Двойные полифосфаты магния-цинка Советский патент 1989 года по МПК C01B25/45 C05D9/02 

1

Изобретение относится к новым неорганическим химическим соединениям, конкретно к двойным полифосфатам магния-цинка )и могут быть использованы в сельском хозяйстве в качестве высококонцентрированного удобрения с микроэлементами или в составе сложных удобрений с микроэлементами. Двойные полифосфаты магния-цинка являются источником питания растений одновременно тремя элементами: магнием, цинком и фосфором. Доступность их растениям (растворимость) определяется условиями получения полифосфатов магния- цинка.

Целью изобретения является создание ряда новых химических соединений полифосфатов магния-цинка общей формулы (MgJ|.xZnx) ( ,00),

Z

степень полимеризации п 2-6, которые могут быть использованы в качестве высококонцентрированных безбалластных минеральных полифосфорных удобрений, обладающих различной растворимостью и содержащих вместе с фосфором магний и цинк.

Поставленная цель достигается обжигом двойных дигидрофосфатов магния- цинка общей формулы Mg,.xZnx(H1PO+)z x

Ј vl

4

&

оо ел

10

х 2 (0 х «с 1,00) при различных температурах и продолжительности. Соотношение MgO : ZnO в двойных полифосфатах в зависимости от состава, взятого для обжига исходного двойного дигидрофосфата магния-цинка, возможно управляемо изменять в весьма широком интервале (от 1:250 до 157:1). При увеличении температуры и продолжительности обжига общее содержание увеличивается от 48,1-55,8% в исходных дигидрофосфатах до 63,6- 78,0% в конечных продуктах обжига.

Содержание питательных веществ в двойных полифосфатах магния-цинка ( 05m.,) следующее (в пе2.

ресчете на оксиды), мас.%:

Магний 0,3-22,0

Цинк 0,4-36,4

Фосфор 55,0-70,6

Вода Остальное до 100%.

Условия получения и состав двойных полифосфатов магния-цинка на примере Mg0(S.Zn0|5PnO-,,ri+A представлены в табл.1.

Характеристика полученных двойных полифосфатов магния-цинка представлена в табл.2.

При обжиге дигидрофосфатов магния- цинка (MgbXZnx(HjP04.)2 2HZ0) в интервале температур 150-275°С можно получить полифосфаты магния-цинка с вод- 35 ния-цинка Mgftl5. 2п015Рп0 м+,

ной растворимостью 54-97%; растворимость их в 2%-ном растворе лимонной кислоты составляет 64-100%, в реактиве Петермана (цитрат аммония) - 88- 100%. При более низких температурах обжига (продолжительность до 7 ч) образование полифосфатов не происходит, при температуре обжига выше 275°С образуются циклофосфаты, цити цинка) относится регулируемая в процессе получения растворимость полифосфатов магния-цинка в стандартных агрохимических растворах, что обеспечивает возможность сбалансированного питания растений на протяжении всего вегетационного периода.

Кроме того, все элементы питания растений (магний, цинк, фосфор) находятся в составе одного соединения, что увеличивает доступность их растениям, способствует лучшему усвоению их корневой системой, равномерному

15 распределению по посевной площади, в результате чего повышается коэффициент использования удобрения.

Двойные полифосфаты магния-цинка (имеющие различное содержание водо20 растворимой и усвояемой форм PZ0)

обладают универсальностью в отношении сроков и способов внесения в различных климатических зонах.

Для получения двойных полифосфа25 тов магния-цинка исходные двойные ди- гидрофосфаты магния-цинка общей формулы (MgbX , (,00.)

2.

подвергают термообработке.

Пример 1, Двойной дигидро- 3 фосфат магния-цинка состава

Mga,75-Ztlo,25 (нгр°4-) в количестве 100 г обжигают при 225°С в течение 1,5 ч. Полученный продукт представляет собой двойной полифосфат маг(п 5).

Состав полученного продукта, мас.%: Р205 62,02 (монофосфат 12,4; дифосфат 45,8; трифосфат 1,4; тетра- фосфат 2,0; пентафосфат 0,4); MgO 13-46; ZnO 8,30; НгО 10,20,

Содержание в водорастворимой форме 78,98 отн.%; в лимонно-раство40

римой форме отн.%; в цитратно- растворимой форме 94,68 отн.%, ыход ратная растворимость которых относи- 45 99,4%. тельно низка и не удовлетворяет тре- Пример 2, Двойной дигид- бованиям сельского хозяйства.рофосфат магния-цинка состава

Таким образом, обжигом двойных ди- Mg ол Zn Oi5. (НгР04 )г- 2Н20 в количест- гидрофосфатов магния-цинка впервые ве 100 г подвергают обжигу при 225 С получены новые соединения - двойные 50 в течение 7,0 ч. Полученный продукт полифосфаты магния-цинка.представляет собой двойной полифосфат

Рентгенометрическая характеристика двойных полифосфатов ( представлена в табл.3.

магния-цинка Mg0|f- ZnaS-PnO n+f

(степень

полимеризации п - 6). Состав полученного продукта, мас.%: 66,56 (мо- 55 нофосфат 10,3; дифосфат 48,0; трифосфат 2,9; тетрафосфат 2,9; пентафосфат 0,9; гексафосфат 0,9); MgO 10,19; ZnO 16,28; НгО ,21 .

К отличительным особенностям предлагаемых двойных полифосфатов магния-цинка от известных (по лифос- фат кальция + смесь сульфатов магния

0

5 ния-цинка Mgftl5. 2п015Рп0 м+,

и цинка) относится регулируемая в процессе получения растворимость полифосфатов магния-цинка в стандартных агрохимических растворах, что обеспечивает возможность сбалансированного питания растений на протяжении всего вегетационного периода.

Кроме того, все элементы питания растений (магний, цинк, фосфор) находятся в составе одного соединения, что увеличивает доступность их растениям, способствует лучшему усвоению их корневой системой, равномерному

5 распределению по посевной площади, в результате чего повышается коэффициент использования удобрения.

Двойные полифосфаты магния-цинка (имеющие различное содержание водо0 растворимой и усвояемой форм PZ0)

обладают универсальностью в отношении сроков и способов внесения в различных климатических зонах.

Для получения двойных полифосфа5 тов магния-цинка исходные двойные ди- гидрофосфаты магния-цинка общей формулы (MgbX , (,00.)

2.

подвергают термообработке.

Пример 1, Двойной дигидро- фосфат магния-цинка состава

Mga,75-Ztlo,25 (нгр°4-) в количестве 100 г обжигают при 225°С в течение 1,5 ч. Полученный продукт представляет собой двойной полифосфат маг(п 5).

Состав полученного продукта, мас.%: Р205 62,02 (монофосфат 12,4; дифосфат 45,8; трифосфат 1,4; тетра- фосфат 2,0; пентафосфат 0,4); MgO 13-46; ZnO 8,30; НгО 10,20,

Содержание в водорастворимой форме 78,98 отн.%; в лимонно-раство0

магния-цинка Mg0|f- ZnaS-PnO n+f

(степень

полимеризации п - 6). Состав полученного продукта, мас.%: 66,56 (мо- нофосфат 10,3; дифосфат 48,0; трифосфат 2,9; тетрафосфат 2,9; пентафосфат 0,9; гексафосфат 0,9); MgO 10,19; ZnO 16,28; НгО ,21 .

Содержание .

в водорастворимой форме 72,44 отн.%; в лимонно-раство- римой форме 91,50 отн.%; в цитратно- растворимой 89,01 отн.%. Выход продукта 99,3%.

Для изучения доступности растениям фосфора, магния и цинка, входящих в состав двойных полифосфатов магния- цинка, предлагаемых в качестве микроудобрения с регулируемой растворимостью, а также совместное влияние магния и цинка на рост и развитие растений на примере кукурузы, были проведены лабораторные агрохимические испытания. Поведение двойных полифосфатов магния-цинка изучалось в почвенной (лугово-черноземная, карбонатная легкосуглинистая) и песчаной культурах. Изучалось прямое действие полифосфатов и их последствие.

В песчаной культуре полифосфат магния-цинка испытывают в сравнении с эквивалентной по содержанию питательных веществ (магния, цинка, фосфора) механической смесью полифосфорной кислоты и сульфатов магния и цинка, а также с широко применяемым в настоящее время полифосфатом кальция

и смесью сульфатов магния и цинка. Одним из вариантов опыта явилась механическая смесь двойного суперфосфата с сульфатами магния и цинка.

Результаты исследований показали, что по содержанию питательных веществ растения кукурузы, выращенные при использовании двойного полифосфата магния-цинка, не уступают растениям других вариантов. Во второй срок выращивания (изучение последействия удобрений) масса 100 растений при примеении полифосфата магния-цинка была самой высокой (превысила массу растений на других вариантах на 4-23%). Содержание фосфора и калия также саое высокое на варианте с конденсированным фосфатом магния-цинка и составляет 3,65 и 2,15% соответственно. оступность фосфора, магния и цинка войных полифосфатов в почвенной ультуре (во второй срок выращиваия) оказывается значительно выше, чем при применении стандартных удобений.

0

5

0

время смесям суперфосфата с сульфатами магния и цинка и несколько превосходят полифосфат кальция с сульфатами магния и цинка. Однако способность к медленной отдаче фосфора, магния и цинка двойным полифосфатом обеспечивает самый высокий коэффициент последействия по сравнению с применением других удобрений. . . Таким образом, преимуществом предлагаемых двойных полифосфатов магния- цинка при использовании их в качестве минерального удобрения с микроэлементами является регулируемая растворимость - высвобождение питательных веществ (фосфора, магния, цинка), что обеспечивает возможность сбалансиро ванного питания растений на протяжении всего вегетационного периода.

Двойные конденсированные фосфаты магния-цинка содержат в составе одного соединения кроме основного элемента питания растений - фосфора, еще

5 два, необходимых для сбалансированного минерального питания растений, элемента - магний и цинк. Включение всех элементов питания в одно соединение дает наибольший положительный

0 эффект (по сравнению с механической смесью солей), поскольку: увеличивает доступность растениям всех питательных элементов; высркое последействие двойных полифосфатов магния - цинка;

способствует лучшему усвоению их корневой системой растений; позволяет равномерно распределить все элементы питания по посевной площади и соблюсти количественные соотношения (P:Mg:

0 :Zn)Кроме того в предлагаемых двойных полифосфатах содержится высокое содержание общей и усвояемой .

5 Возможность получения двойных полифосфатов магния-цинка с различным содержанием водорастворимой и усвояемой Рг05 позволяет использовать их в различных почвенно-климатических

0 зонах с учетон конкретного типа почв и физиологической потребности куль- тур.

Указанные преимущества двойных по- лифосфатов магния-цинка свидетельст

Изобретение относится к новым неорганическим химическим соединениям, конкретно, к двойным полифосфатам магния-цинка общей формулы (MG_1-X)_N+2/₂PNO_3N+1, O*98X*981,00, степень полимеризации - N=6, которые могут быть использованы в сельском хозяйстве в качестве высококонцентрированных безбалластных минеральных полифосфорных удобрений, характеризующихся регулируемой растворимостью в стандартных агрохимических растворах. Целью изобретения является создание ряда новых химических соединений общей формулы (MG_1-XZN_X)_N+2/₂P_NO_3N+1 (0*98X*981,00), которые могут быть использованы в качестве высококонцентрированного полифосфорного удобрения, обладающего в зависимости от состава различной растворимостью и содержащих вместе с фосфором магний и цинк. Содержание всех ингредиентов в двойных полифосфатах магния-цинка следующее (в пересчете на оксиды), мас.%: магний 0,3-22, цинк 36,4-0,4, фосфор 55,0-70,6, вода - остальное до 100. 3 табл.

Таким образом, в первый срок выра- gg вуют о перспективности их использощивания растений кукурузы двойные полифосфаты магния-цинка равноценны по эффективности применяемым в настоящее

вания в качестве высококонцентрированного удобрения с микроэлементами для практического применения.

00

50

85

25

75

50

0,5 1,5 3,0 5,0 7,0 0,5 1,5 3,0 5,0 7,0 0,5 1,5 3,0 5,0 7,0 0,5 1,5 3,0 5,0 7,0 0,5 1,5 3,0 5,0 7,0 0,5 1.5 3,0 5,0 7,0

МоноСодержание PaOs, мас.%, в виде фосфата Ди-Три

0,9 0,9 .3,2 3,8 6,1 9,0

0,9

1,5 1,7 2,7 6,8

оо

Таблица 2