ЧАСТИЦА УДОБРЕНИЯ Российский патент 2021 года по МПК C05B7/00 C05G3/00 B01J2/30 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее раскрытие касается частиц удобрения для фертигации.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Фертигация представляет собой хорошо известный способ комбинированного нанесения воды и питательных веществ на растение.

Растения требуют и используют питательные вещества для роста. Имеется по меньшей мере 16 питательных веществ, рассматриваемых как незаменимые для роста растения, и они обычно классифицируются как макроэлементы и микроэлементы относительно потребности растений. Первичными питательными веществами являются углерод (С), водород (Н), кислород (О), азот (N), фосфор (Р) и калий (K). Вторичными макроэлементами являются кальций (Са), магний (Мg) и сера (S). Кроме того, так называемыми микроэлементами, также обычно предоставляемыми минеральными удобрениями, являются: бор (В), хлор (Cl), медь (Сu), железо (Fe), марганец (Мn), цинк (Zn) и молибден (Мо).

Некоторые первичные питательные вещества поставляются из воздуха и воды: углерод (С), водород (Н) и кислород (О). Остальные первичные питательные вещества могут поставляться из почвы, однако, когда поставка из почвы является недостаточной для оптимального роста, они могут поставляться удобрениями. Первичные питательные вещества удобрений для растений основываются на азоте (N), фосфоре (Р) и калии (K). Первичные питательные вещества удобрений, главным образом, поглощаются растениями в виде ионов, таких как NO₃^-, NH₄⁺, НРO₄^2-, Н₂РO₄^- и K⁺. Соответственно, большинство неорганических удобрений предоставляет соли, содержание некоторые из или все упомянутые ионы.

Удобрения класса первичных питательных веществ часто заявляются как X-Y-Z, где значение X соответствует теоретической процентной доле элементарного азота по массе в удобрении. Y представляет собой содержание фосфора, соответствующее воображаемой массовой доле Р₂O₅. 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 (KCl) должен быть заявлен как 0-0-60.

Удобрения, предоставляющие все первичные питательные вещества удобрения в доступной для растений форме, часто называются NPK удобрения. NPK частицы представляют собой NPK удобрения в твердой форме. Большинство NPK частиц содержит значительные уровни нерастворимых в воде частиц, часто в интервале от 5 до 20% масс./масс. частиц удобрения. Соответственно, такие частицы не подходят для фертигации, для которой требуется практически полное отсутствие нерастворимых веществ. Любое присутствие нерастворимых частиц (мелкозернистых частиц) после растворения может влиять на эффективность систем фертигации посредством блокирования или засорения систем фертигации.

Гранулирование из расплава представляет собой чаще всего используемый промышленный способ получения частиц удобрения. Один тип способа гранулирования из расплава включает нагревание водной смеси, содержащей соли удобрения, с получением расплава удобрения. Другой тип способов гранулирования из расплава включает реакцию между неорганическими кислотами и аммиаком, с получением нагретой реакционной смеси, содержащей соли удобрения. Данная реакционная смесь также представляет собой расплав удобрения, который можно гранулировать хорошо известными методиками (например, GB 2116159 и US 2614040).

Частицы удобрения должны быть устойчивыми для того, чтобы сохранять физическую целостность во время изготовления, хранения, транспортировки и обращения. Соответственно, часто желательно, чтобы частицы удобрения имели низкую гигроскопичность, высокую прочность частиц, слабую тенденцию к спеканию и слабую тенденцию к пылеобразованию.

Поглощение влаги во время хранения и обращения может уменьшать физическое качество частиц удобрения. Большинство частиц удобрения являются гигроскопичными, но гигроскопичность зависит от нескольких параметров, включающих химический состав и площадь поверхности. В общем, поглощение воды происходит, если давления водного пара воздуха превышает давление водного пара частиц удобрения. Поглощение влаги может приводить к целому ряду проблем, включающих спекание частиц во время хранения. Один механизм спекания для частиц неорганического NPK, содержащего нитрат аммония, включает образование кристаллических мостиков между частицами.

Частицы неорганического NPK могут быть покрыты для предотвращения поглощения влаги. Такие покрытия могут распадаться, становиться проницаемыми или растворяться при нанесении на почву, в зависимости от состава покрытия. Некоторые покрытия удобрения разрабатываются для медленного высвобождения содержимого - питательных веществ ядром частицы. Однако для фертигации желательно то, чтобы любые покрытые частицы удобрения растворялись быстро и полностью.

Известно, что некоторые покрытия удобрения, содержащие воска, уменьшают образование пыли, как раскрыто в US 6475259. Однако частицы удобрения, содержащие покрытия, содержащие воск или полимеры, вероятно вызвали бы проблемы с поверхностными пленками при растворении в воде.

С другой стороны, в US 4150965 раскрыта двухслойная система покрытия, по всей вероятности улучшающая свойства во время хранения и транспортировки, где предложены индивидуальные пеллеты удобрения, покрытые по всей их поверхности однородным и по существу непрерывным покрытием алкиламина в твердом состоянии со слоем минерального масла, нанесенным над указанным покрытием. Данное алкиламиновое покрытие может составлять от 0,02 до 0,05% масс./масс. частицы, и покрытие минеральным маслом может составлять от 0,03 до 0,15% масс./масс. частицы.

Таким образом, существует потребность в высоководорастворимых устойчивых частицах удобрения с однослойными покрытиями, подходящими для фертигации.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно настоящему раскрытию предложены устойчивые частицы удобрения для фертигации. Композиция, содержащая минеральное масло, первичные алкиламины и нерастворимые в воде частицы, может покрывать частицы удобрения и делать их подходящими для фертигации. Кроме того, покрытые частицы демонстрируют пониженную тенденцию к пылеобразованию. Композиция покрытия может наноситься в виде тонкого, одиночного, непрерывного покрытия, покрывающего ядро частицы. С данным покрытием могут избегаться проблемы поверхностных пленок при растворении покрытых частиц в воде, даже если очень гидрофобное минеральное масло является менее плотным, чем вода. Включение нерастворимых в воде частиц в частицу удобрения для фертигации может казаться противоречащим здравому смыслу, однако, заявленные частицы могут быть растворены с получением фертигационного раствора, с которым избегаются проблемы в емкостях, соплах и трубках систем фертигации.

В первом воплощении предложена частица удобрения для фертигации, содержащая ядро и непрерывное покрытие, где данное ядро содержит неорганические питательные соли, и где непрерывное покрытие содержит от 97 до 99% масс./масс. минерального масла и от 1 до 3% масс./масс. первичных алкиламинов и составляет от 0,05 до 0,25% масс./масс. частицы. В одном аспекте первого воплощения частица удобрения представляет собой частицу NPK или частицу NP.

Во втором аспекте первого воплощения ядро содержит продукт реакции по меньшей мере одной неорганической кислоты, выбранной из азотной кислоты, фосфорной кислоты, серной кислоты и их смесей, и аммиака.

В третьем аспекте первого воплощения ядро состоит из продукта реакции по меньшей мере одной неорганической кислоты, выбранной из азотной кислоты, фосфорной кислоты, серной кислоты и их смесей, и аммиака.

В четвертом аспекте первого воплощения ядро содержит меньше, чем 1,0% масс./масс. нерастворимого в воде вещества.

В пятом аспекте первого воплощения ядро содержит меньше, чем 0,7% масс./масс. нерастворимого в воде вещества.

В шестом аспекте первого воплощения ядро имеет грубо сферическую

форму.

В седьмом аспекте первого воплощения непрерывное покрытие составляет от 0,05 до 0,2% масс./масс. частицы.

В восьмом аспекте первого воплощения диаметр ядра находится в интервале от 2 до 4 мм.

В девятом аспекте первого воплощения покрытие содержит от 0,1 до 1,0% масс./масс. нерастворимых в воде частиц.

В десятом аспекте первого воплощения покрытие содержит от 0,1 до 0,5% масс./масс. частиц талька со средним размером частиц(d50) в интервале от 10 до 30 мкм.

В одиннадцатом аспекте первого воплощения минеральное масло содержит фракцию гидрированной тяжелой нафтеновой нефти.

В двенадцатом аспекте первого воплощения первичные алкиламины представляют собой гидрогенизированные талловые амины.

Во втором воплощении предложен способ получения частиц удобрения для фертигации, включающий следующие стадии:

а. проведение взаимодействия по меньшей мере одной неорганической кислоты, выбранной из азотной кислоты, фосфорной кислоты, серной кислоты и их смесей, с аммиаком с образованием нагретой водной реакционной смеси;

б. приготовление в виде частиц данной нагретой водной реакционной смеси;

в. покрытие частиц со стадии б. композицией покрытия, содержащей от 97 до 99% масс./масс. минерального масла и от 1 до 3% масс./масс. первичных алкиламинов.

В одном аспекте второго воплощения вода упаривается из нагретой водной реакционной смеси до уровня меньше 2% масс./масс. перед стадией приготовления в виде частиц.

Во втором аспекте второго воплощения вязкость минерального масла находится в интервале от 90 до 130 сантистоксов при 40°С.

В третьем аспекте второго воплощения образованием частиц является способ отверждения расплава разбрызгиванием, встряхивания или сфероизации.

В четвертом аспекте второго воплощения композиция покрытия содержит от 0,1 до 0,5% масс./масс. нерастворимых в воде частиц.

В третьем воплощении предложен продукт, полученный способом по второму воплощению.

В четвертом воплощении предложено применение частиц согласно первому воплощению для фертигации.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Обнаружено то, что специфическую композицию покрытия, содержащую минеральное масло, первичные алкиламины, можно использовать для покрытия частиц удобрения. Такие покрытые частицы удобрения демонстрируют тенденцию к низкому пылеобразованию и подходят для фертигации.

Фертигация представляет собой способ предоставления растениям водного раствора, содержащего растворенные питательные вещества удобрения. Соответственно, одновременно может выполняться потребность в питательных веществах удобрения и воде. Фертигационный раствор в том виде, в котором он используется в данном документе, представляет собой водный раствор удобрения, подлежащий применению в полевых условиях. Он может быть получен растворением частиц удобрения, подходящего для фертигации, в воде. Фертигационный раствор может быть продан в том виде, в котором он находится, но из-за высоких затрат на транспортировку удобным является местное получение фертигационного раствора на фермах. Таким образом, существует потребность в частицах удобрения, подходящих для фертигации. Фраза «частицы удобрения, подходящие для фертигации», в том виде, в котором она используется в данном документе, означает высоководорастворимые, устойчивые частицы удобрения, содержащие покрытие, с которыми можно избежать сильного образования поверхностной пленки на фертигационном растворе и/или фертигационном оборудовании, подобном емкостям, соплам, испускателям воды и трубкам. В частности, раствор для фертигации должен иметь способность к испусканию круговыми системами полива, макро- и микроразбрызгивателями.

Одной пользой фертигации может быть большая гибкость и контроль наносимых питательных веществ, чем при традиционном распространении твердых частиц удобрения. Кроме того, питательные вещества можно наносить, когда необходимо и в маленьких дозах, что уменьшает потенциал утечки питательного вещества в окружающую среду. Недостатком фертигации может быть засорение сопел и трубок из-за нерастворимого вещества в фертигационном растворе. Нерастворимое в воде вещество может присутствовать в частицах удобрения или возникать из-за реакций между компонентами удобрения и примесями и/или загрязнениями в воде. Примеры такого нерастворимого в воде вещества включают фосфат кальция, силикаты кальция и тальк. Соответственно, для фертигационных растворов, содержащих фосфат, уровень ионов кальция в фертигационном растворе должен быть таким низким, какой только возможен, для того, чтобы избегать образования нерастворимых частиц фосфата кальция.

Известен целый ряд частиц удобрения, содержащих соли неорганических питательных веществ, т.е. соли удобрения. «Соли неорганических питательных веществ» в том виде, в котором они используются в данном изобретении, представляют собой нетоксичные водорастворимые соли, содержащие по меньшей мере один из ионов NO₃^-, NH₄⁺, НРO₄^2-, Н₂РO₄^- и K⁺. Большинство неорганических удобрений содержит водорастворимые соли, предоставляющие некоторые или все данные ионы в доступной для растений форме. Под водорастворимыми солями авторы изобретения подразумевают соли, которые имеют растворимость в воде выше 1 г на литр при 25°С.

«NPK удобрения» в том виде, в котором данный термин используется в данном документе, включают все три первичных питательных вещества удобрений в виде водорастворимых солей неорганических питательных веществ. Термин «NP удобрения» в том виде, в котором он используется в данном документе, означает удобрения, содержащие источник азота и источник фосфора в виде водорастворимых солей неорганических питательных веществ. Соответственно, и удобрения NPK, и удобрения NP содержат фосфат. Частица NPK представляет собой NPK удобрение в твердой форме. Частица NP представляет собой NP удобрение в твердой форме.

Частицы неорганических удобрений, предоставляющих некоторые или все первичные питательные вещества удобрения в доступной для растений форме, часто производятся гранулированием расплава удобрения. «Расплав удобрения» в том виде, в котором данный термин используется в данном документе, представляет собой любую жидкость, содержащую полностью и/или частично растворенные соли удобрения, в которых содержание воды меньше, чем 20% об./об. Соответственно, расплав удобрения может быть твердым при температуре окружающей среды, но жидким при повышенных температурах, таких как выше 100°С. Избыток воды часто упаривают из расплава удобрения перед стадией образования капель. Стадия образования капель может включать распыление расплава удобрения через сопла. Жидкие капли затем могут отверждаться разными хорошо известными способами. Отверждение расплава разбрызгиванием представляет собой один тип способа гранулирования 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 один тип способа гранулирования расплава, в котором капли отверждаются посредством встряхивания и расслаивания. Такие способы гранулирования расплава могут использоваться для образования грубо сферических частиц. Для грубо сферической частицы все наименьшие диаметры всех поперечных срезов являются аналогичными. Для грубо сферической частицы все наибольшие диаметры всех поперечных срезов являются аналогичными. Кроме того, для грубо сферической частицы наибольший диаметр находится в интервале от 100 до 120% наименьшего диаметра данной частицы.

При взаимодействии водных растворов неорганических кислот с безводным или водным аммиаком может быть получена нагретая водная реакционная смесь, содержащая соли удобрения. Данная реакционная смесь может образовать расплав удобрения, который может быть гранулирован хорошо известными методиками. В зависимости от чистоты сырья такие расплавы удобрения могут иметь очень низкие уровни нерастворимого в воде вещества. Не желая быть связанными теорией авторы изобретения ожидают то, что если чистые неорганические кислоты взаимодействуют с чистым аммиаком, по существу все образовавшиеся соли будут водорастворимыми. Неорганические кислоты включают соляную кислоту, азотную кислоту, фосфорную кислоту и серную кислоту. Однако для применения в удобрении часто избегают соляной кислоты. Подходящие неорганические кислоты в том виде, в котором они используются в данном документе, выбирают из азотной кислоты, фосфорной кислоты, серной кислоты и любых смесей любых из них. Неорганические кислоты в том виде, в котором они используются в данном изобретении, включают водные растворы, полученные при растворении неорганических кислот в воде. Следует то, что также можно ожидать, что частицы удобрения, полученные из таких расплавов удобрения, являются высоководорастворимыми, т.е. содержат очень низкие уровни нерастворимого в воде вещества. В частности, частицы удобрения, полученные из таких расплавов удобрения, могут содержать меньше, чем 1% масс./масс. нерастворимого в воде вещества. В частности, частицы удобрения, полученные из таких расплавов удобрения, могут содержать меньше, чем 0,7% масс./масс. нерастворимого в воде вещества. В частности, частицы удобрения, полученные из таких расплавов удобрения, могут содержать меньше, чем 0,5% масс./масс. нерастворимого в воде вещества. В частности, частицы удобрения, полученные из таких расплавов удобрения, могут содержать от 0,1 до 1% масс./масс. нерастворимого в воде вещества или, более конкретно, от 0,1 до 0,7% масс./масс. или от 0,1 до 0,5% масс./масс. нерастворимого в воде вещества. Такие частицы удобрения могут быть покрыты для того, чтобы поддерживать физическую целостность во время изготовления, хранения, транспортировки и обращения.

Двухвалентные катионы, присутствующие в любом из ингредиентов, используемых для способов гранулирования из расплавов, могут давать нерастворимые в воде соли. В частности, соль фосфат кальция - СаНРO₄ - может образоваться, если растворы, содержащие ионы кальция, смешивают с растворами, содержащими фосфат. Другие нерастворимые в воде соли также могут образоваться из ионов железа (II), железа (III) и магния. «Нерастворимые в воде соли» в том виде, в котором данный термин используется в данном документе, представляют собой соли с растворимостью в воде меньше 1 г на литр при 25°С.

Для частиц для фертигации обычно желательно предоставлять композицию покрытия, которая способна защищать ядро одним, непрерывным и тонким слоем. «Непрерывное покрытие» в том виде, в котором данный термин используется в данном документе, будет достаточно покрывать поверхность ядра во избежание проблем спекания. В частности, непрерывное покрытие может покрывать больше, чем 90% поверхности ядра. В частности, непрерывное покрытие может покрывать больше, чем 95% поверхности ядра. В частности, непрерывное покрытие может покрывать больше, чем 98% поверхности ядра. В частности, непрерывное покрытие может покрывать больше, чем 99% поверхности ядра. В частности, непрерывное покрытие может полностью покрывать ядро. Толщина слоя может определяться количеством наносимого непрерывного покрытия как процентной доли массы по сравнению с массой частицы. Подходящие количества покрытия, подлежащие нанесению на частицы с получением подходяще «тонкого» слоя, более подробно обсуждаются ниже. Не будучи связанными теорией, слои, которые являются слишком толстыми, могут приводить к засорению сопел и трубок из-за нерастворимого вещества в покрытии.

Обнаруживается то, что композиция покрытия, содержащая от 97 до 99% масс./масс. минерального масла, была полезной, в частности, примеры демонстрируют композицию покрытия, содержащую фракцию гидрированной тяжелой нафтеновой нефти. В частности, примеры демонстрируют композицию покрытия, содержащую 98% масс./масс. фракции гидрированной тяжелой нафтеновой нефти.

Минеральные масла могут быть очищены из неочищенных масел нефти или могут быть получены синтетически. Термин «минеральное масло» в том виде, в котором он используется в данном документе, означает смесь, которая является жидкой при комнатной температуре, имеет температуру кипения в интервале от 300 до 600°С и содержит преимущественно линейные С15-С50 углеводороды, разветвленные углеводороды и/или ароматические углеводороды. При использовании минеральных масел в покрытиях удобрений можно ожидать то, что любая малая фракция летучих компонентов испаряется с течением времени. Соответственно, химический состав минерального масла может постепенно изменяться стечением времени без значительного влияния на его пригодность.

Гидрирование минерального масла может включать насыщение связей, десульфирование и удаление примесей. Соответственно, «фракция гидрированной тяжелой нафтеновой нефти» представляет собой минеральное масло, которое может быть получено перегонкой нефти с получением фракции, которую затем гидрируют. После гидрирования данная фракция преимущественно состоит из С20-С50 насыщенных циклоалканов в виде масла с кинематической вязкостью по меньшей мере 19 сантистоксов при 40°С. Соответственно, «фракция гидрированной парафиновой нефти» представляет собой минеральное масло, которое может быть получено перегонкой нефти с получением фракции, которую затем гидрируют. После гидрирования данная фракция преимущественно состоит из С20-С50 насыщенных линейных или разветвленных алканов.

Вязкость минеральных масел зависит от их состава, и обнаруживается то, что уровни пылеобразования коррелировали с вязкостью минерального масла.

Вязкость минеральных масел, используемых в покрытии, может находиться в интервале от 20 до 140 сантистоксов при 40°С. Более конкретно, вязкость может находиться в интервале от 30 до 130 сантистоксов при 40°С. Более конкретно, вязкость может находиться в интервале от 90 до 130 сантистоксов при 40°С. Вязкости, на которые дается ссылка во всем данном документе, представляют собой кинематические вязкости.

Поскольку минеральные масла являются гидрофобными и менее плотными, чем вода, можно ожидать то, что они будут плавать на поверхности. Соответственно, для частицы для фертигации полезно иметь такую малую, как только возможно толщину покрытия. Обнаружили то, что настоящая композиция покрытия может защищать ядро тонким, одиночным, непрерывным слоем, полностью покрывающим ядро. Тонкий, одиночный, непрерывный слой в том виде, в котором он используется в данном изобретении, может покрывать частицы удобрения при нанесении композиции покрытия в интервале от 0,05 до 0,25% масс./масс. частицы. Более конкретно, композиция покрытия наносится в интервале от 0,05 до 0,20% масс./масс. и даже более конкретно в пределах интервала от 0,05 до 0,15% масс./масс. частицы. Отмечается то, что гранулирование из расплава может использоваться для получения таких ядер в виде грубо сферических частиц, и что отношение площади поверхности к объему минимизируется, таким образом, также минимизируя количество композиции покрытия, необходимое для покрытия ядра. Для частиц NPK разных размеров или форм может потребоваться больше или меньше композиции покрытия для покрытия ядра, и необходимое количество может быть легко определено специалистом в данной области. Более конкретно, диаметр частиц ядра составляет от 2 до 4 мм.

Также обнаружили то, что с композицией покрытия, раскрытой в данном документе, могут избегаться важные проблемы поверхностных пленок при растворении покрытых частиц в воде. В отличие от этого, ожидалось бы то, что частицы удобрения с покрытиями, содержащими воск, вызывали бы проблемы на поверхности фертигационного раствора или в соплах для фертигации. Не желая быть связанными теорией, минеральное масло может вызывать то, что частицы, образующиеся из композиции покрытия, легче проходят через через сопла для фертигации. Тем не менее, обнаружили то, что композиция покрытия, нанесенная в интервале от 0,05 до 0,25% масс./масс. частицы, как раскрыто в предыдущем абзаце, подходит для применения покрытых частиц в фертигационных приложениях.

Предложенная композиция покрытия также содержит небольшое количество первичных алкиламинов. Не желая быть связанными теорией, предполагается то, что данные соединения могут предотвращать образование прочных кристаллических мостиков между частицами. Первичные алкиламины могут быть одиночными соединениями или смесями таких соединений, имеющими температуру плавления выше температуры окружающей среды. В частности, первичные алкиламины могут представлять собой линейные С12-С20 соединения с концевым амином. В частности, первичные алкиламины могут представлять собой линейные С14-С18 соединения с концевым амином. В частности, первичные алкиламины могут представлять собой линейные С16-С18 соединения с концевым амином. Доступны многочисленные смеси подходящих первичных аминов, например, Armeen НТ от AkzoNobel Surface Chemistry и гидрированный талловый амин от целого ряда поставщиков.

Предложенная композиция покрытия также может содержать небольшое количество нерастворимых в воде частиц. Добавление нерастворимых в воде частиц в удобрение для фертигации может казаться противоречащим здравому смыслу, однако, обнаружили то, что они улучшают легкость обращения с удобрением без вредного влияния на саму фертигацию. Такие многочисленные нерастворимые в воде частицы известны в области удобрений, например, тальк, глины, доломит, силикаты кальция. «Нерастворимые в воде частицы» в том виде, в котором данный термин используется в данном документе, представляют собой твердые частицы с растворимостью в воде меньше 1 г на литр при 25°С. Такие частицы могут наноситься на покрытие в виде порошка. Не желая быть связанными теорией, данные частицы могут предотвращать тесный контакт между частицами удобрения и, таким образом, уменьшать тенденцию с спеканию. Нерастворимые в воде частицы можно добавлять к частицам удобрения до стадии покрытия или после стадии покрытия. Нерастворимые в воде частицы, например, могут иметь объем на основе среднего размера частиц (d50) в интервале от 10 до 30 мкм (при измерении традиционными способами лазерной дифракции). Они также могут иметь средний размер частиц (d50) в интервале от 15 до 25 мкм. Они также могут иметь средний размер частиц (d50) в интервале от 18 до 23 мкм. Когда композиция покрытия содержит такие нерастворимые в воде частицы, спекание может уменьшаться, тогда как может избегаться осаждение частиц в оборудовании для фертигации. Не желая быть связанными теорией, данные частицы могут оставаться в контакте с компонентами гидрофобного покрытия в фертигационном растворе. В частности, композиция покрытия может содержать от 0,1 до 0,5% масс./масс. нерастворимых в воде частиц. В частности, композиция покрытия может содержать от 0,2 до 0,4% масс./масс. нерастворимых в воде частиц. В частности, композиция покрытия может содержать примерно 0,3% масс./масс. нерастворимых в воде частиц. В частности, композиция покрытия может содержать от 0,1 до 0,5% масс./масс. частиц талька со средним размером в интервале от 10 до 30 мкм. В частности, композиция покрытия может содержать от 0,2 до 0,4% масс./масс. частиц талька со средним размером частиц в интервале от 10 до 30 мкм. В частности, композиция покрытия может содержать примерно 0,3% масс./масс. частиц талька со средним размером частиц в интервале примерно 20 мкм.

Фраза «примерно X» в том виде, в котором она используется в данном документе, означает любое измеренное значение, которое было бы округлено до X.

Настоящее изобретение определяется формулой изобретения, а не следующими примерами.

ПРИМЕРЫ

Пример 1

Проводили взаимодействие водной азотной кислоты (60-65% масс./масс.), водной фосфорной кислоты (уровня качества для удобрения, 52% масс./масс.) и серной кислоты (98% масс./масс.) с безводным аммиаком (100% масс./масс.) с образованием реакционной смеси, содержащей 15% масс./масс. воды при атмосферном давлении. Данную реакционную смесь добавляли в гранулятор с получением высокорастворимых в воде частиц NPK (13-4-25). Данные частицы можно покрывать с получением частиц удобрения для фертигации.

Пример 2

Влияние композиций покрытия на частицы NPK (14-7-18)

Таблица 1

В образце 1 частицы NPK 14-7-18 покрывали 0,18% масс./масс. композиции, содержащей воска, масло, амины и тальк. Затем тестировали традиционными способами устойчивость, включающую гигроскопичность, прочность частиц, тенденцию к спеканию и уровень пылеобразования.

В образце 2А частицы NPK 14-7-18 покрывали 0,08% масс./масс. композиции, содержащей 92% масс./масс. фракции гидрированной тяжелой нафтеновой нефти (вязкость 31 сантистокс при 40°С), 8% масс./масс. гидрированного таллового амина и 0,3% масс./масс. талька. Затем тестировали традиционными способами устойчивость, включающую гигроскопичность, прочность частиц, тенденцию к спеканию и уровень пылеобразования.

В образце 2Б частицы NPK 14-7-18 покрывали 0,08% масс./масс. композиции, содержащей 92% масс./масс. фракции гидрированной тяжелой нафтеновой нефти (вязкость 110 сантистоксов при 40°С), 8% масс./масс. гидрированного таллового амина и 0,3% масс./масс. талька. Затем тестировали традиционными способами устойчивость, включающую гигроскопичность, прочность частиц, тенденцию к спеканию и уровень пылеобразования.

В образце 3А частицы NPK 14-7-18 покрывали 0,08% масс./масс. композиции, содержащей 92% масс./масс. фракции гидрированной тяжелой нафтеновой нефти (вязкость 31 сантистокс при 40°С), 8% масс./масс. гидрированного таллового амина и 0,4% масс./масс. талька. Затем тестировали традиционными способами устойчивость, включающую гигроскопичность, прочность частиц, тенденцию к спеканию и уровень пылеобразования.

В образце 3Б частицы NPK 14-7-18 покрывали 0,08% масс./масс. композиции, содержащей 92% масс./масс. фракции гидрированной тяжелой нафтеновой нефти (вязкость 110 сантистоксов при 40°С), 8% масс./масс. гидрированного таллового амина и 0,4% масс./масс. талька. Затем тестировали традиционными способами устойчивость, включающую гигроскопичность, прочность частиц, тенденцию к спеканию и уровень пылеобразования.

В образце 4А частицы NPK 14-7-18 покрывали 0,08% масс./масс. композиции, содержащей 98% масс./масс. фракции гидрированной тяжелой нафтеновой нефти (вязкость 31 сантистокс при 40°С), 2% масс./масс. гидрированного таллового амина и 0,3% масс./масс. талька. Затем тестировали традиционными способами устойчивость, включающую гигроскопичность, прочность частиц, тенденцию к спеканию и уровень пылеобразования.

В образце 4Б частицы NPK 14-7-18 покрывали 0,08% масс./масс. композиции, содержащей 98% масс./масс. фракции гидрированной тяжелой нафтеновой нефти (вязкость 110 сантистоксов при 40°С), 2% масс./масс. гидрированного таллового амина и 0,3% масс./масс. талька. Затем тестировали традиционными способами устойчивость, включающую гигроскопичность, прочность частиц, тенденцию к спеканию и уровень пылеобразования.

В образце 5 непокрытые частицы NPK (14-7-18) тестировали так же, как и образцы 1-4Б.

Как очевидно из результатов, непокрытые частицы NPK (образец 5) и частицы NPK, содержащие покрытие, содержащее воск (образец 1), используются в качестве контроля. Посредством применения отличного покрытия без воска, содержащего 92% масс./масс. минерального масла и 8% масс./масс. первичных алкиламинов, не подвергались значимому влиянию гигроскопичность, прочность частиц и тенденция к спеканию. Однако возникали проблемы пылеобразования (образец 2А, 2Б, 3А и 3Б). Посредством изменения композиции покрытия до 98% масс./масс. минерального масла и 2% масс./масс. аминов (образец 4А и 4Б), тенденция к пылеобразованию была аналогичной для частиц, покрытых покрытием, содержащим воск. Наилучшие значения пылеобразования достигались с образцом 4Б, который содержал минеральное масло с вязкостью 110 сантистоксов при 40°С.

Пример 3

Частицы удобрения (13-4-25) покрывали с достижением непрерывного покрытия, содержащего 98% масс./масс. фракции гидрированной тяжелой нафтеновой нефти (вязкость 110 сантистоксов при 40°С), 2% масс./масс. гидрированного таллового амина и 0,3% масс./масс. частиц талька. Образцы покрытых частиц удобрения растворяли в воде при 21°С и перемешивали 1 час с получением фертигационных растворов, содержащих 5, 10, 15% масс./масс. удобрения. Затем фертигационные растворы фильтровали через 3 мкм фильтр, стекла промывали маленькими количествами изопропанола, и нерастворимые фракции отбирали и взвешивали после сушки. Сушку осуществляли в печи в течение 30 минут при 105°С. Как можно видеть из Таблицы 2, фертигационные растворы, содержащие 5 или 10% масс./масс. растворенных фертигационных частиц, содержали меньше, чем 1,0% масс./масс. нерастворимого вещества, захватываемого 3 мкм фильтром.

Таблица 2

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Частица удобрения для фертигации содержит ядро и непрерывное покрытие, где ядро содержит неорганические питательные соли, а непрерывное покрытие представляет собой один слой и содержит от 97 до 99% масс./масс. минерального масла, от 1 до 3% масс./масс. первичных алкиламинов и от 0,1 до 1,0% масс./масс. нерастворимых в воде частиц, и составляет от 0,05 до 0,25% масс./масс. частицы. Первичные алкиламины выбраны из группы линейных С₁₂-С₂₀ соединений с концевым амином, нерастворимые в воде частицы выбраны из группы, состоящей из талька, глин, доломита, силикатов кальция, а минеральное масло выбрано из смеси, которая является жидкой при комнатной температуре, имеет температуру кипения в интервале от 300 до 600°С и содержит преимущественно С₁₅-С₅₀ линейные углеводороды, разветвленные углеводороды и/или ароматические углеводороды. Предлагаемые частицы удобрения являются устойчивыми и подходят для фертигации, демонстрируют пониженную тенденцию к пылеобразованию, позволяют избегать проблемы поверхностных пленок при растворении частиц в воде, даже если очень гидрофобное минеральное масло является менее плотным, чем вода, растворы для фертигации с использованием частиц удобрения не забивают сопла в фертигационных системах. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 пр.

1. Частица удобрения для фертигации, содержащая ядро и непрерывное покрытие, где данное ядро содержит неорганические питательные соли, и данное непрерывное покрытие представляет собой один слой и содержит от 97 до 99% масс./масс. минерального масла, от 1 до 3% масс./масс. первичных алкиламинов и от 0,1 до 1,0% масс./масс. нерастворимых в воде частиц, и составляет от 0,05 до 0,25% масс./масс. частицы,

где первичные алкиламины выбраны из группы линейных С₁₂-С₂₀ соединений с концевым амином, нерастворимые в воде частицы выбраны из группы, состоящей из талька, глин, доломита, силикатов кальция, а минеральное масло выбрано из смеси, которая является жидкой при комнатной температуре, имеет температуру кипения в интервале от 300 до 600°С и содержит преимущественно С₁₅-С₅₀ линейные углеводороды, разветвленные углеводороды и/или ароматические углеводороды.

2. Частица по п. 1, где частица удобрения представляет собой частицу NPK или частицу NP.

3. Частица по любому из пп. 1, 2, в которой ядро содержит реакционный продукт по меньшей мере одной неорганической кислоты, выбранной из азотной кислоты, фосфорной кислоты, серной кислоты и их смесей; и аммиака.

4. Частица по любому из пп. 1-3, в которой ядро состоит из реакционного продукта по меньшей мере одной неорганической кислоты, выбранной из азотной кислоты, фосфорной кислоты, серной кислоты и их смесей; и аммиака.

5. Частица по любому из пп. 1-4, в которой ядро содержит меньше чем 1,0% масс./масс. нерастворимого в воде вещества.

6. Частица по любому из пп. 1-5, в которой ядро содержит меньше чем 0,7% масс./масс. нерастворимого в воде вещества.

7. Частица по любому из пп. 1-6, в которой ядро имеет грубо сферическую форму.

8. Частица по любому из пп. 1-7, в которой непрерывное покрытие содержит от 97 до 99% масс./масс. минерального масла и составляет от 0,05 до 0,20% массы частицы.

9. Частица по любому из пп. 1-8, в которой средний диаметр ядра находится в интервале от 2 до 4 мм.

10. Частица по любому из пп. 1-9, в которой покрытие содержит от 0,1 до 0,5% масс./масс. нерастворимых в воде частиц.

11. Частица по любому из пп. 1-9, в которой покрытие содержит от 0,1 до 0,5% масс./масс. частиц талька со средним размером частиц (d50) в интервале от 10 до 30 мкм.

12. Частица по любому из пп. 1-11, в которой минеральное масло содержит фракцию гидрированной тяжелой нафтеновой нефти.

13. Частица по любому из пп. 1-12, в которой первичные алкиламины представляют собой гидрированные талловые амины.

14. Способ получения частицы удобрения для фертигации, включающий следующие стадии:

а. осуществление взаимодействия по меньшей мере одной минеральной кислоты, выбранной из азотной кислоты, фосфорной кислоты, серной кислоты и их смесей; с аммиаком с образованием нагретой водной реакционной смеси,

б. образование частиц из нагретой водной реакционной смеси,

в. покрытие частиц со стадии б. одним слоем композиции покрытия, содержащей от 97 до 99% масс./масс. минерального масла, от 1 до 3% масс./масс. первичных алкиламинов и от 0,1 до 1,0% масс./масс. нерастворимых в воде частиц, таким образом, что данная композиция покрытия составляет от 0,05 до 0,25% масс./масс. частиц,

где первичные алкиламины выбраны из группы линейных С₁₂-С₂₀ соединений с концевым амином, нерастворимые в воде частицы выбраны из группы, состоящей из талька, глин, доломита, силикатов кальция, а минеральное масло выбрано из смеси, которая является жидкой при комнатной температуре, имеет температуру кипения в интервале от 300 до 600°С и содержит преимущественно С₁₅-С₅₀ линейные углеводороды, разветвленные углеводороды и/или ароматические углеводороды.

15. Способ по п. 14, в котором воду упаривают из нагретой водной реакционной смеси до уровня меньше 2% масс./масс. перед стадией образования частиц.

16. Способ по любому из пп. 14, 15, в котором вязкость минерального масла находится в интервале от 90 до 130 сантистоксов при 40°С.

17. Способ по любому из пп. 14-16, в котором образованием частиц является способ отверждения расплава разбрызгиванием, встряхивания или сфероизации.

18. Способ по любому из пп. 14-17, в котором композиция покрытия содержит от 0,1 до 0,5% масс./масс. нерастворимых в воде частиц.

19. Способ по любому из пп. 14-18, в котором композиция покрытия составляет от 0,05 до 0,2% масс./масс. частиц.

20. Применение частицы удобрения по любому из пп. 1-13 для фертигации.