пасты.

Аппарат устанавливают в здании арочного типа с приточно-вытяжной вентиляцией, освещением, электросиловой подстанцией и коммуникациями. В здании установлена автономная котельная установка 37 для подачи перегретого пара в циклонные камеры 7 и 8 и горячей воды - в циклонные камеры 9 и 10. Процесс автоматизирован. Горячая вода и отработанный пар имеют замкнутый цикл. Технологический процесс производства мелиоранта контролируется датчиками температуры, емкостными и индуктивными датчиками перемещений, весовыми индикаторами и выполнен в виде панели на пульте управления.

Аппарат для получения мелиоранта работает следующим образом.

Из емкостей 11 и 12 отработанные травильные растворы поступают по патрубкам 2 и 3 в циклонную камеру 1, где винтовым механизмом 13 подвергается интенсивному смешиванию. Раствор приводится в равновесное состояние. Задвижками 15 и 16 обеспечивают равное соотношение (1:1) отработанного травильного раствора сернокислотного травления черных металлов из емкости 11 и электролитов гальванического производства из емкости 12. Полученный раствор насосом-дозатором 14 через задвижки 20 и 26 и трубопроводов 19 и 25 передается в патрубки 2 циклонных камер 7 и 8.

В циклонную камеру 7 транспортирующими средствами 21 передают отсортированный от металлических примесей и размолотый до размеров 0,1-0,5 мм шлак металлургического или сталеплавильного производства или их смесь. При передаче размолотого шлака в раствор из циклонной камеры 1 и при интенсивном перемешивании в камере 7 происходит реакция взаимодействия шлаков с раствором с выделением тепла. Молотый шлак и раствор превращаются в текущую пульпу при температуре до 80°С. Для увеличения интенсивности протекания процесса в рубашку циклонных камеры 7 подают перегретый пар и температуру смеси доводят до 120-160°С. Это позволяет при соотношении фаз Т:Ж=1:6 получить текучую пастообразную пасту без ее схватывания и отвердения.

В циклонную камеру 8 транспортирующими устройствами 27 подают размолотые фосфориты из полости шаровой мельницы 28. Размер частиц фосфатного сырья - 0,3-1,2 мм. При взаимодействии фосфатного сырья с отходами сернокислотного травления и кислотами в электролитах гальванического производства происходит автотермический процесс с образованием усвояемого суперфосфата. Подача отработанного пара из циклонной камеры 7 в циклонную камеру 8 ускоряет процесс получения готового продукта. Благодаря интенсивному перемешиванию винтовой мешалкой 13 в циклонной камере 8 происходят процессы тепло-массообмена, диспергирования кислот из состава равновесного раствора до размера молекул, что резко увеличивает поверхность контактирования с фосфатной массой и способствует увеличению степени получения как суперфосфата, так и кальцийсодержащих растворяемых солей в качестве химмелиоранта солонцовых почв. Пар при температуре 95-125°С, поданный в рубашку циклонной камеры 8, поддерживает устойчивое протекание химических реакций и получение гомогенной смеси для постоянной выдачи насосом-дозатором 14 из полости камеры 8.

Подача делителем 35 потока части размолотых фосфоритов в циклонную камеру 9 и жидкого компонента - рассола природного минерала бишофит формулы MgCl₂·6Н₂O - из емкости 33 в соотношении фаз Т:Ж=1:4 и смешивание винтовой мешалкой 13 при температуре 80-90°С в течение 1-2 часов позволяет, во-первых, парофиносодержащие материалы привести в растворимые формы, а во-вторых, микроэлементы из рассола равномерно разместить на макроструктурах фосфатного сырья.

Далее насосами-дозаторами 14 циклонных камер 7, 8 и 9 смеси в равных массовых долях (1:1:1) подают в полость циклонной камеры 10 и подвергают интенсивному перемешиванию в течение 1 часа при температуре 45-70°С до получения пастообразной смеси со средней влажностью 28-32%.

Пластинчатым насосом 36 пастообразную массу мелиоранта из циклонной камеры 10 выгружают в бочкотару или другую емкость с большим объемом, пригодную для транспортировки по шоссейным дорогам и по рельсовому пути.

Переработка описанных отходов производства и наличие большого объема естественной сырьевой базы с отлаженной добычей позволяет расширить функциональные возможности мелиоранта, т.к. содержит основные питательные элементы NPK и микроэлементы в широком диапазоне их присутствия и более высокой концентрации, чем в известных микроудобрениях при узкопрофилированном производстве. Расширенная сырьевая база исключает вывоз на свалки отходов производства. Это является немаловажным фактором в деле охраны окружающей среды. Исключение из технологического цикла операций сушки и грануляции существенно сокращает энергетические и трудовые затраты на дополнительный подогрев, перемешивание и транспортировку.

Все элементы мелиоранта находятся в виде сульфатов, хлоридов, нитратов и оксидов в водоцитратно- и лимоннорастворимых формах.

С предложенным мелиорантом в солонцовую почву из фосфатного сырья и рассола минерала бишофит поставляются микроэлементы, необходимые для роста и развития растений. Содержание питательных веществ в полученном мелиоранте представлено в таблице 8. Для сравнения в таблице 9 представлены кларковые значения элементов в почве.

Описанный мелиорант испытывался в период 1999-2004 годы на солончаках, солонцовых комплексах и старопахотных солонцовых почвах в условиях Волгоградской области в зернопроизводящих коллективных и фермерских хозяйствах, как в южных районах, так и в северной зоне.

В таблице 10 представлены данные продуктивности ярового ячменя сорта Донецкий 8 по данным исследований 2003 и 2004 годов в хозяйствах Котельниковкого района Волгоградской области на старопахотных солонцовых почвах. Мелиорант внесли в 2002 году после уборки предшественника жижеразбрасывателем нормой 3 т/га. Далее поле подвергли дискованию и отвальной вспашке на глубину 0,25-0,27 м.

В таблице 11 приведен структурный анализ действия мелиоранта на развитие раннего срока созревания ячменя сорта Донецкий 8 и величину урожая по зерну.

В таблице 12 даны результаты хозяйственной урожайности ярового ячменя сорта Донецкий 8 в Городищенском районе Волгоградской области.

В таблице 13 приведена хозяйственная урожайность ярового ячменя сорта Донецкий 8 при внесении 3 тонн мелиоранта в 2002 году и его воздействие против болезней зерновых колосовых.

Эффективность вносимого мелиоранта дозами 1 и 3 т/га подтверждается также на посевах яровой и озимой пшениц районированных сортов (см. данные таблиц 14, 15 и 16).

Полученный мелиорант обладает пролонгированным действием. Попадая в пахотный слой почвы, мелиорант подвергается дальнейшему взаимодействию с почвенными агрегатами и переходит в усвояемые формы как для растений, так и на замещение с катионами Na⁺ и Mg²⁺ почвенного раствора.

Расчетной дозы 3 т/га достаточно для рассолонцевания 50% солонцовых комплексов в течение одного года.

Описанный мелиорант положительно влияет на рост и развитие растений зерновых, формирование и налив зерна и защиту растений от болезней.

Описанный способ получения мелиоранта на базе отходов металлургического производства из фосфатного сырья и рассола бишофита позволяет снизить энергозатраты для получения сложного минерального удобрения с микроэлементами, получать мелиорант на базе серийно выпускаемого промышленностью технологического оборудования, приводов и аппаратов, контрольно-измерительных приборов по общепринятым технологическим схемам, использовать накопившиеся десятилетиями отходы металлургического производства, увеличить степень разложения отходов, повысить качество и количество питательных веществ, гербецидных функций и свойств в мелиоранте, сократить время технологического цикла и обеспечить непрерывность технологического процесса при получении пастообразного сырья.

Представленные в таблицах 9-16 сведения свидетельствуют о пролонгированных действиях мелиоранта на 3 и 4 годы после внесения и расширения ассортимента мелиоративных средств.

Описанный мелиорант на основе фосфатного сырья, солей и рассола природного минерала бишофит и отходов металлургического производства и гальваники способен улучшить физические и физико-химические свойства солонцовых комплексов. Кроме этого, мелиорант содержит до 13% фосфора, являющегося одним из важнейших элементов питания растений, в т.ч. зерновых колосовых.

Таблица 1
Состав проб рассола выщелачивания бишофита (bishofit), добытого в месторождениях Волгоградской области в солевой форме, г/кгНаименование компонентаХимическая формулаМесторождениеНаримановскоеГородищенскоеСкважина №2-IСкважина №4-IIБикарбонат кальцияСа(НСО₃)₂0,650,150,15Сульфат кальция (кальций сернокислый)CaSO₄0,801,200,80Сульфат магния (сернокислый магний)MgSO₄1,10--Кальций хлористыйCaCl₂-0,400,25Бромид магнияMgBr₂3,504,104,00Калий хлористыйKCl1,102,753,40Натрий хлористыйNaCl₂7,00--Магний хлористыйMgCl₂267,20325,30315,00Итого:-281,35333,90324,20

Таблица 2
Анализ проб рассолов выщелачивания бишофита, добытого в месторождениях Волгоградской области, г/кгНаименование компонентаХимическая формулаМесторождениеНаримановскоеГородищенскоеСкважина №2-IСкважина №4-IIХлорCl203,70242,00233,60СульфатыSO₄1,500,850,60ГидрокарбонатыHCO₃0,500,100,10КальцийСа0,400,500,40МагийMg68,9083,6081,10КалийК0,601,401,80НатрийNa2,70--БорВ0,06--СтронцийSr0,00360,00190,0015БромBr3,053,503,40Плотность, т/м³-1,24441,30511,2948Минерализация раствора, г/л-281,35331,95321,00

Таблица 3
Анализ проб рассола выщелачивания бишофита и содержание в них макро- и микроэлементов (рапа добыта в скважине №4 Гордищенского месторождения Волгоградской области), г/кгНаименованиеХимический элементСодержаниеотдоБорВ0,00200,0080КальцийCa0,00300,0050ВисмутBi0,00050,0010МолибденМо0,00050,0010ЖелезоFe0,00300,0300АлюминийAl0,00100,0200ТитанTi0,00050,0010МедьCu0,00010,0030КремнийSi0,00200,2000БарийВа0,00010,0006СтронцийSr0,00100,0200РенийRe0,00010,0020ЦезийCs0,00010,0010ЛитийLi0,00010,0003

Таблица 4
Состав рассола бишофита^*, добытого в черте г.Волгограда^**НаименованиеХимический элементСодержаниег/л%МагнийMg76,0-80,025,805-25,682КальцийCa0,4-0,60,1358-0,1926КалийК4,0-5,01,0358-1,605НатрийNa0,1-0,20,033-0,064ХлорCl210,0-220,071,303-70,626АзотN1,6-1,80,543-0,5778СераS1,2-1,50,407-0,4815ФосфорP0,1-0,20,034-0,0642УглекислотаCo₂0,1-0,20,034-0,0642БромBr0,3-0,50,102-0,1605БорВ0,05-0,080,017-0,02568МарганецMn0,02-0,030,0068-0,0096КремнийSi0,5-1,00,1698-0,321АлюминийAl0,01-0,050,0034-0,01605ЖелезоFe0,05-0,100,017-0,0321СтронцийSr0,01-0,100,0034-0,0321КадмийCd0,03-0,040,0017-0,00256ВисмутBi0,005-0,0080,0017-0,00256МолибденMo0,02-0,030,0068-0,0096МедьCu0,001-0,0040,00034-0,00128БарийBa0,001-0,0040,00034-0,00128РубидийRb0,001-0,0020,00034-0,00064ЛитийLi0,005-0,0080,0017-0,00256ТитанTi0,001-0,0050,00034-0,001605ЦезийCs0,001-0,0050,00034-0,001605Другие микроэлементы-0,006-0,0080,00204-0,00256Итого:-294,515-311,477-^* - Масса воды в 1 литре рассола 900-920 г.
^** - Плотность рассола 1,25 г/см³.

Таблица 5
Содержание и химический состав фосфоритов, добытых В Трехостровском месторождении (Волгоградская область, 2004 год)Химический составСодержание, %Кремнезем47,33Оксид алюминия5,44Оксид железа6,55Оксид кальция17,40Оксид магния1,43Оксид серы0,63Двойной суперфосфат (P₂O₅)9,03 (7,40-11,70)Нерастворимый остаток50,85 (46,67-61,84)Влажность1,95

Таблица 6
Вносимые элементы питания в почву с 10 т органического удобренияПоказательСухое вещество, %Фактическое количество, кг/гаОрганическое вещество38,013725Азот общий (N)2,8216Фосфор общий (P₂O₅)3,1304Калий общий (K₂O)1,8176Хром (Cr)4,5^*0,044Цинк (Zn)268,82,0634Медь(Cu)46,80,459Никель(Ni)6,00,058Свинец(Pb)6,80,067Марганец (Mn)331,0^*3,24^* - мг/кг.

Таблица 7
Состав электролитов гальванического производстваТехнологический процессСостав шлаков, г/лКоличество, мг/л1.2.3.ЦинкованиеZnO - 20...25
NH₄Cl - 250...2609000МеднениеCuSO₄ - 200...250
H₂SO₄ - 60...751280НикелированиеNiSO₄ - 200...240
Н₃BO₂ - 25...304500ОсветлениеHNO₃ - 250...30063000ТравлениеH₂SO₄ - 100...1204500ДекапированиеHCl - 4...5%12000Травление стальных трубHCl - 20...25%48000ФосфатированиеН₃PO₄ - 8...10%44400Пассивация трубNaNo₂ - 80...10018000ФлюсованиеZnCl₂ - 200...220
NH₄Cl - 120...14024000Глубокое анодированиеH₂SO₄ - 2001500Электрохимическое полированиеН₃PO₄ - 1370...1490
H₂SO₄ - 330...36018000

Таблица 8
Количественный химический анализ мелиоранта, полученного по заявленному способу (анализы выполнены Специализированной инспекцией аналитического контроля в сфере природопользования и охраны окружающей среды при Федеральном Государственном Учреждении «Волгоградский территориальный фонд геологической информации», г.Волгоград, 29.06.1994 г., протокол №48).№ п/пНаименование ингридиентовДиапазон измеренияКонцентрация ± погрешность измеренияНормы СанПиН 2.1.7.573-96Характеристика, погрешность, ±%123451Кислотность рН-солевая (KCl) ГОСТ 26483-85. потенциометрический8,79±0,15,5-8,52Влага, % ГОСТ 26713-91. гравиметрический60,4±0,8Не более 82%3Органическое вещество, % на сухое вещество ГОСТ 26213-91. фотометрический64,61±6,46Не менее 20%4Прокаленный остаток, % «Лабораторно-практические занятия по почвоведению», Л.Н.Александрова, О.А.Найденова, с.58.3,62±2,12-5Азот общий (N), % ГОСТ 26715-85. титреметрический2,3±0,2Не менее 0,6%^*6Фосфор общий (P₂O₅), % ГОСТ 27617-85. фотометрический12,22±0,1Не менее 1,5%^*7Калий общий (К₂О), % ГОСТ 26718-85. Пламенно-фотометрический2,35±0,2Не менее 0,15%8Фториды водорастворимые, мг/кг    М7-ОО Св. об аттестации МВИ №03.10.205/2000 от 18.10.2000. фотометрический37,5±10-9Бор, мг/кг ГОСТ Р 50688-94. фотометрический31,0±9,3-10Хром, мг/кг валовая форма М2-99 Св. об аттестации МВИ №В51199 от 28.04.1999. атомно-абсорбционный
93,8±16,91200
500^*11Железо общее, мг/кг валовая форма М2-99 Св. об аттестации МВИ №В51/99 от 28.04.1999. атомно-абсорбционный87,50±163-12Цинк, мг/кг валовая форма РД 52.18.191-89. атомно-абсорбционный
613±1474000
1750^*13Медь, мг/кг валовая форма РД 52.18.191-89. атомно-абсорбционный
78,8±15,01500
750^*14Никель, мг/кг валовая форма РД 52.18.191-89. атомно-абсорбционный55,4±15,0400
200^*15Кадмий, мг/кг валовая форма РД 52.18.191089. атомно-абсорбционный1,6±0,730
15^*16Марганец, мг/кг валовая форма М2-99. Св. об аттестации МВИ №В51199 от 28.04.1999. атомно-абсорбционный1370,0±369,0200017Свинец, мг/кг валовая форма РД 52.18.191089. атомно-абсорбционный142,3±45,51000
250^*18Кобальт, мг/кг валовая форма РД 52.18.191089. атомно-абсорбционный7,8±4,6-19Ртуть, мг/кг СанПиН 42-128-4433-87. атомно-абсорбционный0,086±0,0215
75^*20Кальций, мг/кг водорастворимая форма ГОСТ 26428-85. комплексонометрический2000±100,0-21Кальций обменный, мг/кг Подвижная форма ГОСТ 26487-85. комплексонометрический
5500±412,5-22Магний, мг/кг водорастворимая форма ГОСТ 26428/85. комплексонометрический
1320±132,0-23Магний обменный, мг/кг Подвижная форма ГОСТ 26487-85. комплексонометрический
2700±202,5-24Мышьяк, мг/кг «Методические указания по пределению мышьяка в почвах фотометрическим методом», М., ЦИНАО, 1993. фотометрическийНе обнаружено20
10^*25Фтор подвижный, мг/кг «Методические указания по определению подвижного фтора в почвах ионометрическим методом», М., ЦИНАО, 1993. фотометрический37,8±3,8-26Молибден, мг/кг валовая форма «Практикум по агрохимии» под ред. В.Г.Минеева, М,: 1989. фотометрический0,35±0,21-Примечание.
1. ^* - Нормы использованы из нормативного документа «Типовой технологический регламент использования осадков сточных вод в качестве органического удобрения», утвержденного зам. Министра сельского хозяйства и продовольствия РФ, 2000, с.12, табл.4.2.
2. Норма на К₂О использована на НД «Требования качеству сточных вод и их осадков, используемых для орошения и удобрения». Норматив подписан зам. министра Минсельхозпрода РФ, 1995, прил. 13, с.29.
3. X - фактическая концентрация, мг/кг.

Таблица 9
Сравнительные кларковые значения химических элементов в сырье и рассоле бишофитаЭлементФосфориты Егорьевского месторожденияРассол бишофита из Наримановской скважиныБазовые кларковые значения химических элементов в почвах, %МарганецMn0,02870,00960,0850НикельNi0,0043-0,0040КобальтСо0,0018-0,0008ТитанTi0,47320,00100,4600ВанадийV0,0086-0,0100ХромCr0,0153-0,0200МолибденМо0,00060,00100,0003ВольфрамW--0,0300ЦирконийZr0,0159--ГафнийHf---ТанталТа--0,0020МедьCu0,01030,00300,0010СвинецPb0,0028--СереброAg---СурьмаSb---ВисмутBi-0,00100,0005МышьякAs--0,0050ЦинкZn0,0153-0,00005КадмийCd-0,012840,0010ОловоSn0,0008-'ГерманийGe0,0036-0,0001ИридийIr---БериллийBe0,00008-0,0001СкандийSc---УранU--0,0001ТорийTh--0,0006ЛитийLi0,00270,000640,0030СтронцийSr0,01360,02000,0300БарийBa0,04320,00060,0506ТеллурТе---

Таблица 10
Показатели продуктивности ярового ячменя сорта Донецкий 8 (по данным исследований в 2003 и 2004 годах)Наименование показателейЕд. изм.Количественная характеристика2003 г.2004 г.Посев на поле без внесения мелиорантаПосев на поле с внесением мелиорантаПосев на поле без внесения мелиорантаПосев на поле с внесением мелиорантаКоличество стеблей продуктивных,шт./м²356,4568,7382,6598,8всего437,6686,3462,9692,4Длина колосамм69,778,267,578,2Масса зерен со 100 колосковг650762859968Количество зерен в колосешт.14,816,413,818,1Масса незерновой частиг/м²178,0364,5207,6394,8Масса зернаг/м²219,0381,8426,5698,5Соотношение зерна к соломе-0,791,070,510,58Урожайностьт/га1,372,253,4065,844Прибавка урожая%-64,23-7157

Таблица 11
Структурный анализ посевов сорта Донецкий 8 на полях СПК «Родина» Даниловского района Волгоградской области в сезон 2004 г.№ п/пПлощадь поля и вид вносимого удобренияВысота растения, мДлина колоса, мКоличество колосков на стебле, шт.Количество зерен в колосе, шт.Количество недоразвитых колосков, шт.Поражаемость растений, %Урожайность, т/гаголовнейтлей1.326 га, 1,5 т/га мелиоранта0,6720,07721,419,22,30,14202,672.198 га, 1,5 т/га мелиоранта0,7100,08122,018,03,00,17182,833.148 га, 1,5 т/га мелиоранта0,6010,08526,221,02,20,2119,62,974.150 га, 1,5 т/га мелиоранта0,6940,08121,823,72,10,0916,63,465.124 га, контроль(без мелиоранта)0,5410,06917,312,94,40,1535,11,61

Таблица 12
Сравнительная хозяйственная урожайность ярового ячменя сорта Донецкий 8, полученная на поле площадью 210 га в ДП ЗАО «Корма» Городищенского района Волгоградской области в 2004 г.Наименование показателейНорма внесения мелиоранта 1,2 т/га на площади 96 гаКонтроль (на площади 114 га мелиорант не вносился)Количество стеблей, всего, шт./м²927446В т.ч. продуктивных746384Высота растений, м0,9140,736Длина колоса, м0,1960,179Вес 100 колосков, г11589Количество зерен в колосе, шт.18,215,5Масса 1000 зерен, г51,347,1Масса незерновой части, г/м²464,3212,5Масса зерна, г/м²483,6269,1Соотношение зерна к соломе1,051,27Урожайность зерна, т/га3,871,41

Таблица 13
Хозяйственная урожайность ярового ячменя сорта Донецкий 8 в 2003 году при внесении под основную обработку почвы предложенного мелиоранта (Волгоградская область, Даниловский район, СПК «Родина»).Размер и номер поляВысота растения, мДлина колоса, ммКоличество колосков на 1-м стебле, шт.Количество зерен в колосе, шт.Количество недоразвитых колосков, шт.Урожайность, т/гаПовреждаемость колоса сельскохозяйственными вредителями (наименование, %)Поле 1.1.196 га. Севооборот 1.20,6727821,419,22,33,87Тля, 20%Поле 1.2.147 га. Севооборот 3.1.0,4018424,221,03,03,15Тля, 23%Поле 1.3.149 га. Севооборот 2.30,7108621,820,61,03,28Тля, 19%Средние показатели по полям 1.1-1.30,6948426,019,82,13,78Тля, 20,6%Контроль: Поле 1.4.320 га. Севооборот 2.2 (мелиорант на поле не вносился)0,5416917,312,94,41,94Головня, 0,05%
Тля, 25%

Таблица 14
Повреждаемость мягкой озимой пшеницы Triticum aestivim L. Emend. Fiori et Paol. сорта Дон 93 хлебным пильщиком в зависимости от дозы вносимого мелиоранта под основную обработку почвы№ п/пВариант опытаПлощадь поля, гаКоличество стеблей, шт./м²Заселенность черепашкой, экз./м²Повреждено пильщиком, шт./м²Потери зерна, т/гаПовреждение, %Урожайность по зерну, т/га1.Мелиорант, 3 т/га1524293,0200,0854,724,862.Мелиорант, 1 т/га2424562,02100,755,034,483.Контроль (без мелиоранта)1862826,0500,13019,853,89

Таблица 15.
Эффективность использования мелиоранта при возделывании зерновых колосовых (по данным урожайности 2004 г.)Культура и сортВысота растения, мДлина колоса, ммКоличество колосков на стебле, шт.Количество недоразвитых колосков, шт.Поражено растений болезнями, %Урожайность по зерну, т/гаМучнистая росаБурая ржавчинаКорневая гниль, (балл)Пыльная головня12345678910Пшеница мягкая озимая Triticum aestivim L. Emend. Fiori et Paol.: Донская безостая         Контроль (без мелиоранта)0,8776418210,010,010,0123,336Прикумская Контроль (без 0,80955154-25,010,0972,323мелиоранта)0,9788322412,05,810,0112,556 0,8347119216,718,120,1371,647Ячмень озимый Hordeum vulgare L. Sensu lato: Михаило         Контроль (без мелиоранта)0,52355--0,745,010,0162,506 0,43846--0,463,320,0261,509

Таблица 16
Влияние предлагаемого мелиоранта на урожайность, качество зерна и поражаемость озимой пшеницы Triticum aestivim L. Emend. Fiori et Paol. (по данным продуктивности сезона уборки 2002 г.)Сорт мягкой озимой пшеницыВариант опытаУрожайность, т/гаНатура, г/лСодержание клейковины, %Поражение болезнями, %Пыльная головня, %Фенелогические наблюденияМучнистая росаСепториозВсходыКущениеВосковая спелость1234567891011Победа 501
2
35,44
5,49
5,60897
810
80925,0
23,2
24,56,4
4,6
2,412,0
11,0
10,00,00
0,00
0,0012,10
10,10
8,1025,10
24,10
22,1021,06
21,06
20,06Дон 951
2
34,89
5,11
5,32823
826
82624,5
24,5
23,521,2
20,4
21,112,5
12,4
11,60,01
0,04
0,0216,10
14,10
9,1025,20
25,10
25,4021,06
21,08
20,09Дон 931
2
35,19
4,76
5,08805
803
80820,9
24,5
21,23,5
4,2
3,29,6
10,8
8,90,11
0,12
0,090,91
0,10
0,1924,10
24,10
23,1021,06
21,12
22,16Виктория Одесская1
2
35,15
5,40
5,59799
796
79420,7
23,2
24,25,0
5,1
6,414,4
9,0
8,20,13
0,12
0,0912,10
11,10
10,1026,10
26,10
25,1027,06
27,06
26,06Прикумская 1151
2
34,75
4,69
4,73794
794
79420,7
23,2
24,25,0
5,1
6,414,4
9,0
8,20,13
0,12
0,0912,10
11,10
10,1027,10
27,10
26,1228,06
27,96
27,06Прикумская 12415,2279516,07,44,00,0314,1028,1028,26 2
35,14
5,02795
79522,0
23,37,6
7,12,7
2,10,01
0,0514,10
14,027,10
26,9528,10
27,06Прикумская 1261
2
35,15
5,27
5,36812
814
81718,5
18,0
20,723,2
17,7
17,29,7
7,8
6,20,10
0,12
0,0310,16
8,10
9,2023,12
23,18
23,1622,14
21,86
20,061 вариант - внесено 3,0 тонны на 1 га мелиоранта.
2 вариант - внесено 0,5 тонны на 1 га мелиоранта.
3 вариант - внесено 1,5 тонны на 1 га мелиоранта.

Изобретение относится к способу получения мелиоранта для обработки солонцовых почв на основе природного минерала бишофит, фосфоритов, отходов металлургического производства в виде шлаков, отработанных травильных растворов сернокислотного травления черных металлов и отработанных электролитов гальванических производств. Способ включает обработку твердых компонентов при последующем перемешивании с жидкими компонентами. Предварительно подготавливают раствор из отработанных травильных растворов сернокислотного травления черных металлов и электролитов гальванических производств в соотношении 1:1. Раствор раздельно подают на обработку измельченного металлургического шлака при соотношении твердой (Т) и жидкой (Ж) фаз Т:Ж=1:6 и на обработку измельченных фосфоритов при соотношении Т:Ж=1:7. В первом случае смесь нагревают до температуры 120-160°С в течение 0,75-1,25 часа, во втором случае - до температуры 95-120°С в течение 30-45 минут при непрерывном перемешивании до получения гомогенной массы. Затем готовят третью смесь из измельченных фосфоритов, которую смешивают с рассолом природного минерала бишофит формулы MgCl₂·6Н₂О при соотношении Т:Ж=1:4. Смешивание ведут при температуре 80-90°С в течение 1-2 часов. Полученную пульпу из бишофита и фосфоритов смешивают с гомогенной массой из шлаков металлургического производства с травильными растворами и фосфоритов с травильными растворами в соотношении 1:1:1 в течение 1 часа при температуре 45-70°С до получения пастообразной смеси. Описан также аппарат для получения мелиоранта. Изобретение позволяет повысить качество мелиоранта, снизить энергозатраты при производстве и себестоимость продукта. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 16 табл.

1. Способ получения мелиоранта для обработки солонцовых почв на основе природного минерала бишофит, фосфоритов, отходов металлургического производства в виде шлаков, отработанных травильных растворов сернокислотного травления черных металлов и отработанных электролитов гальванических производств, включающий обработку твердых компонентов при последующем перемешивании с жидкими компонентами, отличающийся тем, что предварительно подготовленный раствор из отработанных травильных растворов сернокислотного травления черных металлов и электролитов гальванических производств в соотношении 1:1 раздельно подают на обработку измельченного металлургического шлака при соотношении твердой (Т) и жидкой (Ж) фаз Т:Ж=1:6 и на обработку измельченных фосфоритов при соотношении Т:Ж=1:7, при этом в первом случае при обработке указанным раствором измельченного металлургического шлака осуществляют нагрев смеси до температуры 120-160°С в течение 0,75-1,25 ч, во втором случае при обработке фосфоритов - до температуры 95-120°С в течение 30-45 мин при непрерывном перемешивании до получения гомогенной массы, причем измельченные фосфориты смешивают с рассолом природного минерала бишофит формулы MgCl₂·6H₂O при соотношении Т:Ж=1:4, смешивание ведут при температуре 80-90°С в течение 1-2 ч, полученную пульпу из бишофита и фосфоритов смешивают с гомогенной массой из шлаков металлургического производства с травильными растворами и фосфоритов с травильными растворами в соотношении 1:1:1 в течение 1 ч при температуре 45-70°С до получения пастообразной смеси.2. Аппарат для получения мелиоранта, содержащий циклонную камеру, патрубки для тангенциального ввода компонентов и вывода готового продукта и перегретого пара, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными циклонными камерами, при этом первая циклонная камера гидравлически связана с емкостями для отработанных травильных растворов сернокислотного травления черных металлов и электролитов гальванических производств для получения равновесного раствора, вторая циклонная камера гидравлически связана с первой циклонной камерой и кинематически посредством средств транспортирования соединена с мельницей для размола отходов металлургического производства в виде шлаков на фракции с размерами 0,1-0,5 мм, третья циклонная камера гидравлически связана с первой камерой и кинематически средствами транспортирования соединена с мельницей для размола фосфоритов на муку с размерами фракций 0,3-1,2 мм, четвертая циклонная камера гидравлически связана с емкостью для рассола природного минерала бишофит формулы MgCl₂·6Н₂О и кинематически посредством средств транспортирования через делитель потоков соединена с мельницей для размола фосфоритов на муку с размерами фракций 0,3-1,2 мм, пятая циклонная камера гидравлически связана со второй, третьей и четвертой циклонными камерами и снабжена пластинчатым насосом-дозатором для выдачи готовой продукции в виде пасты, при этом каждая из циклонных камер гидравлически связана с котельной установкой для подачи перегретого пара или горячей воды и снабжена винтовой мешалкой с дозатором.