Частицы удобрения на основе нитрата кальция и нитрата калия Российский патент 2021 года по МПК C05C5/02 C05C5/04 C01D9/00 C01D9/18 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к частицам удобрения, содержащего нитрат, калий и кальций.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Удобрения на основе первичных питательных веществ для растений основываются на азоте (N), фосфоре (Р) и калии (K). Они, главным образом, поглощаются растениями в виде ионов, таких как NO₃^-, NH₄⁺, НРО₄^2-, H₂PO₄^- и K⁺. Соответственно, большинство неорганических удобрений дают соли, содержащие некоторые или все из упомянутых ионов.

Содержание действующих веществ часто обозначают как X-Y-Z, где значение X соответствует теоретической процентному содержанию элементарного азота по массе в удобрении. Y представляет собой содержание фосфора, соответствующее воображаемой массовой доле P₂O₅. Z представляет собой содержание калия, соответствующее воображаемой массовой доле K₂O. Согласно данной системе чистый нитрат аммония должен быть заявлен как 35-0-0, и чистый поташ (KCI) должен быть заявлен как 0-0-60.

Удобрения, предоставляющие все первичные питательные вещества удобрения в доступной для растений форме, часто называются NPK удобрения.

Для некоторых сельскохозяйственных культур и ситуаций в сельском хозяйстве желательно предоставлять удобрение без источника фосфора. Примерами таких удобрений являются NK удобрения, содержащие источник азота и источник калия, доступные для растений. NK удобрения могут быть получены смешиванием N удобрений с K удобрениями. Часто желательно предоставлять удобрения в форме твердых частиц, но промышленное получение частиц NK удобрений посредством гранулирования из расплава является далеко не тривиальным.

В частности, иногда имеется потребность в NK удобрениях, содержащих кальций. Кальций является одним из вторичных питательных веществ удобрений для растений. Кальций, главным образом, поглощается растениями в виде ионов Са²⁺, и он способствует питательной ценности прямо и опосредованно. Кальций является важным для клеточных стенок и может уменьшать образование вмятин на фруктах и овощах. Кроме того, кальциевая недостаточность у растений может приводить к разным расстройствам роста.

Многие расплавы удобрений, содержащих нитрат кальция, имеют тенденцию к переохлаждению, таким образом, отверждение капель занимает слишком много времени для адекватного промышленного способа гранулирования из расплава. Переохлаждение, также известное как сверхохлаждение, представляет собой способность жидкости к достижению температуры ниже ее температуры замерзания без отверждения. Переохлаждение расплава удобрения, например, может быть серьезной проблемой для крупномасштабного способа отверждения расплава разбрызгиванием, при котором жидкие капли удобрения должны отверждаться во время падения через охлаждающую среду.

Как раскрыто в FR 1320745, расплав нитрата кальция, содержащий нитрат аммония, имеет тенденцию к образованию сверхохлажденной массы.

В US 6176892 патентообладатели провели тщательное исследование разных фаз для нитрата кальция-воды-нитрата калия и раскрыли область, где переохлаждение не вызвало бы значительных проблем. Данная область была определена следующим образом, и не сообщали о том, что переохлаждение избегается вне данной области:

Ca(NO₃)₂ 40-14% по массе KNO₃ 55-85% по массе Вода 0,5-6% по массе

Кроме того, примеры в US 6176892 охватывают только следующие интервалы концентраций нитрата калия и нитрата кальция, принимая во внимание то, что нитрат кальция (NH-CN) Norsk Hydro содержит только 79% фактического нитрата кальция:

Нитрат кальция: 19,75-31,6% (масс./масс.) Нитрат калия: 60-75% (масс./масс.)

В CN 106281254 раскрыта бинарная смешанная среда расплава солей с теплопередачей и аккумулированием теплоты, полученная из 47 процентов по массе нитрата кальция тетрагидрата и 53 процентов по массе нитрата калия. Процентная доля по массе нитрата кальция в виде нитрата кальция тетрагидрата и, следовательно, фактическое количество нитрата кальция составляет 25,5-28,7% по массе (реферат).

В WO 0002831 было раскрыто, что избегали переохлаждения, и было возможным образование частиц традиционными способами, когда расплав нитрата кальция имел определенный диапазон концентрации нитрата калия, воды и нитрата кальция. Данный диапазон был определен следующим образом:

1,5-5,5% по массе K (в виде KNO₃)

13-18% по массе воды

70-80% по массе Ca(NO₃)₂

Согласно WO 2004039722 все полученные отверждением расплава разбрызгиванием или гранулированные нитраты кальция в это время содержали от 5 до 8% масс./масс. нитрата аммония, помимо 14-16% по массе воды. Утверждали, что если бы было необходимо удалить из расплава содержимое нитрата аммония, тогда композиция переохладилась бы до такой степени, что отверждение расплава разбрызгиванием/гранулирование было бы невозможным.

За длительную историю удобрений на основе нитрата кальция и за почти 20 лет с момента публикации WO 199715536 заявителю не известно о каких-либо имеющихся в продаже удобрениях, содержащих от 43 до 47% масс./масс. нитрата кальция и от 46 до 54% масс./масс. нитрата калия, где удобрение находится в форме твердых гомогенных частиц. Тем не менее, также существует потребность в сельском хозяйстве в частицах NK удобрения, отличающихся от частиц, раскрытых в WO 199715536.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее раскрытие относится к частицам удобрения, содержащим нитрат кальция и нитрат кальция. Обнаружено, что частицы удобрения, содержащие от 40 до 50% масс./масс. нитрата кальция и от 45 до 55% масс./масс. нитрата калия, могут быть получены гранулированием из расплава. Из-за проблем переохлаждения не ожидалось, что такие частицы подходят для промышленного производства посредством гранулирования из расплава. Однако согласно настоящему изобретению, предложена композиция, которая образует расплав низкой вязкости с коротким временем отверждения. Это было успешно достигнуто посредством снижения содержания воды расплава удобрения, содержащего от 40 до 50% масс./масс. нитрата кальция и от 45 до 55% масс./масс. нитрата калия, до меньше, чем 3% масс./масс. расплава.

Согласно первому воплощению настоящее раскрытие касается удобрения, содержащего от 43 до 47% масс./масс. нитрата кальция и от 46 до 54% масс./масс. нитрата калия, где данное удобрение находится в виде твердых гомогенных частиц.

В одном конкретном аспекте первого воплощения данное удобрение содержит примерно 45% масс./масс. нитрата кальция и от 49 до 53% масс./масс. нитрата калия.

В одном конкретном аспекте первого воплощения данное удобрение содержит примерно 45% масс./масс. нитрата кальция и от 49 до 51% масс./масс. нитрата калия.

В одном конкретном аспекте первого воплощения данное удобрение содержит примерно 45% масс./масс. нитрата кальция и примерно 53% масс./масс. нитрата калия.

В одном конкретном аспекте первого воплощения данное удобрение содержит примерно 45% масс./масс. нитрата кальция и примерно 49% масс./масс. нитрата калия.

В одном конкретном аспекте первого воплощения данное удобрение состоит из 43-47% масс./масс. нитрата кальция и 46-54% масс./масс. нитрата калия и меньшего, чем или равного 3% масс./масс. количества воды.

В одном конкретном аспекте первого воплощения данное удобрение содержит гранулы.

В одном конкретном аспекте первого воплощения данное удобрение содержит приллы.

В одном конкретном аспекте первого воплощения данное удобрение содержит частицы, дополнительно содержащие покрытие.

Согласно второму воплощению настоящее изобретение относится к промежуточному продукту - расплаву удобрения, содержащему 43-47% масс./масс. нитрата кальция, 46-54% масс./масс. нитрата калия и от 2 до 5% масс./масс. нитрата аммония и меньше, чем 3% масс./масс. воды.

В третьем воплощении настоящее изобретение относится к способу получения твердых частиц удобрения, включающему следующие стадии:

a. образование жидких капель из гомогенного расплава удобрения, содержащего 43-47% масс./масс. нитрата кальция и 46-54% масс./масс. нитрата калия

b. и менее 3% масс./масс. воды

c. охлаждение жидких капель с образованием твердых частиц

d. покрытие твердых частиц.

В одном конкретном аспекте третьего воплощения температура расплава удобрения находится в диапазоне 153-225°С.

В одном конкретном аспекте третьего воплощения жидкие капли отверждаются падением через охлаждающую жидкость.

В одном конкретном аспекте третьего воплощения количество нанесенного покрытия находится в диапазоне от 0,05 до 0,3% масс./масс. относительно массы частиц.

В одном конкретном аспекте третьего воплощения расплав удобрения содержит примерно 45% масс./масс. нитрата кальция и примерно 53% масс./масс. нитрата калия, и температура расплава удобрения находится в диапазоне от 200 до 225°С.

В одном конкретном аспекте третьего воплощения расплав удобрения содержит примерно 45% масс./масс. нитрата кальция и примерно 49% масс./масс. нитрата калия, и температура расплава удобрения находится в диапазоне от 200 до 225°С.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к новым частицам удобрения, содержащим нитрат кальция и нитрат калия, которые можно получать гранулированием из расплава. Гранулирование из расплава представляет собой наиболее часто используемый промышленный способ получения частиц удобрения. Как правило, он включает нагревание водной смеси, содержащей соли удобрения, с получением расплава удобрения. Термин «расплав удобрения» в том виде, в котором он используется в данном документе, представляет собой жидкость, содержащую полностью и/или частично растворенные соли удобрения, где содержание воды воды в расплаве удобрения составляет менее 20% масс./масс. Соответственно, расплав удобрения может быть твердым при температуре окружающей среды, но жидким при повышенных температурах, таких как выше 100°С. Из-за относительно высоких температур большая часть воды в расплаве может выпариваться из расплава удобрения до стадии каплеобразования. Стадия каплеобразования может включать разбрызгивание расплава удобрения через сопла. Жидкие капли могут затем отверждаться разными хорошо известными способами. Например, приллирование (отверждение расплава разбрызгиванием) представляет собой тип способа гранулирования из расплава, который может давать достаточно однородные сферические частицы посредством отверждения капель по мере того, как они падают через охлаждающую жидкость. Гранулирование в чаше представляет собой еще один пример типа способа гранулирования из расплава, в котором капли отверждаются посредством встряхивания и расслаивания.

Примечательно, что способы гранулирования из расплава не легко анализировать в малом масштабе, таким образом, надежные крупномасштабные данные часто не доступны. Согласно настоящему изобретению, предложен расплав удобрения, подходящий для гранулирования из расплава. Данная композиция может образовать маловязкий расплав с коротким временем отверждения.

Маловязкие расплавы обеспечивают возможность образования капель через сопла. Вязкость расплавов удобрений имеет тенденцию коррелировать с содержанием воды при постоянной температуре. При особенно низких уровнях воды ожидается, что вязкость увеличивается до такой степени, что расплав больше не подходит для гранулирования из расплава. Однако обнаружили, что уменьшение содержания воды расплава удобрения, содержащего от 43 до 47% масс./масс. нитрата кальция и от 46 до 54% масс./масс. нитрата калия, до менее 3% масс./масс. расплава все еще продуцировало бы расплав, подходящий для гранулирования из расплава. Такой расплав удобрения может быть получен смешиванием водного раствора, содержащего растворенный нитрат кальция, с водным раствором, содержащим нитрат калия, с последующим выпариванием воды. Удобрение в форме твердых гомогенных частиц в том виде, в котором оно используется в данном изобретении, представляет собой продукт, образующийся в результате гранулирования из расплава такого расплава удобрения.

Соответственно, удобрение в форме твердых гомогенных частиц, содержащее от 43 до 47% масс./масс. нитрата кальция и от 46 до 54% масс./масс. нитрата калия, может быть получено гранулированием из расплава. В частности, могут быть получены твердые гомогенные частицы, содержащие от 43 до 47% масс./масс. нитрата кальция и от 48 до 53% масс./масс. нитрата калия. В частности, могут быть получены твердые гомогенные частицы, содержащие от 43 до 47% масс./масс. нитрата кальция и от 49 до 53% масс./масс. нитрата калия. В частности, могут быть получены твердые гомогенные частицы, содержащие примерно 45% масс./масс. нитрата кальция и от 49 до 53% масс./масс. нитрата калия. В частности, могут быть получены твердые гомогенные частицы, содержащие примерно 45% масс./масс. нитрата кальция и от 49 до 51% масс./масс. нитрата калия. В частности, могут быть получены твердые гомогенные частицы, содержащие примерно 45% масс./масс. нитрата кальция и примерно 49% масс./масс. нитрата калия. В частности, могут быть получены твердые гомогенные частицы, содержащие примерно 45% масс./масс. нитрата кальция и примерно 53% масс./масс. нитрата калия. Содержание воды расплавов удобрения, подвергающихся гранулированию, должно находиться в диапазоне от 0 до 3% масс./масс. перед стадией гранулирования. В частности, содержание воды расплавов удобрения, подвергающихся гранулированию, может находиться в диапазоне от 0,5 до 3% масс./масс. В частности, содержание воды расплавов удобрения, подвергающихся гранулированию, может находиться в диапазоне от 1 до 3% масс./масс. В частности, содержание воды расплавов удобрения, подвергающихся гранулированию, может составлять менее 3% масс./масс. В частности, содержание воды расплавов удобрения, подвергающихся гранулированию, может составлять примерно 2% масс./масс. Предполагается, что остаточное содержание влаги частиц, полученных из расплава, как правило, будет соответствовать содержанию воды расплава удобрения, подвергающегося гранулированию. Однако из-за непрерывного испарения воды во время образования частиц, остаточное содержание влаги частиц может не быть идентичным содержанию воды расплава удобрения. Термин «содержание воды частиц» в том виде, в котором он используется в данном документе, может представлять собой остаточную влагу из расплава удобрения и/или воду, поглощенную из окружающей среды. В частности, могут быть получены твердые гомогенные частицы, содержащие от 43 до 47% масс./масс. нитрата кальция, от 46 до 54% масс./масс. нитрата калия и от 0,5 до 3% масс./масс. воды. В частности, могут быть получены твердые гомогенные частицы, содержащие от 43 до 47% масс./масс. нитрата кальция, от 46 до 54% масс./масс. нитрата калия и от 1 до 2% масс./масс. воды.

Нитрат кальция в том виде, в котором он используется в данном изобретении, представляет собой соль Ca(NO₃)₂, которая может быть или может не быть гидратированной. Соответственно, нитрат кальция может быть безводным Ca(NO₃)₂, Ca(NO₃)₂⋅2H₂O, Ca(NO₃)₂⋅3H₂O и Ca(NO₃)₂⋅4H₂O. Однако, при использовании в данном документе, при ссылке на Х% масс./масс. нитрата кальция, авторы данного изобретения ссылаются на относительную массу нитрата кальция, как если бы он присутствовал в безводной форме, независимо от фактической степени гидратации. Таким образом, композиции, содержащие нитрат кальция, обычно также будут содержать воду в виде гидратов. Соответственно, твердые гомогенные частицы, содержащие, например, 95% масс./масс. нитрата кальция, также могут содержать 5% масс./масс. воды. Примечательно то, что температура плавления чистого безводного нитрата кальция составляет 561°С, тогда как температура плавления нитрата кальция тетрагидрата составляет 42,7°С.

Нитрат калия в том виде, в котором он используется в данном изобретении, представляет собой соль KNO₃. Температура плавления нитрата калия составляет 334°С. Не желая быть связанными теорией, может быть так, что твердые частицы нитрата калия, добавленные в расплав удобрения с температурой в диапазоне от 100 до 200°С, останутся в твердом состоянии.

Для способов гранулирования из расплава полезно получать композицию с температурой плавления при достаточно низкой температуре, например, от 100 до 200°С, но значительно большей, чем температура окружающей среды. Тогда отверждение частиц из данной композиции может облегчаться охлаждением посредством окружающего воздуха. Обнаружено, что расплав удобрения, содержащий от 43 до 47% масс./масс. нитрата кальция и от 46 до 54% масс./масс. нитрата калия и менее 3% масс./масс. воды, можно использовать для образования твердых гомогенных частиц, содержащих от 43 до 47% масс./масс. нитрата кальция и от 46 до 54% масс./масс. нитрата калия в имитированном процессе приллирования, как раскрыто в Примере 4.

Короткое время отверждения является предпочтительным при промышленных способах гранулирования из расплава, в частности в приллировании, сфероизации, барабанном гранулировании или чашечном гранулировании. Хорошо известно, что переохлаждение смесей нитрата кальция и нитрата калия вызывает проблемы во время гранулирования из расплава, подобного приллированию (см. WO 199715536). Из-за проблем переохлаждения не ожидалось, что частицы, содержащие от 43 до 47% масс./масс. нитрата кальция и от 46 до 54% масс./масс. нитрата калия подходят для промышленного производства посредством гранулирования из расплава.

Из-за низкой температуры плавления трудно получать частицы чистого нитрата кальция тетрагидрата посредством традиционных методик гранулирования из расплава, но хорошо известно, что присутствие нитрата аммония в расплаве нитрата кальция улучшает свойства отверждения (см. WO 200002831). Однако обнаружили, что нитрат аммония не является предпочтительным ингредиентом для расплавов, содержащих нитрат кальция и нитрат калия, в отношении времени отверждения. Соответственно, твердые гомогенные частицы, состоящие из 43-47% масс./масс. нитрата кальция и 46-54% масс./масс. нитрата калия и остаточной влаги, могут быть получены, например, приллированием, сфероизацией, барабанным гранулированием или чашечным гранулированием, и для способов гранулирования отсутствует польза от добавления какого-либо количества нитрата аммония. В частности, могут быть получены твердые гомогенные частицы, состоящие из 43-47% масс./масс. нитрата кальция и 48-54% масс./масс. нитрата калия и менее 2% масс./масс. воды. В частности, могут быть получены твердые гомогенные частицы, состоящие из 44-46% масс./масс. нитрата кальция и 48-50% масс./масс. нитрата калия и менее 3% масс./масс. воды. Твердые гомогенные частицы, состоящие из 43-47% масс./масс. нитрата кальция и 46-54% масс./масс. нитрата калия, и остаточной влаги, полученные гранулированием из расплава, могут быть исходно аморфными и прозрачными. Не желая быть связанными теорией, данные частицы могут стать непрозрачными во время хранения из-за кристаллизации без значительного влияния на прочность частиц.

Твердые частицы, полученные из расплавов удобрения, содержащие 43-47% масс./масс. нитрата кальция и 46-54% масс./масс. нитрата калия и меньше, чем 3% масс./масс. воды, могут быть затем покрыты с использованием традиционных методик, известных в данной области (см., например, WO 9600199). Такие частицы имеют желательные физические свойства, такие как низкая тенденция к спеканию, низкая площадь поверхности и высокая прочность частиц.

Термин «гомогенные частицы» в том виде, в котором он используется в данном документе, означает то, что частицы являются по существу однородными в отношении их состава питательных веществ среди всех частиц. Такие частицы могут быть получены гранулированием гомогенного расплава, содержащего питательные вещества. Гомогенные частицы удобрения обычно являются предпочтительными над гетерогенными частицами и гетерогенными смесями, так как они обеспечивают более равномерное и надежное высвобождение питательных веществ.

Частицы неорганического гомогенного удобрения в настоящем раскрытии могут быть получены гранулированием из расплава. Примечательно то, что вязкость таких расплавов является очень важной для промышленного способа. Частицы неорганического гомогенного NK удобрения в настоящем раскрытии могут быть получены, например, сфероизацией, приллированием, чашечным гранулированием, барабанным гранулированием или технологией охлаждающего ленточного транспортера. Термин «гранула» в том виде, в котором он используется в данном документе, представляет собой частицу, образующуюся в результате образования частиц из расплава NK удобрения посредством технологии гранулирования из расплава, которая не является приллированием. Термин «гранула, полученная отверждением расплава разбрызгиванием» в том виде, в котором он используется в данном документе, представляет собой частицу, образующуюся в результате приллирования NK удобрения.

Частицы неорганического гомогенного NK удобрения согласно настоящему раскрытию могут наноситься в полях посредством распределительных машин. Для эффективного распределения традиционными машинами может быть подходящим средний диаметр в интервале от 1 до 10 мм. Особенно полезным является то, что больше, чем 50% объема частиц имеют диаметр в интервале 2-5 мм.

Частицы неорганического гомогенного NK удобрения в настоящем раскрытии могут, если это желательно, быть покрыты традиционными методиками для дальнейшего улучшения их прочности или для предоставления конкретных питательных веществ. Пониженная пористость данных частиц неорганического гомогенного удобрения, содержащего нитрат кальция и нитрат калия, является, таким образом, дополнительным преимуществом в отношении эффективного покрытия. Для данных частиц требуется меньше вещества покрытия для получения непрерывного покрытия, защищающего ядро частицы. Посредством покрытия частиц неорганического гомогенного удобрения согласно настоящему раскрытию можно, если желательно, получать гетерогенные частицы. Ядро при покрытии будет оставаться гомогенным.

Термин «% масс./масс.» в том виде, в котором он используется в данном документе, означает процентную долю по массе.

Термин «примерно X» в том виде, в котором он используется в данном документе, означает любое измеренное или расчетное значение, которое было бы округлено до X.

Следует понимать, что ингредиенты частиц удобрения и расплавов удобрения в данном раскрытии будут составлять 100%. Соответственно, удобрение, содержащее 45% масс./масс. нитрата кальция и 50% масс./масс. нитрата калия, будет содержать 5% масс./масс. других ингредиентов (например, остаточной влаги). Соответственно, удобрение, содержащее 44-46% масс./масс. нитрата кальция, 50% масс./масс. нитрата калия и меньше, чем 3% масс./масс. остаточной влаги, будет содержать вплоть до 6% масс./масс. других ингредиентов. Удобрения, раскрытые в данном документе, помимо нитрата кальция, нитрата калия и остаточной влаги, могут, соответственно, содержать от 0 до 11% масс./масс. других ингредиентов, от 0 до 10% масс./масс. других ингредиентов, от 0 до 9% масс./масс. других ингредиентов, от 0 до 8% масс./масс. других ингредиентов, от 0 до 7% масс./масс. других ингредиентов, от 0 до 6% масс./масс. других ингредиентов, от 0 до 5% масс./масс. других ингредиентов, от 0 до 4% масс./масс. других ингредиентов, от 0 до 3% масс./масс. других ингредиентов или от 0 до 2% масс./масс. других ингредиентов.

В одном воплощении другие ингредиенты могут включать нитрат аммония как, например, от 2 до 5% масс./масс. нитрата аммония или от 2 до 4% масс./масс. нитрата аммония.

Способы измерения количества калиевых солей или кальциевых солей в частице удобрения хорошо известны специалисту, например, как изложено в "Testing Methods for Fertilizers" (2013) от Надзорного центра Японского объединенного правительственного агентства по пищевым и сельскохозяйственным веществам или в Bhavan et al "Methods of sampling and test for fertilizers" (1985); Индийский стандарт IS:6092 (часть 6).

Настоящее изобретение определяется формулой изобретения, а не следующими примерами.

ПРИМЕРЫ

Пример 1

364 г водного раствора, содержащего 182 г растворенного Ca(NO₃)₂, объединяли с 436 г водного раствора, содержащего 218 г растворенного KNO₃. Образующуюся смесь нагревали до 220°С, и воду упаривали, пока содержание воды не достигало 2% масс./масс. Данный расплав удобрения выливали на твердый стальной блок, охлажденный до -5°С, где он отверждался за 2,5-7 мин, в зависимости от толщины отложения. Композиция отвержденного расплава представляла собой 45% масс./масс.Ca(NO₃)₂, 53% масс./масс. KNO₃ и 2% воды. Было обнаружено, что температура плавления композиции, содержащей 45% масс./масс. Ca(NO₃)₂, 53% масс./масс. KNO₃ и 2% воды составляет примерно 152°С.

Пример 2

403 г водного раствора, содержащего 50% масс./масс. растворенного KNO₃, смешивали с 396 г водного раствора, содержащего 50% масс./масс. растворенного удобрения, которое, перед растворением, содержало 78% масс./масс. Ca(NO₃)₂, 7% масс./масс. NH₄NO₃ и 14% масс./масс. воды. Образующийся раствор нагревали до 220°С, и воду упаривали, пока содержание воды не достигало 2% масс./масс. Данный полученный таким образом расплав удобрения выливали на твердый стальной блок, охлажденный до -5°С, где он отверждался за 6-10 мин, в зависимости от толщины отложения. Время отверждения значительно дольше, чем у композиции в Примере 1. Композиция отвержденного расплава представляла собой 45% масс./масс. Ca(NO₃)₂, 49% масс./масс. KNO₃, 4% масс./масс. NH₄NO₃ и 2% масс./масс. воды.

Пример 3

202 г водного раствора, содержащего 50% масс./масс. растворенного KNO₃, смешивали с 233 г водного раствора, содержащего 50% масс./масс. растворенного удобрения, которое, перед растворением, содержало 78% масс./масс. Ca(NO₃)₂, 7% масс./масс. NH₄NO₃ и 14% масс./масс. воды. Образующийся раствор нагревали до 220°С, и воду упаривали, пока содержание воды не достигало 2% масс./масс. Данный полученный таким образом расплав удобрения добавляли по каплям на твердый стальной круглый блок, охлажденный до -5°С. Капли отверждались в пределах 7 секунд и имели наружный диаметр 9 мм. Композиция отвержденных капель представляла собой 45% масс./масс. Ca(NO₃)₂, 49% масс./масс. KNO₃, 4% масс./масс. NH₄NO₃ и 2% масс./масс. воды.

Пример 4

493 г водного раствора, содержащего 50% масс./масс. растворенного KNO₃, смешивали с 507 г водного раствора, содержащего 50% масс./масс. растворенного удобрения, которое, перед растворением, содержало 78% масс./масс. Ca(NO₃)₂, 7% масс./масс. NH₄NO₃ и 14% масс./масс. воды. Образующийся раствор нагревали до 220°С, и воду упаривали, пока содержание воды не достигало 2% масс./масс. Данный полученный таким образом расплав удобрения добавляли по каплям в стеклянную колонку (высота 90 см, внутренний диаметр 10 см), содержащую минералное масло при комнатной температуре. Твердые приллы, с наружным диаметром 4 мм собирались на дне и, после слива масла, их извлекали. Композиция отвержденных гранул, полученных отверждением расплава разбрызгиванием, представляла собой 45% масс./масс. Ca(NO₃)₂, 49% масс./масс. KNO₃, 4% масс./масс. NH₄NO₃ и 2% масс./масс. воды. Твердость данных прилл оставалась высокой (10 кгс) через 1 неделю при комнатной температуре и влажности, варьирующей от 30 до 55%. Поверхность данных прилл, была гладкой, таким образом, количество покрытия, необходимого для защиты частиц, было меньше, чем ожидалось. При нанесении покрытия, как описано в WO 9600199 (0,2% масс./масс. композиции покрытия по отношению к частицам), индекс спекания был ниже 100.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности касается частиц удобрения, содержащего нитрат кальция и нитрат калия. Удобрение представлено в виде твердых гомогенных частиц, содержащих от 43 до 47% масс./масс. нитрата кальция, от 46 до 54% масс./масс. нитрата калия и от 0,5 до 3% масс./масс. воды. Удобрение получено путем охлаждения жидких капель гомогенного расплава, содержащего от 43 до 47% масс./масс. нитрата кальция, от 46 до 54% масс./масс. нитрата калия и от 0,5 до 3% масс./масс. воды, падением через охлаждающую жидкость. Предлагаемое удобрение содержит повышенное содержание нитрата кальция, при этом при получении удобрения образуется маловязкий расплав с коротким временем отверждения, что облегчает процесс получения удобрения. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 пр.

1. Удобрение, содержащее от 43 до 47% масс./масс. нитрата кальция, от 46 до 54% масс./масс. нитрата калия и от 0,5 до 3% масс./масс. воды, при этом удобрение находится в виде твердых гомогенных частиц.

2. Удобрение по п. 1, содержание воды в котором составляет от 1 до 2% масс./масс., и удобрение дополнительно содержит от 2 до 5% масс./масс. нитрата аммония.

3. Удобрение по п. 1 или 2, в котором частицы были получены охлаждением жидких капель гомогенного расплава удобрения.

4. Удобрение по любому из пп. 1-3, содержащее 45% масс./масс. нитрата кальция и от 49 до 53% масс./масс. нитрата калия.

5. Удобрение по любому из пп. 1-4, содержащее 45% масс./масс. нитрата кальция и от 49 до 51% масс./масс. нитрата калия.

6. Удобрение по любому из пп. 1-3, содержащее 45% масс./масс. нитрата кальция и 53% масс./масс. нитрата калия.

7. Удобрение по любому из пп. 1-3, содержащее 45% масс./масс. нитрата кальция и 49% масс./масс. нитрата калия.

8. Удобрение по любому из пп. 1-7, в котором частицы представляют собой гранулы.

9. Удобрение по любому из пп. 1-8, в котором частицы представляют собой приллы.

10. Удобрение по любому из пп. 1-9, в котором частицы дополнительно содержат покрытие.

11. Расплав удобрения, содержащий от 43 до 47% масс./масс. нитрата кальция, от 46 до 54% масс./масс. нитрата калия и от 0,5 до 3% масс./масс. воды.

12. Расплав удобрения по п. 11, дополнительно содержащий от 2 до 5% масс./масс. нитрата аммония.

13. Способ получения твердых частиц удобрения из расплава удобрения по любому из пп. 11, 12, включающий следующие стадии:

а. образование жидких капель из гомогенного расплава удобрения, содержащего 43-47% масс./масс. нитрата кальция, 46-54% масс./масс. нитрата калия и от 0,5 до 3% масс./масс. воды;

b. охлаждение жидких капель с образованием твердых частиц; и

c. покрытие твердых частиц.

14. Способ по п. 13, в котором температура расплава удобрения находится в диапазоне от 153 до 225°С.

15. Способ по любому из пп. 13, 14, в котором жидкие капли отверждаются падением через охлаждающую жидкость.

16. Способ по любому из пп. 13-15, в котором количество нанесенного покрытия находится в диапазоне от 0,05 до 0,3% масс./масс. по отношению к массе частиц.

17. Способ по любому из пп. 13-16, в котором расплав удобрения содержит 45% масс./масс. нитрата кальция и 53% масс./масс. нитрата калия, и в котором температура расплава удобрения находится в диапазоне от 200 до 225°С.

18. Способ по любому из пп. 13-16, в котором расплав удобрения содержит 45% масс./масс. нитрата кальция и 49% масс./масс. нитрата калия, и в котором температура расплава удобрения находится в диапазоне от 200 до 225°С.