СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК C05F11/02 

Изобретение относится к сельскому, лесному хозяйствам и садоводству и может быть использовано для получения органоминеральных удобрений, повышающих плодородие почвы и урожайность сельскохозяйственных культур.

Известен способ получения органофосфорного удобрения, включающий измельчение и смешивание природного фосфатного сырья, бурого угля, цеолита и добавки минеральных кислот или кислых солей при массовом соотношении 1:2:0,5:(0,02-0,08) (Патент РФ №2276124, М.кл. A61F 2/06, 1998 г.).

Недостатком известного способа является то, что при взаимодействии бурого угля с фосфатным сырьем получается гумат кальция, который не растворяется в почве и является балластным веществом. Бурый уголь адсорбирует катионы кальция из фосфоритного сырья.

Наиболее близким техническим решением является способ получения органоминерального удобрения, включающий обработку бурого угля путем активирующего химического воздействия при температуре окружающей среды и смешивания его с питательными компонентами. Бурый уголь обрабатывают при температуре окружающей среды 20-25% аммиачной водой в течение 10-20 минут при массовом соотношении твердой и жидкой фаз 1:(0,019-0,025). Обработанный аммиачной водой бурый уголь смешивают последовательно с фосфоритной мукой и карбамидом (мочевиной) при массовом соотношении уголь:карбамид (0,8-1,5):1. В полученный состав добавляют хлористый калий и перемешивают в течение 10 минут.

Недостатками известного способа является высокая трудоемкость и низкая производительность. В фосфоритной муке, полученной методом высокотемпературной сушки и последующим помолом, происходят необратимые изменения гуминовых веществ, которые теряют растворимость в воде и в результате снижается биологическая и физиологическая активность органоминерального удобрения. В фосфоритной муке отсутствуют органические вещества, которые выгорают в процессе высокотемпературной сушки, и снижается активность окислов макро- и микроэлементов.

Задачей предлагаемого изобретения является удешевление способа получения органоминерального удобрения за счет использования в качестве исходных компонентов природного сырья: сажистого угля, монтмориллонитовой и фосфатной глин. Кроме того, повышается эффективность органоминерального удобрения за счет высокого содержания макро- и микроэлементов (калий, фосфор, сера, марганец, кальций) и стимуляторов роста растений, которые не уничтожаются при использовании природного сырья.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения органоминерального удобрения, включающем обработку угля путем химического воздействия и смешивания его с питательными компонентами, новым является то, что сажистый уголь берут фракцией 1,1-7,8 мм и при температуре окружающей среды смешивают с питательными компонентами в виде монтмориллонитовой и фосфатной глин фракцией 1,1-7,8 мм каждая и в массовом соотношении 2:0,5:1, в смесь вводят 12-15% раствор сульфата аммония, затем смесь обрабатывают кавитационным диспергированием при температуре 10-55°С в течение 10-20 минут, полученную суспензию помещают в закрытую емкость на 14-30 суток для завершения химического взаимодействия.

Источником органического вещества в предлагаемом способе является сажистый уголь, состоящий из обуглившихся растительных тканей, микроспор и гумуса, с содержанием золы 18-20%, гуминовых кислот 10-12% и неокисленных, окисленных низкомолекулярных углеводородов. Наибольшее значение в сажистом угле представляют природные фитогормоны (ростовые вещества): ауксины, брассинолиды, гиббереллины и цитокинины, регулирующие рост и развитие растений.

Ауксины активно влияют на развитие корневой системы растений, брассинолиды поддерживают иммунитет и стимулируют их рост, гиббереллины выводят растения из состояния покоя, активизируют биосинтез нуклеиновых кислот, цитокинины стимулируют пробуждение почек, фотосинтез и деление клеток.

Зола сажистого угля кремнисто-селикатного состава содержит в массовых процентах: SiO₂ - 51, Al₂O₃ - 12,7, MgO - 2,9, K₂O - 2,6, СаО - 2,1, SO₃ - 2,0, FeO - 0,8, Na₂O - 0,7, Mn₃O₄ - 0,1 (С.И. Арбузов. Комплексная геохимическая оценка углей, 1968 г. ).

В качестве фосфорсодержащего сырья в предлагаемом способе используют природную фосфатную глину с содержанием в массовых процентах: P₂O₅ - 22-25, SiO₂ - 1,2, Na₂O - 0,033, Al₂O₃ - 0,1.

Монтмориллонитовая глина обладает способностью поглощать воду, разбухать в 8-10 раз и эффективно адсорбировать.

Глина содержит в массовых процентах: SiO - 65, который определяет уровень природной защиты растений от стресса. Оксид кремния способствует утолщению эпидермальных тканей растений, росту и развитию корневой системы, повышает биохимическую устойчивость растений и защиту от токсичных веществ. Функция кремния включена в ДНК информацию растений.

Состав монтмориллонитовой глины в массных процентах: SiO - 65, Al₂O₃ - 1,2, СаО - 1,8, MgO - 1,4, K₂O - 1,4, Na₂O - 0,47, SO₂ - 0,4, FeO - 0,25, TiO₂ - 0,2.

Запасы природного сырья в Республике Хакасия составляют балансовые запасы: сажистого угля 12 млн тонн, монтмориллонитовой глины 6,5 млн тонн, фосфатной глины 0,9 млн тонн.

Кавитационное диспергирование в предлагаемом способе при температуре 10-55°C в течение 10-20 минут позволяет получить тонкое измельчение смеси компонентов 50-100 мкм и обеспечить ускоренное усвоение органоминерального удобрения корневой системы растений.

Способ осуществляют следующим образом.

В приемном бункере диспергатора готовят 12-15% раствор сульфата аммония, в который вводят сажистый уголь, монтмориллонитовую и фосфатную глины фракциями 1,4-7,8 мм каждая в массовом соотношении 2:0,5:1 и обрабатывают при температуре 10-55°C в течение 10-20 минут. Полученную суспензию помещают в закрытую емкость на 14-30 суток для завершения химического взаимодействия компонентов.

Пример осуществления способа

В приемный бункер кавитационного диспергатора наливают 500 л воды, добавляют 100 кг сульфата аммония, в приготовленный раствор шнековым транспортером вводят 200 кг сажистого угля, 50 кг монтмориллонитовой глины и 100 кг фосфатной глины фракциями 7 мм. Смесь подвергают интенсивному перемешиванию в течение 20 минут. Полученную суспензию перекачивают в закрытую емкость для осуществления химического взаимодействия компонентов в течение 25 суток и получают 950 кг органоминерального удобрения.

Эффективность использования предлагаемого удобрения поясняется фотографиями.

На фиг. 1 показан прирост побегов яблони (темного цвета); на фиг. 2 показан прирост побегов абрикосового дерева (то же темного цвета).

Частично утратившие жизнедеятельность яблоня и абрикосовое дерево в зимний период в условиях Сибири полили предлагаемым органоминеральным удобрением из расчета 0,5 л удобрения на 10 л воды на одно дерево. К осени высота побегов составила у яблони 1,2 м и у абрикосового дерева 1,0 м.

Техническим результатом предлагаемого способа получения органоминерального удобрения является сокращение затрат в 2-3 раза за счет использования природных компонентов, не требующих предварительной обработки. Расход удобрения для зерновых культур на 1 га составляет 1,5-2 кг, в отличие от используемых в настоящее время удобрений 4-6 кг на 1 га. Предлагаемое органоминеральное удобрение позволяет получить за счет высокого сбалансированного содержания быстрорастворимых гуматов калия, легкоусвояемых микроэлементов, активизирующих биохимические процессы в растениях и стимулирующих их иммунитет, повысить урожайность зерновых культур на 25-30%.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органоминерального удобрения включает обработку угля путем химического воздействия и смешивания его с питательными компонентами, причем сажистый уголь берут фракцией 1,1-7,8 мм и при температуре окружающей среды смешивают с питательными компонентами в виде монтмориллонитовой и фосфатной глин фракцией 1,1-7,8 мм каждая и в массовом соотношении 2:0,5:1, в смесь вводят 12-15% раствор сульфата аммония, затем смесь обрабатывают кавитационным диспергированием при температуре 10-55°C в течение 10-20 минут, полученную суспензию помещают в закрытую емкость на 14-30 суток для завершения химического взаимодействия. Изобретение позволяет сократить затраты в 2-3 раза за счет использования природных компонентов, повысить урожайность зерновых культур на 25-30%. 2 ил., 1 пр.

Способ получения органоминерального удобрения, включающий обработку угля путем химического воздействия и смешивания его с питательными компонентами, отличающийся тем, что сажистый уголь берут фракцией 1,1-7,8 мм и при температуре окружающей среды смешивают с питательными компонентами в виде монтмориллонитовой и фосфатной глин фракцией 1,1-7,8 мм каждая и в массовом соотношении 2:0,5:1, в смесь вводят 12-15% раствор сульфата аммония, затем смесь обрабатывают кавитационным диспергированием при температуре 10-55°C в течение 10-20 минут, полученную суспензию помещают в закрытую емкость на 14-30 суток для завершения химического взаимодействия.