КАЛИЙНО-МАГНИЕВОЕ УДОБРЕНИЕ Российский патент 2013 года по МПК C05D5/00 C05D9/02 

Изобретение относится к технологии получения минеральных удобрений и касается производства удобрений из солевых отходов магниевого производства.

Известно калийно-магниевое удобрение (авт. свид. СССР №1546454, опубл. 28.02.90, бюл.8), содержащее хлорид калия, хлорид магния, оксид магния и примеси, кроме того, удобрение содержит исходные компоненты в виде плава при следующем соотношении, масс.%:

Хлорид калия 45-75,

Хлорид магния 4,5-15,0

Оксид магния 1,5-15,0

Остальное - примеси в виде хлорида натрия 15,0 и хлорида кальция 2,0 и другие.

Недостатком данного удобрения является то, что эффективность его использования в сельском хозяйстве низкая, удобрение не позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых и кормовых культур.

Известно калийно-магниевое удобрение (А.с. СССР №1571043, опубл. 15.06.1990, бюл.22), содержащее, масс.%:

Хлорид калия 50-75,

Соединения магния в пересчете на хлорид магния 10,0-25,0

Хлорид кальция 0,5-5,0

Остальное - хлориды натрия и др.

Недостатком данного удобрения является то, что эффективность его использования в сельском хозяйстве низкая, удобрение не позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых и кормовых культур.

Известно калийно-магниевое удобрение (патент РФ №1637238, опубл. 10.11.1995), по количеству общих признаков принятое за ближайший аналог-прототип и содержащее в виде плавленых гранул хлориды калия и магния, оксид магния, а также хлориды кальция и натрия в виде примеси, удобрение содержит исходные компоненты при следующем соотношении, масс.%:

Хлорид калия 45-75,

Хлорид магния 5,0-20,0

Оксид магния 1,5-15,0

Бор - 0,015-0,50

Остальное - хлориды кальция и натрия в виде примеси, при этом соотношение бора и оксида магния в удобрении составляет 1: (30-100).

Недостатком данного удобрения является то, что эффективность его использования в сельском хозяйстве низкая, удобрение не позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых и кормовых культур.

Технический результат направлен на повышение урожайности сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых и кормовых культур.

Технический результат достигается тем, что предложено калийно-магниевое удобрение, содержащее хлориды калия, магния, кальция, натрия и оксид магния, новым является то, что оно дополнительно содержит компоненты марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта при следующем их соотношении, масс.%:

Хлорид калия - 60-80

Хлорид натрия - 12-24

Хлорид кальция - 2-5

Хлорид магния - 4-9

Оксид магния - 1,7-3,8

Марганец - не более 0,7

Ванадий - не более 0,015

Хром - не более 0,0006

Цинк - не более 0,0023

Медь - не более 0,0003

Кобальт - не более 0,0005,

при этом, суммарное соотношение компонентов марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта к оксиду магния составляет (0.15-0.42):1.

Подобранная опытным путем новая совокупность компонентов в калийно-магниевом удобрении позволяет в несколько раз повысить урожайность сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых (ячмень, пшеница, овес) и кормовых культур, таких как свекла, кукуруза и картофель.

Присутствие в калийно-магниевом удобрении оксида магния позволяет лучше усваивать в удобрении калий и не дает перенасыщать почву азотом.

Присутствие в калийно-магниевом удобрении компонентов марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта и подобранное их суммарное соотношение к оксиду магния в количестве (0.15-0.42):1 позволяет приготовить удобрение заданных агрономических свойств для сбалансированного питания растений и повысить усвоение всех компонентов при внесении его в почву.

Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений марганца придает калийно-магниевому удобрению новые агротехнические свойства, марганец необходим для формирования скелетной структуры растения, участвует в тканевом дыхании растения, хлорофилл при отсутствии марганца быстро разрушается на свету. Марганец активирует ряд ферментов, участвует в процессе фотосинтеза, влияет на проветривание и минеральный обмен. Все эти качества позволяют повысить урожайность сельскохозяйственных культур.

Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений цинка позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет того, что цинк входит в состав более 100 ферментов, которые влияют на рост растений.

Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений меди позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет того, что он участвует в синтезе соединительных тканей, передающих влагу и питательные вещества от корней к ветвям, листьям и плодам.

Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений кобальта позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет улучшения регуляции углеводного обмена и повышения роста растения.

Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений хрома позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет повышения энергии роста растений.

Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений ванадия позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет повышения энергии роста растений.

Выбор соотношения компонентов марганца, цинка, ванадия, меди, хрома и кобальта к оксиду магния равным (0,15-0,42): 1 позволяет поддерживать необходимый уровень усвоения азота, калия, фосфора и минеральных удобрений в почве, исключает их переизбыток и недостаток.

Пример получения калийно-магниевого удобрения

В электролизер для получения магния и хлора в рабочий электролит состава, масс.%: MgCl - 8, KCl - 58, NaCl - 36, Mg - 0,04, заливают из вакуум-ковша расплавленный безводный карналлит в количестве 8,2 тонны на 1 тонну магния, состава, масс. %: MgCl₂ - 51,6, KCl - 45,4, NaCl - 2,3, CaCl₂ - 0,3, MgO - 0,3, Fe - 0,014, Si - 0,01, Ti - 0,0007, Mn - 0,013, Cu - 0,0008, Co - менее 0,0005, Zn - 0,0022, Cr - 0,002 и другие элементы. Безводный карналлит под воздействием постоянного тока разлагается на магний и хлор. В процессе электролиза в электролизер также подгружают фторид кальция в виде плавикового шпата фракции 0,05 и хлорид натрия в количестве 0,328 т на 1 тонну магния, состава, масс.%: NaCl - 99,6, MgCl₂ - 0,015, KCl - 0,013, CaCl₂ - 0,206, Fe - 0,01, Si - 0,002, Mn - 0,002, V - 0,008, Cu - 0,0005, Co - менее 0,0003, Zn - 0,01, Cr - 0,005. Продукты электролиза - магний извлекают из электролизера один раз в сутки вакуум-ковшом, а хлор отводят по хлоропроводу потребителю. В период электролиза расплав циркулируют в системе сборная ячейка - электролитическое отделение через переточные окна в разделительной перегородке до содержания в расплаве хлорида магния 7 масс. %. Периодически из электролизера откачивают заборным устройством отработанный электролит в стальные короба емкостью 1,5 тонн. Смесь охлаждают, выгружают из короба на инерционную решетку ИР-120, с помощью лоткового питателя подают на наклонный ленточный транспортер и дробят в роторной дробилке. Дробленый электролит ленточным элеватором транспортируют на инерционный грохот и методом грохочения рассеивают по фракциям менее 3 мм, а продукт, оставшийся на сетке, возвращают в дробилку на повторную переработку. Затем направляют элеватором в бункер силосной башни, отбирают пробу на химический и гранулометрический анализы. При соответствии полученного продукта по содержанию компонентов, масс. %: хлорид калия - 68, хлорид натрия - 15, хлорид кальция - 4, хлорид магния - 6, оксид магния - 3,0, марганец - не более 0,7, ванадий - не более 0,015, хром - не более 0,0006, цинк - не более 0,0023, медь - не более 0,0003, кобальт - не более 0,0004 удобрение подают в бункер фасовочного комплекса, откуда его затаривают в мешки для отправки потребителю.

Полученное удобрение испытано на дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почве Урала. Исследования проведены на яровых зерновых культурах (пшеница, ячмень, овес) и кормовых культурах: кукурузе, свекле и картофеле.

Эффективность использования калийно-магниевого удобрения при возделывании яровых зерновых культур.

Таблица 1 Удобрение Ячмень, ц/га Пшеница, ц/га Овес, ц/га Урожай Прибавка Урожай Прибавка Урожай Прибавка N₆₀Р₆₀-фон 30,9 - 16,9 - 26,8 - Фон+хлорид калия 32,3 1,4 17,5 0,6 28,9 2,1 Фон+Калийно-магниевое 34,3 3,4 19,0 2,1 30,2 3,4 HCP₀₅, ц/га   3,0   2,3   2,1 * - результаты с ячменем представлены за три года исследований.

В большинстве случаев новое удобрение не уступает по эффективности, а зачастую и превосходит наиболее распространенное концентрированное калийное удобрение - хлорид калия - на всех испытуемых зерновых культурах. На основании полученных результатов можно утверждать, что наиболее отзывчивыми на данное удобрение явились, прежде всего, фуражные культуры.

Эффективность животноводческой отрасли в структуре сельского хозяйства в значительной степени зависит не только от возделываемых зерновых культур, но и от стоимости и рентабельности получения сочных кормов. Одними из более перспективных культур на этом этапе производства остаются кукуруза, кормовая свекла и картофель.

Большая потенциальная урожайность, полученная в опытах с кормовыми культурами и картофелем, способствовала получению высоких прибавок от внесения калийно-магниевого удобрения, что подтверждают данные таблицы 2.

Результаты полевых опытов в среднем за два года исследований с кормовыми культурами.

Таблица 2 Удобрение Культура Кормовая свекла Кукуруза Картофель К₉₀ K_l20 К₉₀ Урожай Прибавка Урожай Прибавка Урожай Прибавка N₉₀Р₉₀-фон 31,20 - 35,84 - 42,88 - Фон + Калий хлористый 35,78 4,58 38,50 2,66 47,67 4,79 Фон + Калийно-магниевое 43,05 11,85 45,24 9,4 51,31 8,43 HCP_0,5, т/га   3,38   6,98   3,92

В результате проведенных исследований можно сделать вывод, что калийно-магниевое удобрение, приготовленное из отхода магниевого производства, является хорошим источником минеральных веществ для питания растений, превышающим по эффективности чистый хлористый калий. Эффективное применение калийно-магниевого удобрения для сельскохозяйственных культур можно объяснить положительным влиянием полезных примесей, входящих в его состав.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Калийно-магниевое удобрение, которое содержит хлориды калия, магния, кальция, натрия и оксид магния, причем оно дополнительно содержит компоненты марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта. Все компоненты взяты при определенном соотношении. Суммарное соотношение компонентов марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта к оксиду магния составляет (0.15-0.42):1. Изобретение позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых и кормовых культур. 2 табл., 1 пр.

Калийно-магниевое удобрение, содержащее хлориды калия, магния, кальция, натрия и оксид магния, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит компоненты марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта при следующем их соотношении, мас.%:
Хлорид калия 60-80 Хлорид натрия 12-24 Хлорид кальция 2-5 Хлорид магния 4-9 Оксид магния 1,7-3,8 Марганец не более 0,7 Ванадий не более 0,015 Хром не более 0,0006 Цинк не более 0,0023 Медь не более 0,0003 Кобальт не более 0,0005,