КОМПЛЕКСНОЕ МАГНИЙ-ФОСФАТНОЕ УДОБРЕНИЕ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2011 года по МПК C05D5/00 

Изобретение относится к способам получения комплексных минеральных удобрений и может быть использовано в сельском хозяйстве для повышения урожайности.

Систематическое обследование почв сельскохозяйственных полей Российской Федерации, соседних районов Казахстана выявили серьезную и нарастающую тенденцию истощения почв и снижение таких важных для растений макроэлементов, как кальций, магний, сера. Особенно опасным является нарушение соотношения между кальцием и магнием, приводящее к метаболизму не только растительной пищи, но и животного мира. Доля земель с недостаточным содержанием указанных элементов составляет 30-60% от общей площади сельскохозяйственных угодий.

Магний входит в состав хлорофилла, участвует в синтезе рибонуклеиновой кислоты и фосфорнообменных процессах.

Сера входит в состав некоторых аминокислот и белков и участвует в процессах фотосинтеза, дыхания растений, азотного и углеводородного обменов, образования хлорофилла и ряда витаминов.

Кальций необходим для развития корневой и ствольной систем растений. Недостаточное количество кальция и магния в пище приводит к более активному поглощению организмом человека стронция, вследствие чего может наблюдаться неправильное развитие скелета, ослабление костных тканей.

Следует отметить, что промышленность минеральных удобрений России и стран СНГ развивается однобоко и имеет латентный характер. Основной продукт промышленности - это азотно-фосфатные и кальций-фосфатные удобрения, спрос на которые в последнее время значительно сокращается, как внутри страны, так и за рубежом. Многие заводы вынуждены остановить производство аммофоса по причине неконкурентоспособности (ОАО «Воскресенские минеральные удобрения»).

В настоящее время большой спрос имеют комплексные удобрения, включающие в свой состав не только фосфор, но и магний, азот, кальций, серу, микроэлементы.

Актуальность сохранения баланса питательных элементов в почве делает необходимым вовлечение не только фосфатсодержащих руд, но и магнийсодержащих отходов, что позволяет увеличить сырьевую агрохимическую базу сырья, расширить ассортимент минеральных удобрений, создать полноценную питательную среду для растений и человека.

Так например, в работе А.И. Ангелова, Н.В. Соболева, П.М. Зайцева и др. «Исследование возможности использования тальк-магнезитовых хвостов для производства минеральных удобрений». Тезисы доклада на Х Международной конференции «Химия - XXI век»: новые технологии, новые продукты» Кемерово 15-16 мая 2007 г., показано, что использование комплексного удобрения, содержащего в %: P₂O₅ - 10,7; MgO - 4,1; СаО - 7,8; SO₃ - 19,6; позволяет поднять урожайность ячменя в 5 раз, при этом увеличивает число колосьев в 4,6 раза, а высоту растений 1,5 раза.

В период кризиса финансовой системы необходимые потребности для нормализации хозяйственной деятельности в регионах России на 60-70% (по подсчетам экономистов) могут быть удовлетворены за счет промышленного использования отходов недр - этих своеобразных энергетических «запасников».

В настоящее время Россия располагает, как ни одна страна в мире, многомиллиардными запасами сопутствующих (техногенных) материалов горнодобывающей, химической, металлургической отраслей. Только на Урале, на действующих предприятиях Оренбургской и Свердловской областях складировано и накоплено в отвалах более 1 млрд тонн экологически чистого серпентинита, попутно получаемого при производстве асбеста.

Эффективное использование серпентинитсодержащих отходов возможно в производстве получения эффективных комплексных магнийсодержащих удобрений.

Серпентинит - это руда, содержащая до 90% минерала серпентина, который встречается в природе в виде лизардита с небольшим количеством антигорита и иногда клинохризотила или ортохризотила. Серпентин содержит включения волокнистого асбеста, незначительное количество брусита, магнетита, овурита, хромита и шпинели. При кислотном выщелачивании овурит, хромит, шпинели плохо вскрываются, имеют низкую скорость растворения. Поэтому такие минералы, как магнетит, овурит, хромит и шпинели, обладающие магнитными свойствами, можно удалить физическими методами, например магнитной сепарацией.

Известны многочисленные способы переработки серпентинита с целью получения из него различных товарных продуктов.

Так, например, из RU 2243154 С2, 27.12.2004, известен способ комплексной переработки серпентинита с получением чистого диоксида кремния, а также соединений магния, хлорида магния, металлического магния, карналлита, железосодержащего и никель-кобальтового концентратов. Серпентинит выщелачивают солянокислым раствором, содержащим 10-21% соляной кислоты, при температуре 60-100°С, Ж:Т 3-10:1 в течение 2-6 ч в дискретном или непрерывном противоточном режиме с получением хлормагниевого раствора и диоксида кремния. Хлормагниевый раствор очищают от примесей нейтрализацией в 2 стадии: на первой бруситом или каустическим магнезитом при 80-90°С до рН 3,5-4,0, на второй раствором гидроксида натрия до рН 6-7 с добавлением сульфида или гидросульфида натрия. Технический результат заключается в повышении качества диоксида кремния и получении дополнительных товарных продуктов и/или полупродуктов.

Из RU 2128626 С1, 10.04.1999, известен другой способ переработки серпентинита с целью получения из него оксида магния. Сущность способа заключается в том, что природное магнийсодержащее сырье растворяют в минеральной кислоте, отделяют нерастворившийся остаток от раствора, очищают раствор от примесных металлов, осаждают магнийсодержащее соединение и подвергают полученный осадок термообработке, причем в качестве кислоты используют серную кислоту концентрацией не менее 20 мас.%, в частности 20-50 мас.% (по примерам), отделение нерастворившегося остатка проводят путем охлаждения образующейся на стадии растворения сырья в кислоте смеси до состояния кристаллизации с последующей промывкой закристаллизованной смеси водой, очистку раствора от примесных металлов осуществляют осаждением их в виде гидроокисей при рН раствора 5-7 и отделением полученного осадка от раствора, магнийсодержащее соединение осаждают в виде гидроокиси магния при рН раствора 10-12, а термообработку проводят в две стадии при температуре от 200°С до 450°С и при температуре от 450°С до 850°С, после чего промывают полученный продукт водой.

Вышеприведенные известные способы не касаются получения минеральных удобрений, а относятся к получению из него таких товарных продуктов, как диоксид кремния, оксид магния.

Известны способы переработки серпентинита с целью получения из него различных минеральных удобрений.

Из RU 2289559 С2, 07.04.2004, известен способ получения азотно-калийных гранулированных удобрений на основе карбамида и хлорида калия. Способ включает смешение карбамида, хлорида калия, магнийсодержащего компонента, в качестве которого используют серпентинит или сульфат магния, гранулирование полученной смеси. При смешении магнийсодержащий компонент вводят в количестве 2-15,0 мас.% от содержания карбамида, количество которого в смеси берут от 29,8 до 82,4 мас.%, при этом карбамид берут в виде раствора. Технический результат заключается в повышении физико-механических и агрохимических свойств азотно-калийного удобрения и расширении диапазона сельскохозяйственных культур для его эффективного применения.

Из SU 1392066, 30.04.1988, известен способ получения магниевого удобрения путем обработки измельченных до крупности 10-100 мм бедных хромовых руд или отходов их обогащения 40-45%-ной серной кислотой при соотношении сырья и кислоты, равном 1,5:1, разделения полученной пульпы на твердую и жидкую фазы, отделения из твердой фазы пустой породы крупностью до 0,5 мм, смешения ее с жидкой фазой и сушки до получения готового продукта. Бедные хромовые руды или отходы их обогащения состоят из хромита и пустой породы, которая на 60-70% состоит из оливина (Mg, Fe)SiO₄ и серпентинов Mg₆(ОН)₈[Si₄O₁₀] и на 10-15% - из гидроксидов железа. При разложении сырья серной кислотой происходит выщелачивание ионов металлов: калия, магния, железа, и образование коллоидной кремнекислоты. После растворения цементирующей связки хромитовые зерна отделяют, что исключает попадание в удобрение оксида хрома. Полученное удобрение обогащено такими питательными веществами, как калий, магний, железо и кремний в легко усвояемой растениями форме. Удобрение обладает пролонгированным действием благодаря присутствию коллоидной кремнекислоты.

Недостатком данного удобрения является его повышенная кислотность, как за счет образования кислых солей, так и вследствие остатка непрореагировавшей серной кислоты и высокое содержание ионов [SO₄]^-2. Это препятствует применению удобрения в качестве мелиоранта для дефолиирующих лесов, почвы которых имеют повышенную кислотность и избыток [SO₄]^-2.

Из RU 2046785 С1, 27.10.1995, известен способ получения магниевого удобрения, заключающийся в том, что в качестве исходного сырья используют серпентинит, являющийся отходом асбестоперерабатывающей промышленности, из которого отсеивают фракцию с крупностью частиц менее 0,5 мм, обжигают его при 700-800°С и подвергают взаимодействию с диоксидом серы. При такой температуре сырье приобретает максимальную удельную поверхность, что необходимо для последующей операции - обработки диоксидом серы. При взаимодействии с последним термоактивированного серпентинита образуется сульфат магния. Кроме того, в удобрение переходят и микроэлементы, в частности железо в водорастворимой форме.

Недостатком известного способа является то, что в удобрении присутствуют сульфаты магния, которые способны взаимодействовать с сернистым газом с образованием кислых солей в присутствии катализатора. Это ограничивает применение удобрения в качестве мелиоранта для дефолиирующих лесов. Кроме того, вследствие высокой растворимости в воде удобрение не имеет пролонгированного действия.

Из RU 2151132 С1, 20.06.2000, известен способ получения комплексных минеральных удобрений сельскохозяйственного и лесохозяйственного назначения для кислых подзолистых почв, бедных магнием, и может быть использовано в химической промышленности при производстве мелиоративных материалов для сохранения и восстановления хвойных лесов в условиях отрицательного воздействия промышленных выбросов, в частности кислотных дождей. Сущность изобретения заключается в том, что серпентинитсодержащий исходный продукт измельчают, выделяют фракцию с крупностью частиц менее 0,315 мм и ведут термическую обработку при температуре 620-660°С в течение 15-30 мин до начала образования форстерита. Серпентинитсодержащий исходный продукт имеет состав, мас.%: SiO₂ 34,67-42,80; TiO₂ 0,06-0,89; Al₂O₃ 2,12-8,67; оксиды Fe в пересчете на Fe₂O₃ 1,12-9,78; MnO 0,06-0,25; MgO 25,37-38,80; CaO 0,79-7,45; H₂O⁺ 9,08-12,58; примеси - остальное, причем MgO: SiO₂=0,73-0,91, Fe₂O₃: MnO=18,65-79,42. Способ позволяет получить комплексное минеральное удобрение, содержащее кроме магния в усвояемой растениями форме также марганец, железо и кремнезем. Удобрение позволяет нейтрализовать избыточную кислотность почв, подвергшихся воздействию кислотных дождей, и обладает пролонгированным действием.

Из SU 779367, 20.11.1980, известен способ получения гранулированного суперфосфата путем разложения фосфатного сырья отработанной серной кислотой с последующей нейтрализацией и грануляцией с увлажнением, в качестве нейтрализующей добавки используют смесь природного серпентинита и ракушки, а грануляцию ведут в присутствии ПАВ-содержащего раствора. Смесь природного серпентинита и ракушки берут в соотношении 1:1-1,7 и вводят в количестве 2-4% от веса суперфосфата. В качестве ПАВ-содержащих растворов используют отходы производства синтетических моющих средств, взятых в количестве 36-36,5% от увлажняемой массы. ПАВ имеет следующий химический состав, вес.%: сульфанол, аминоалкилбензол 0,18-0,24, нефтепродукты 0,04-0,08, сульфатные ионы 0,46-0,56, фосфор общий 0,5-1,0, вода - остальное. Химический состав и гранулометрический состав продута, %: P₂O₅ ycв. 21; Р₂O₅ своб. 3,5; влага 3,6. Механическая прочность гранул 20 кгс/см². Товарная фракция 95%. Как следует из состава полученного удобрения, данное удобрение не является комплексным удобрением.

Из SU 245144, 04.06.1969, известен способ получения фосфорно-магниевого удобрения из серпентинита, заключающийся в том, что магнийсодержащее сырье, серпентинит, предварительно обжигают при 650-700°С с последующей обработкой полученного продукта буровой водой в течение 2-3 ч при соотношении фаз от 1:15 до 1:20. Фосфорную кислоту применяют 30-32%-ной концентрации и обработку ведут при соотношении фаз от 1:4 до 1:5 в течение 20-30 мин. Способ способствует получению сложного удобрения с содержанием микроэлементов. Полученное удобрение содержит, %: 37-38 P₂O₅ общего, 35-37 усвояемого, 21,0 MgO общего и 17,2 усвояемого, а также микроэлементы: медь 1,5, бор 0,10, кобальт 0,20, марганец 0,15, никель 0,45 и силикагель SiO₂ в активной форме, повышающий агрохимическую эффективность удобрения.

Недостатком известных способов является высокая трудоемкость, большие затраты на тепловую обработку.

Технической задачей изобретения является комплексное магний-фосфатное удобрение, создание безотходного сухого энергосберегающего способа его производства, расширение сырьевой базы и улучшение экологии за счет использования промышленных отходов: пылевидных и некондиционных сортов магнезита и, в первую очередь, молотых до фракции 0,2 мм серпентинитсодержащих отходов обогатительных предприятий, повышение выхода целевого продукта.

Поставленная техническая задача достигается способом получения комплексного магний-фосфатного удобрения, включающим обработку тонкомолотого магнийсодержащего сырья в виде серпентинитсодержащий промышленных отходов 80-96%-ным раствором серной кислоты, нагретой до 39,5-40,5°С, при перемешивании и соотношении серной кислоты и сырья 1,0:1,05-1,5 до полного разложения магнийсодержащего сырья, последующее тщательное смешение продукта разложения с аммофосом или простым суперфосфатом, или преципитатом, или аммофоской при соотношении их 1,4-2,4:1,0, нейтрализацию полученной смеси оксидом магния до достижения рН смеси, равного 8,0, и, при необходимости, гранулирование целевого продукта.

В заявленную группу изобретений входит также комплексное магний-фосфатное удобрение, полученное на основе серпентинитсодержащих промышленных отходов и фосфорсодержащих продуктов, выбранных из группы, включающей простой суперфосфат, аммофос, преципитат, аммофоску с содержанием, мас.%: Р₂О₅ - 12,0-27,5; P₂O₅ (р.ф.) - 10,0-21,5; MgO - 16,1-32,0; SO₃ - 16,2-36,2; SiO₂ - 8,0-13,9; N₂ - 0-8,8; CaO - 0-19,4; K₂O - 0-10,5; Fe₂O₃ - 0,1-1,2; H₂O - 7,8-14,9, и полученное способом, являющимся также одним из изобретений заявленной группы.

Итак, поставленная цель достигается тем, что в качестве сырья для получения комплексного магнийсодержащего удобрения используют серпентинитсодержащие отходы промышленности: пылевидные и некондиционные сорта магнезита и, в первую очередь, тонкомолотый серпентинит, а также фосфорсодержащие продукты: аммофос, суперфосфат, преципитат, процесс получения ведут путем разложения магнийсодержащего сырья (отходов) путем подачи, например серпентинита, при перемешивании в нагретый до 40±0,5°С 80-96% раствор серной кислоты, при соотношении серной кислоты и магнийсодержащего сырья в интервале 1:1,05-1,5, а полученный продукт по окончании реакции разложения серпентинита или магнезита тщательно смешивают с аммофосом, или простым суперфосфатом, или преципитатом, или аммофоской в отношении компонентов по массе в интервале 1,4-2,4:1; полученную смесь нейтрализуют оксидом магния до рН смеси, равного 8,0, и затем, при необходимости, гранулируют.

С конкретной целью получения высокоэффективных комплексных магний-фосфатных удобрений проведены исследования различных отходов серпентинита предприятия ОАО «Оренбургские минералы» г. Светлый Оренбургской области: молотый до фракции, например, 0,2 мм серпентинит подавали для разложения при перемешивании в нагретую до 40°С концентрированную 80-96%-ную серную кислоту, затем смешивали полученный продукт разложения с аммофосом или простым суперфосфатом, или преципитатом, или аммофоской при перемешивании, смесь нейтрализовали оксидом магния до рН 8, а затем гранулировали целевой продукт - удобрение.

Найдено, что нейтрализация продукта разложения должна идти до рН=8,0 оксидом магния. При меньшем рН нейтрализации значительно усиливается воздействие остаточных следовых количеств серной кислоты.

Итак, продуктами получения по данному способу являются: комплексные высокоэффективные сложные удобрения, полученные в результате смешивания продукта разложения серпентинита серной кислотой с аммофосом;

или удобрение, полученное в результате смешивания продукта разложения серпентинита серной кислотой с простым суперфосфатом;

или удобрение, полученное в результате смешивания продукта разложения серпентинита серной кислотой с преципитатом;

или удобрение, полученное в результате смешивания продукта разложения серпентинита серной кислотой с аммофоской.

Анализ и сопоставление известных способов получения комплексных удобрений показывает, что заявляемый способ обладает новизной, изобретательским уровнем и полезностью, реализуется без применения больших количеств воды, без применения трудоемких и энергоемких процессов фильтрации, может быть широко применен в сельском хозяйстве для поднятия урожайности и снижения метаболизма зерновых и овощных культур.

Предлагаемый способ предусматривает:

- сухую энергосберегающую технологию смешивания компонентов удобрения по безотходной технологии;

- широкое использование пылевидных и некондиционных магнезитов и многотоннажных промышленных серпентинитсодержащих отходов, химический состав которых достаточно стабилен и для различных месторождений колеблется незначительно: содержание основных компонентов следующее (мас.%): MgO - 35,5; СаО - 0,43; SiO₂ - 38,5; CO₂ - 0,77; прочие примеси - 13,2; Fe₂O₃ - 7,0;

- процесс взаимодействия на первой стадии получения растворимых солей магния по реакции:

Mg₆Si₄O₁₀(ОН)₈+6H₂SO₄=6MgSO₄H₂O 4SiO₂+4 H₂O+643 ккал.

Получаемый полупродукт MgSO₄H₂OnSiO₂ содержит: MgO от 28,7 до 20,4%; SO₃ от 37,4 до 41,0%; аморфного SiO₂ от 29,5 до 35,7%; связанной H₂O от 8,4 до 9,2%;

- взаимодействие получаемого 6MgSO₄H₂O 4SiO₂, например, с аммофосом NH₃H₂PO₄ с замещением ионов водорода на подвижный магний позволяет получать удобрение стабильного состава 6MgNH₃PO₄SO₄4SiO₂nH₂O.

Исследования показали, что процесс разложения серпентинита или пылевидного некондиционного магнезита 80-96%-ной серной кислотой идет быстро, продолжительность разложения материала находится в интервале 0,3-0,5 ч. При меньших концентрациях серной кислоты, менее 80%, процесс разложения идет менее интенсивно, в разбавленных растворах 40-58%-ной серной кислоты, как показали исследования, образуется в основном дигидросульфат магния, который необходимо отделять от водной фазы фильтрованием.

Серпентинитсодержащие отходы использовали в виде тонкомолотого порошка (серпентинитовой муки), например, с тонкостью частиц 0,2 мм и менее.

Растворы серной кислоты в указанных концентрациях подогревали до 40±0,5°С, чтобы обеспечить наиболее полное удаление избыточной воды, содержащейся в кристаллогидратах силикатов магния. При меньших температурах нагрева кислоты происходит загрязнение соединениями гекса-, тетра- и дигидратами сульфата магния, снижающими качество получаемого полупродукта и магний-фосфатного удобрения.

Установлены оптимальные соотношения реагирующих компонентов при разложении серпентинита, соответствующие отношению масс, равны 1:1,05-1,5. При малых соотношения значительно уменьшается выход целевого полупродукта.

Найдено также, что наибольший выход комплексного удобрения имеет место при смешивании магниевого полупродукта разложения серпентинита с аммофосом, или простым суперфосфатом, или преципитатом, или аммофоской, наблюдается в интервале 1,4-2,4:1,0. Получаемые гранулированные продукты - комплексные удобрения, содержащие питательные для растений соли магния, кремния, серы, могут быть эффективно использованы для истощающихся сельскохозяйственных земель.

Полученные комплексные удобрения анализировали химическим методом.

Ниже приведены примеры осуществления заявленного способа, иллюстрирующие его, но не ограничивающие его объем.

ПРИМЕР 1. В реактор при перемешивании загружали 0,95 кг 80%-ной концентрированной серной кислоты, нагретой до температуры 40±0,5°С, и 0,8 кг серпентинитовой муки (отхода производства хризотилового волокна), по окончании разложения серпентинитовой муки получали полупродукт - кремнесульфат магния в количестве 1,54 кг, к которому в реактор при перемешивании загружали 0,69 кг аммофоса, полученную массу нейтрализовали 0,02 кг оксида магния до рН 8,0±0,2 и влажное удобрение (влажность 10,7%) направляли на гранулирование и охлаждение в силосной емкости, после которой продукт - комплексное удобрение - анализировали. Соотношение между серной кислотой и сырьем - серпентинитовой мукой, равно 1:1,05; а между продуктом разложения и фосфорсодержащим компонентом - 2,17:1. Содержание питательных элементов в целевом продукте - комплексном удобрении - следующее, %: P₂O₅ - 26,4; P₂O₅ (в растворим. форме) - 18,5; MgO - 16,5; N - 4,8; SiO₂ - 13,8; SO₃ - 27,7; Fe₂O₃ - 0,12; H₂O - 10,7; результаты химического анализа приведены в таблице.

ПРИМЕР 2. В реактор при перемешивании загружали 0,95 кг 90%-ной концентрированной серной кислоты, нагретой до температуры 40±0,5°С, и 0,8 кг серпентинитовой муки, по окончании разложения серпентинитовой муки получали полупродукт - кремнесульфат магния в количестве 1,54 кг, к которому в реактор при перемешивании загружали 0,7 кг аммофоса, полученную массу нейтрализовали 0,021 кг оксида магния до рН 8,0±0,2 и влажное удобрение (влажность 10,6%) направляли на гранулирование и охлаждение в силосной емкости, после которой продукт - сложное комплексное удобрение - анализировали. Соотношение между серной кислотой и сырьем - серпентинитовой мукой, равно 1:1,07; а между продуктом разложения и фосфорсодержащим компонентом - 2,2:1. Далее, как в примере 1.

ПРИМЕР 3. В реактор при перемешивании загружали 0,8 кг 95%-ной концентрированной серной кислоты, нагретой до температуры 40±0,5°С, и 0,82 кг серпентинитовой муки, получали полупродукт - кремнесульфат магния в количестве 1,59 кг, к которому в реактор при, по окончании разложения при перемешивании загружали 0,71 кг аммофоса, полученную массу нейтрализовали 0,023 кг оксида магния до рН 8,0±0,2 и влажное удобрение (влажность 9,9%) направляли на гранулирование и охлаждение в силосной емкости. Соотношение между серной кислотой и сырьем - серпентинитовой мукой, равно 1:1,08; а между продуктом разложения и фосфорсодержащим компонентом - 2,24:1. Далее, как в примере 1.

ПРИМЕР 4. В реактор при перемешивании загружали 0,84 кг 95%-ной концентрированной серной кислоты, нагретой до температуры 40±0,5°С, и 0,86 кг серпентинитовой муки, получали полупродукт - кремнесульфат магния в количестве 1,66 кг, к которому в реактор при, по окончании разложения при перемешивании загружали 0,71 кг аммофоса, полученную массу нейтрализовали 0,024 кг оксида магния до рН 8,0±0,2 и влажное удобрение (влажность 9,5%) направляли на гранулирование и охлаждение в силосной емкости. Соотношение между серной кислотой и сырьем - серпентинитовой мукой, равно 1:1,08; а между продуктом разложения и фосфорсодержащим компонентом - 2,34:1. Далее, как в примере 1.

ПРИМЕР 5. В реактор при перемешивании загружали 0,82 кг 92%-ной концентрированной серной кислоты, нагретой до температуры 40°С, и 0,82 кг серпентинитовой муки, получали полупродукт - кремнесульфат магния в количестве 1,58 кг, к которому в реактор при, по окончании разложения при перемешивании загружали 0,68 кг простого суперфосфата, полученную массу нейтрализовали 0,080 кг оксида магния до рН 8,0±0,2 и влажное удобрение (влажность 9,3%) направляли на гранулирование и охлаждение в силосной емкости. Соотношение между серной кислотой и сырьем - серпентинитовой мукой, равно 1:1,06; а между продуктом разложения и фосфорсодержащим компонентом - 2,32:1. Далее, как в примере 1.

ПРИМЕР 6. В реактор при перемешивании загружали 0,95 кг 85%-ной концентрированной серной кислоты, нагретой до температуры 40±0,5°С, и 0,85 кг серпентинитовой муки, получали полупродукт - кремнесульфат магния в количестве 1,64 кг, к которому в реактор при, по окончании разложения при перемешивании загружали 1,2 кг простого суперфосфата, полученную массу нейтрализовали 0,03 кг оксида магния до рН 8,0±0,2 и влажное удобрение (влажность 7,8%) направляли на гранулирование и охлаждение в силосной емкости. Соотношение между серной кислотой и сырьем - серпентинитовой мукой, равно 1:1,05; а между продуктом разложения и фосфорсодержащим компонентом - 1,37:1. Далее, как в примере 1.

ПРИМЕР 7. В реактор при перемешивании загружали 0,82 кг 92%-ной концентрированной серной кислоты, нагретой до температуры 40±0,5°С, и 0,82 кг серпентинитовой муки, получали полупродукт - кремнесульфат магния в количестве 1,58 кг, к которому в реактор при, по окончании разложения при перемешивании загружали 0,98 кг преципитата, полученную массу нейтрализовали 0,05 кг оксида магния до рН 8,0±0,2 и влажное удобрение (влажность 8,8%) направляли на гранулирование и охлаждение в силосной емкости. Соотношение между серной кислотой и сырьем - серпентинитовой мукой, равно 1:1,08; а между продуктом разложения и фосфорсодержащим компонентом - 1,6:1. Далее, как в примере 1.

ПРИМЕР 8. В реактор при перемешивании загружали 0,79 кг 95%-ной концентрированной серной кислоты, нагретой до температуры 40°С, и 0,81 кг серпентинитовой муки, получали полупродукт - кремнесульфат магния в количестве 1,57 кг, к которому в реактор при, по окончании разложения при перемешивании загружали 1,0 кг преципитата, полученную массу нейтрализовали 0,06 кг оксида магния до рН 8,0±0,2 и влажное удобрение (влажность 8,6%) направляли на гранулирование и охлаждение в силосной емкости. Соотношение между серной кислотой и сырьем - серпентинитовой мукой, равно 1:1,08; а между продуктом разложения и фосфорсодержащим компонентом - 1,57:1. Далее, как в примере 1.

ПРИМЕР 9. В реактор при перемешивании загружали 0,8 кг 92%-ной концентрированной серной кислоты, нагретой до температуры 40°С, и 0,8 кг серпентинитовой муки, получали полупродукт - кремнесульфат магния в количестве 1,54 кг, к которому в реактор при, по окончании разложения при перемешивании загружали 0,81 кг аммофоски, полученную массу нейтрализовали 0,04 кг оксида магния до рН 8,0±0,2 и влажное удобрение (влажность 14,9%) направляли на гранулирование и охлаждение в силосной емкости. Соотношение между серной кислотой и сырьем - серпентинитовой мукой, равно 1:1,05; а между продуктом разложения и фосфорсодержащим компонентом - 2,17:1. Далее, как в примере 1.

ПРИМЕР 10. В реактор при перемешивании загружали 0,6 кг 95%-ной концентрированной серной кислоты, нагретой до температуры 40±0,5°С, и 0,81 кг серпентинитовой муки, получали полупродукт - кремнесульфат магния в количестве 1,57 кг, к которому в реактор при, по окончании разложения при перемешивании загружали 0,8 кг аммофоски, полученную массу нейтрализовали 0,046 кг оксида магния до рН 8,0±0,2 и влажное удобрение (влажность 12,4%) направляли на гранулирование и охлаждение в силосной емкости. Соотношение между серной кислотой и сырьем - серпентинитовой мукой, равно 1:1,08; а между продуктом разложения и фосфорсодержащим компонентом - 1,96:1. Далее, как в примере 1.

ПРИМЕР 11. В реактор при перемешивании загружали 0,88 кг 90%-ной концентрированной серной кислоты, нагретой до температуры 40±0,5°С, и 0,98 кг серпентинитовой муки, получали полупродукт - кремнесульфат магния в количестве 1,9 кг, к которому в реактор при, по окончании разложения при перемешивании загружали 0,81 кг аммофоски, полученную массу нейтрализовали 0,045 кг оксида магния до рН 8,0±0,2 и влажное удобрение (влажность 13,2%) направляли на гранулирование и охлаждение в силосной емкости. Соотношение между серной кислотой и сырьем - серпентинитовой мукой, равно 1:1,23; а между продуктом разложения и фосфорсодержащим компонентом - 2,3:1. Далее, как в примере 1.

Таблица Элементный состав комплексного удобрения по изобретению № примера Содержание, мас.% P₂O₅ P₂O₅ (р.ф.) MgO N₂ SO₃ SiO₂ CaO K₂O R₂O₃ H₂O 1 26,4 18,5 16,5 4,8 27,7 13,8 - - 0,12 10,7 2 26,8 19,5 16,4 4,7 27,4 13,9 - - 0,1 10,6 3 26,9 18,0 16,1 4,5 28,8 13,6 - - 0,11 9,9 4 27,1 20,8 16,2 4,9 28,5 13,7 - - 0,12 9,5 5 12,6 9,5 17,8 - 35,0 10,2 15,0 - 0,07 9,3 6 12,4 9,2 17,5 - 36,2 10,5 15,5 - 0,06 7,8 7 24,2 17,7 17,0 - 20,6 9,8 19,4 - 0,2 8,8 8 24,4 17,3 17,1 - 20,5 10,0 19,0 - 0,3 8,6 9 15,7 10,4 19,0 8,8 21,0 9,2 - 10,3 1,1 14,9 10 15,6 10,0 19,6 8,6 21,4 10,7 - 10,5 1,2 12,4 11 15,9 10,5 19,1 8,7 21,5 10,3 - 10,2 1,1 13,2

Изобретение относится к способам получения комплексных минеральных удобрений и может быть использовано в сельском хозяйстве для повышения урожайности. Способ включает обработку тонкомолотого магнийсодержащего сырья в виде серпентинитсодержащих промышленных отходов 80-96%-ным раствором серной кислоты, нагретой до 40±0,5°С, при перемешивании и соотношении между серной кислотой и магнийсодержащим сырьем 1,0:1,05-1,5 до полного разложения магнийсодержащего сырья; последующее тщательное перемешивание продукта разложения с аммофосом или простым суперфосфатом, или преципитатом, или аммофоской при соотношении их 1,4-2,4:1,0; нейтрализацию полученной смеси до достижения рН смеси, равного 8,0, и, при необходимости, гранулирование целевого продукта. Полученное комплексное магний-фосфатное удобрение содержит в мас.%: P₂O₅ - 12,0-27,5; Р₂О₅ (р.ф.) - 10,0-21,5; MgO - 16,1-32,0; SO₃ - 16,2-36,2; SiO₂ - 8,0-13,9; N₂ - 0-8,8; CaO - 0-19,4; К₂О - 0-10,5; Fe₂O₃ - 0,1-1,2; Н₂О - 7,8-14,9. Изобретение позволяет получать комплексное магний-фосфатное удобрение безотходным сухим энергосберегающим способом, расширить сырьевую базу и улучшить экологию за счет использования промышленных отходов. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения комплексного магний-фосфатного удобрения, включающий обработку тонкомолотого магнийсодержащего сырья в виде серпентинитсодержащих промышленных отходов 80-96%-ным раствором серной кислоты, нагретой до (40±0,5)°С, при перемешивании и соотношении между серной кислотой и магнийсодержащим сырьем 1,0:(1,05-1,5) до полного разложения магнийсодержащего сырья, последующее тщательное перемешивание продукта разложения с аммофосом или простым суперфосфатом, или преципитатом, или аммофоской при соотношении их (1,4-2,4):1,0, нейтрализацию полученной смеси до достижения рН смеси, равной 8,0, и, при необходимости, гранулирование целевого продукта.

2. Комплексное магний-фосфатное удобрение, полученное по п.1 на основе тонкомолотых серпентинитсодержащих промышленных отходов и фосфорсодержащих продуктов, выбранных из группы, включающей простой суперфосфат, аммофос, преципитат, аммофоску с содержанием, мас.%: Р₂O₅ - 12,0-27,5; P₂O₅ (р.ф.) - 10,0-21,5; MgO - 16,1-32,0; SO₃ - 16,2-36,2; SiO₂ - 8,0-13,9; N₂ - 0-8,8; CaO - 0-19,4; К₂О - 0-10,5; Fе₂О₃ - 0,1-1,2; H₂O - 7,8-14,9.