Способ получения неслеживающегося удобрения Советский патент 1985 года по МПК C05C9/00 

9 СО С 1113 Изобретение относится к химической технологии сложных минеральных многослойных удобрений, предназначенных для использования на почвах с щелочным и слабощелочным рН раствора, для которых характерно наличие больших количеств кальция и магния, связывающих фосфорную часть удобрения в нерастворимые и трудноусваивае мые растениями основные фосфаты. Известен способ получения азотсодержащего удобрения, включающий реак цию серной кислоты и аммиака, взятых в эквимолярных пропорциях для получе ния бисульфата аммония, добавление в полученную смесь раствора нитрата аммония, насыщенного аммиаком, в количестве, необходимом для превращения бисульфата в сульфат аммония и для насыщения суперфосфата аммиаком с целью долучения сложного удобрения Л . Однако фосфорная часть удобрения, представленная фосфатами кальция и аммония, в водорастворимой форме не заирщена при внесении в почву от перехода под влиянием ионов кальция в нерастворимые и трудноусваиваемые фосфаты кальция. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае.мому результату является способ получения неслеживающихся удобрений путем обработки гранул карбамида азотной кислотой, при котором образу ется сложная гранула карбамида, покрытая оболочкой нитрата карбамида, обладающего меньшей растворимостью и гигроскопичностью,и предотвращающа Удобрение от слеживаемости 2 . Однако этот способ характеризуется низкой прочностью, истираемостью гранул и взрывоопасностью получаемого -удобрения. Кроме того, оно не содержит фосфор, являющийся также основным элементом минерального питания растений. Цель изобретения - увеличение прочности, снижение истираемости и взрывоопасности гранул удобрения при одновременном обогащении его фосфором в неретроградируемой форме. Поставленная цель достигается тем что согласно способу получения несл живающегося удобрения гранулы дополнительно обрабатывают раствором фосфорной кислоты 40-60%-ной концентрации, аммонизированной до содержания 13-15% NH«, в количестве на 1 вес.ч гранул 0,3-0,7 вес.ч. раствора фосфорной кислоты. Сущность способа заключается в том, что при дополнительной, обработке ,гранул карбамида, имеющих в оболочке нитрат мочевины, аммонизированным раствором фосфорной кислоты происходит взаимодействие части азотной кислоты нитрата карбамида с аммиаком диаммоний фосфата и аммонизированный раствор 1ЦРО на поверхности гранул карбамида с нитратом карба-МИДа переходит из ненасыщенного в насыщенное состояние, вследствие чего происходит образование сложных гранул азотно-фосфорного удобрения, обладающего большой прочностью, мень шей истираемостью, взрывоопасностью и одновременно содержащих фосфор в неретроградируемой форме. Условием получения неретроградируемых форм Р/2.5 является наличие в составесложного удобрения свободной а§отной кислоты, связанной лишь с карбамидом в виде нитрата карбамида, который при диссоциации последнего в почвенном растворе взаимодействует с трикальцийфосфатом и предотвращает ретроградацию Р 0 фосфорной Части удобрения. Выбор концентрации аммонизированной фосфорной кислоты содержащей 40-60% H,jP04 и 13-15% NH, обусловлен наибольшей растворимостью образующихся компонентов твердых фаз моно- и диаммонийфосфата в системе - - HgO. При меньшей концентрации соответственно повышается содержание Н,р, которая при обработке двуслойных гранул карбамида с нитратом карбамида приводит к разрушению и следовательно к снижению выхода товарньЬс фракций сложного удобрения. При концентрации же НлРОд выше 60% возрастает температура кристаллизагции раствора,. порядка 80С, при которой увеличивается давление паров и потери аммиака в газовую фазу. Оптимальный расход аммонизированного раствора НлРО на обработку гранул карбамида с оболочкой нитрата карбамида в зависимости от концентрации фосфорной кислоты и аммиака находится в пределах 0,3-0,7 вес.ч. раствора на 1 вес.ч. гранул, так как при. 40%-ной концентрации НлР04 увеличение этого соотношения выше 1:0,7 вследствие большого количества воды, вво31ДИМОЙ в процесс обработки гранул, также как и снижение концентрации НпРОи ниже 40% приводит к растворению компонентов и разрушению гранул что снижает выход кондиционной част продукта. При обработке 60%-ной наибольшее достигаемое Соотношение гра нул к раствору 1:0,7 обусловлено поглотительной способностью гранула ми, вьше которого избыток ,. обр зует влажную мажущуюся консистенцию не подсыхающую при длительной сушке продукта.. При снижении соотношения ниже 1:0,7 вплоть до . 1:0,3 удобрение обл дает ЛУЧШИМИпо-сравнению с прототи пом свойствами при . наличии иеретроградируемой формы Р 0. При соотношении меньшем 1:0,3 ка при использовании 60 так и.40%-ной НлРО вследствие недостаточного коли чества аммонизированного раствора ухудшаются физико-механические и взрывоопасные свойства удобрения (см. таблицу). Как видно из данных таблицы, моноаммонийфосфат на поверхности гранул карбамида в смеси с нитратами карбамида и аммония в отличие от нитрата.карбамида, не проявляющего адгезионных свойств, агломерируется в прочные структурные агрегаты и от носительно невысокая прочность исходных гранул, обусловленная пористостью нитрата карбамида, после обра ботки аммонизированным раствором НлРО, за счет уплотнения кристаллами моноаммонийфосфата увеличивается :до 1-1,2 кг/гранулу, истираемость 1 гранул Снижается в 8-10 , понижается взрьшоопасность удобрения. Шнимальное. количество азотной кислоты, необходимое для предотвращения ретроградации фосфорной части удобрения, рассчитанное по уравнению реакции разложения трикал ций фосфата Са}СР041г+гННОз- -Са(МО,)г42СаИР04 составляет 0,887 г HNO на 1 г „Of Так как исходные двуслойные гран лы азотного удобрения до обработки аммонизированным раствором фосфорно кислоты получают из гранул карбамид и азотной кислоты, которую берут в количестве 0,1 - 105% от массы : карбамида, топри использовании 40%-ного раствора , Содержащег 1Л 13-15% NH, в соотношении на 1 вес.ч. гранул 0,3 вес.ч. раствора содержание в них, нитрата карбамида для сохранения в готовом удобрении азотной кислоты, предохраняющей Р троградации, в почве с учетом азотной кислоты нитрата карбамида, нейтрализуемой избытком аммиака, аммонизированного раствора против его количества, необходимого для образования моноаммонийфосфата, составляет,от 27,97 и 30,2 до 100% нитрата карбами да. При обработке в соотношении гранул к раствору 1:0,7 - от 65,29 и 70,46 до 100% СО (NH5),j.HNO,j. При использовании же 60%-ной Н РО. в соотношении гранул к раствору 1:0,3 содержание нитрата карбамцда соответственно концентрации аммиака составляет от 26,39 и 30,41 до 100% нитрата карбамида. При обработке же в соотношении 1:0,7 - от 61,55 и 71 до 100% СО (NH2). Пример 1. 100 г гранул, содержащих 71,81 г карбамида, покрытых оболочкой 28, 18 г нитрата карбамида обрабатьшают в БГС при 30 г 40%-ного раствора Н„РОл , содержащего 13% ННл в соотношении на Г вес.ч гранул 0,3 вес.ч. аммонизированного pacTBojpa. Получают 115,8 г удобрения, содержащего, г: карбамид 78,22; нитрат карбамида 15; нитрат аммония 8,5; моноаммонийфосфат 14,07. Концентрация азота в удобрении составляет. 39,6%, фосфора - 7,49% в неретроградируемой форме, соотношение N:P20j 1:0,18. Общая сумма питательных элементов 47%. П р и м е р 2. Аналогично примеру 1 обрабатывают гранулы, содержащие 67,46 г карбамида с оболочкой из 32,54 г нитрата карбамида, 30 г 40%ного раствора содержащего 15% NH,. Получают 116,5 г удобрения, содержащего 76 г карбамида, 15,03 г нитрата карбамида, 11,38 г нитрата аммония, 14,07 моноаммонийфосфата, с концентрацией азота 39,4% и фосфора 7,4% в неретроградируемой форме и соотношением N:P2О5 1:0,18 при общей сумме питательных элементов 46,8%. ПримерЗ. По примеру 1 обрабатывают 100 г удобрения, состоящегв из 34,2 г карбамида и 65,8 г нитрата

s113-972

карбамида в оболочке, 70 г 40%-ного раствора НаРОл, содержащего 13% аммиака в соотношении на 1 вес.ч. гранул 0,7 вес,ч, аммонизированного раствора. Получают 137,1 г удобрения, 5 содержащего 49,17 г карбамида, 35,1 г нитрата карбамида, 19,967 г нитрата аммония, 32,857 г моноаммонийфосфата, с концентрацией 33,3% азота и 14,78% фосфора в неретроградируемом виде и соотношением N:P ,44 при общей сумме питательных элементов 48,1%.

П р и м е р 4. По примеру 1 обрабатывают. 100 г удобрения, состоящего из 24,07 г карбамида и 75,93 г нитра- 5 та карбамида, 70 г 40%-ного раствора НдРОд, содержащего 15% аммиака в соотношении на 1 вес. ч. гранул 0,7 вес.ч. аммонизированного раствора. Получают 138,5 г удобрения, со- 20 держащего 43,98 г карбамида, 35,1 г нитрата карбамида, 26,55 г нитрата аммония, 32,86 г моноаммонийфосфата, с концентрацией азота 32,92% и 14,63% фосфора в неретроградируемой форме и 25 соотношением при общей сумме питательных элементов 47,55%.

П р и м е р 5. По примеру 1 обрабатывают 100 г удобрения, содержащего 71,8 г карбамида и 28,19 г нитра- 30 та карбамида, 30 г 60%-ного раствора фосфорной кислоты, аммонизированной до 13% NH. Получают 121,9 г удобрения, содержащего 74,54 г карбамида,

22.56г нитрата карбамида, 3,66 г 35 нитрата аммония, 21,12 г моноаммонийфосфата, с концентрацией азота 37,72%-, фосфора 10,69% в неретроградируемой форме и соотношением N:P 0 1:0,28 при общей концентрации пита- 40 тельных элементов 48,4%.

П р и м е р 6. Аналогично примеру 5 обрабатывают 100 г удобрения, содержащего 67,46 г карбамида и 45 32,54 г нитрата кapбa яедa, 30 г 60%-ного раствора, аммонизированного до 15% Ш. Получают 122,5 г удобрения, содержащего 72,32г карбамида,

22.57г нитрата карбамида, 6,48 г 50 нитрата-аммония, 21,12 г моноаммонийфосфата, с концентрацией 37,5% азота 10,63% РлОс фосфора в неретроградируемом виде и соотношением

16

1:0,28 при общей концентрации 48,13% питательных элементов.

П р и м е р 7. Как в примере 1, но обрабатывают 100 г удобрения, содержащего 34,26 г карбамида и 65,74 г нитрата карбамида, в соотношении на 1 вес,ч. гранул 0,7 вес.ч. аммонизированного раствора, 70 г 60%-ного раствора, содержащего 13% аммиака. :Получают 151,1 г удобрения, состоящего из 40,64 г карбамида, 52,66 г нитрата карбамида, 8,5 г нитрата аммония, 49,28 г моноаммонийфосфата, с концентрацией азота 30,22%,, фосфора 20,12% P-Oj в неретроградируемом виде и соотношением ,66 при общей концентрации питательных элементов 50,34%.

П р и м е р 8. Как в примере 1, но обрабатывают 100 г удобрения, содержащего 24,1 г карбамцца и 75,9 г нитрата карбамида, 60 г 60%-ного раствора, содержащего 15% аммиака. Получают 152,5 г удобрения, состоящего из 35,44 г карбамида, 52,66 г нитрата карбамида, 15,13 г нитрата аммония, 49,28 г моноаммонийфосфата, с концентрацией азота 2,89%, фосфора 19,94% неретроградируемом виде и соотношением N:P20c 1:0,66 при общей концентрации питательньос элементов 49,83%.

Основное преимущество предлагаемого способа по сравнению с известными заключается в том, что на основ традиционных видов стандартных туков и полупродуктов их производства карбамида, азотной кислоты и растворов фосфатов аммония получают новое сложное азотно-фосфорное удобрение, обладающее повышенным коэффициентом полезного действия питательных элементов.

Способ может быть реализован на оборудовании существующих установок производства аммофоса, включающих грануляторы типа барабан-гранулятор сушилка. При агрохимических испытаниях удобрения, содержащего нитрат мочевины, на хлопчатнике получена прибавка урожая 2-4 ц/га по сравнению с аналогичной смесью питательных веществ,в которых азотная часть бьша представлена нитратом аммония.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕСЛЕЖИВАЮЩЕГОСЯ УДОБРЕНИЯ путем обработки гранул карбамида азотной кислотой с Образованием слоя нитрата карбамида, отличающийся теь, что, с целью увеличения прочности, снижения истираемости и взрывоопасности гранул при одновременном обогащении удобрения фосфором в неретроградируемой форме, гранулы дополнительно обрабатывают раствором фосфорной кислоты 40-60%-яой концентрации, аммонизированной до содержания 13-15% аммиака, в количестве на 1 мае.ч. гранул 0,3-0,7 мае.ч. раствора фосфорной кислоты.