Гранулированное калийно-магниевое удобрение и способ его получения Советский патент 1990 года по МПК C05D5/00 

Изобретение относится к технологии получения минеральных удобрений и касается производства удобрений из солевых отходов магниевого производства .

Цель изобретения - повышение ai рохимических свойств удобрения за счет сбалансированного соотношения калия и магния в его гранулах и упрощение способа.

Пример 1. Расплавленный отработанный электролит, содержащий мас.%: хлорид калия 75; хлорид магния 6; оксид магния 1,0; хлорид натрия 15,0; хлорид кальция 2; примеси остальное, смешивают в соотношении 10:2.5 с шламом карналлитового хло- , ратора, содержащим, мас.%: хлорид калия 2k; хлорид магния 26; оксид магния 28; хлориды натрия; кальция и примеси остальное. Смесь перемешивают механической мешалкой и гранулируют через перфорированный стакан при 680°С и числе оборотов грануля- тора-центрифуги 1500 в 1 мин. Получают минеральное удобрение следующего состава, мае. %: хлорид калия 59; хлорид магния 15, оксид магния 7;

сп

4Ь О Ј

сл

Јь

хлорид натрия 10; примеси остальное. Размер частиц 1-J мм. Полученные гранулы обладают высокой динамической прочностью (77,5% при испытании по ГОСТ 4568-7 на приборе ПКПГ) , выход товарной продукции составляет 90% по известному способу 85%.

Полученное удобрение испытано на песчаных и супесчаных почвах дерново-подзолистого типа. Параллельно проведены испытания удобрения, полученного по известному способу на основе дробленного отработанного электролита, а также концентрированного удобрения хлорида калия. Удобрения включали в состав удобрительных смесей, утвержденных к выпуску для розничной торговли, по ОСТ 6-08- 57 75, вместо хлористого калия и испытывали на различных сельскохозяйственных культурах.

Гранулированное удобрение по предлагаемому способу в удобрительной овощной тукосмеси повысило урожайност томатов в 2,08; капусты в 2,86; редиса в 3Г28: моркови в 2,, укропа в 1,52; столовой свеклы в 6,6.. лука- репки в 1,й; салата в 1 ,80 и семян гороха в 2,0 раза.

Удобрение оказалось значительно эффективнее удобрения, полученного по известному способу, а также хлористого калия. На цветочных культурах

10

15

ть25-

Пример 3. Расплавленные отработанный электролит и шлам хлораторов смешивают в соотношении 10: :0,2, т.е. ниже оптимального, и гранулируют. Результаты испытаний показали, что агрохимические свойства полученного удобрения значительно ниже, чем по примеру 1, и находятся на уровне известного способа.

Пример k. Расплавленные отработанный электролит и шлам хлораторов смешивают в соотношеии 10:9 и гранулируют при 670°С и числе оборотов 1900 в 1 мин с получением товарного продукта, содержащего, мас.%: хлорид калия 55; хлорид магния 15, оксид магния 14, Выход товарной фракции (1- мм) 92%.

Пример 5. Расплавленные отработанный электролит и шлам хлораторов смешивают в соотношении 10:11 и гранулируют. Полевые испытания показали, что свойства удобрения не улучшаются по сравнению с полученными в примере 1.

Рабочей средой электролизера для получения магния и хлоратора для плавления карналлита является расплавленная соль. Отработанный электролит и шлам хлораторов сливают в жидком виде,что позволяет их смешивать сразу же после слива в жидком состоянии практически в любых соотношениях.

20

30

Изобретение относится к технологии получения минеральных удобрений, в частности из солевых отходов магниевого производства. Цель изобретения - повышение агрохимических свойств удобрения при упрощении процесса производства. Способ переработки солевых отходов магниевого производства на удобрения включает смешение отработанного электролита со шламом стадии передела обезвоживания карналлита и гранулирование смеси, при этом смешение электролита проводят в расплавленном состоянии при соотношении электролита и шлама 10:(0,3-10), а гранулирование осуществляют центробежным способом через перфорированный стакан при 660-720°С и числе оборотов 1000-2000 в мин. Калийно-магниевое удобрение содержит исходные компоненты в виде плава при следующем соотношении, мас.%: хлорид калия 45-75

хлорид магния 4,5-15,0

оксид магния 1,5-15,0

примеси - остальное. 2 с.п. ф-лы, 4 табл.

в составе цветочной тукосмеси удобре- s Экспериментально установлено, что

ние повысило массу растений в 2 раза с улучшением декоративных свойств. Урожай клубней картофеля повысился на 26,5 u/га, в то время как влияние

смешение отработанного электролита шлама в соотношении 10: (0,3-Ю) ул шает агрохимические свойства проду при его внесении под различные сел

хлористого калия было несущественным. Q кохозяйственные культуры.

Предлагаемое удобрение положительно влияет на химический состав овощей, обогащает их магнием и отчасти натрием (салат), препятствует чрезмерному избыточному накоплению, калия. Применение хлористого калия в отсутствии магния приводит к депрессии урожайности некоторых овощных культур (укроп, салат, горох), вызванной избытком калия при недостатке магния.

Пример 2. Расплавленные отработанный электролит и шлам хлораторов смешивают в соотношении 10:0,3. Смесь гранулируют через перфорирован- ный стакан при 7Ю°С и числе оборотов центрифуги 1300 в 1 мин с получением товарного продукта, содержащего, мае. I: хлорид калия 70,5; хлорид магния ,5; оксид магния 1,5.

45

50

55

При меньшем соотношени 0,3 мае.ч. шлама на 10 ма ботанного электролита) ул химических свойств получа та не наблюдается, при бо ношении (более 10 мае.ч. свойства удобрения не улу

После слива смеси в ем ремешивания расплав грану робежным способом через п ный стакан. Режим гранули добран экспериментально. нии температуры ниже 660° появление застывших капел затрудняющее слив (магний вместе с отработанным эле повышение температуры свы улучшает режима гранулиро дет к избыточному расходу

Экспериментально установлено, что

смешение отработанного электролита и шлама в соотношении 10: (0,3-Ю) улучшает агрохимические свойства продукта при его внесении под различные сельскохозяйственные культуры.

При меньшем соотношении (менее 0,3 мае.ч. шлама на 10 мае.ч. отработанного электролита) улучшение агрохимических свойств получаемого продукта не наблюдается, при большем соотношении (более 10 мае.ч. на 10 мае.ч.) свойства удобрения не улучшаются.

После слива смеси в емкость и перемешивания расплав гранулируют центробежным способом через перфорированный стакан. Режим гранулирования подобран экспериментально. При уменьшении температуры ниже 660°С возможно появление застывших капель магния, затрудняющее слив (магний попадает вместе с отработанным электролитом), повышение температуры свыше не улучшает режима гранулирования, а ведет к избыточному расходу энергии,

испарению, коррозии аппаратуры, увеличению времени охлаждения гранул.

Снижение скорости вращения стакана менее 1000 об./мин ведет к зарастанию отверстий густым шламом, повышение скорости сверх 2000 об./мин ведет к снижению эффективности и стабильности гранулирования.

Обоснование параметров режима гра- нуляции при содержание магния в пересчете на MgO 1% приведено в табл. 1.

Осуществление процесса указанным образом обеспечивает, как показали лабораторные исследования и опытно- промышленные испытания, получение механически прочных и исслеживаемых гранул минерального удобрения с минимальными потерями продукта.

Смешение электролита со шламом в соотношении 10: (0,3-10) с последующим гранулированием позволяет наряду с улучшением агрохимических свойств удобрения получить удовлетворительную прочность гранул во всем интервале соотношений.

Испытания гранул на динамическую прочность по ГОСТ 4568-7 приведены в табл. 2,

Таким образом, повышение доли шла- ма увеличивает прочность гранул, но при возрастании доли шлама свыше верхнего заявленного предела (10:10) агрохимические свойства удобрения не улучшаются.

Агрохимическая оценка эйфективнос- ти гранулированного калийно-магниево- го удобрения калимага зависит от состава удобрения, содержащего исходные компоненты в виде плава при еле-

мае. 4:

5-75 ,5-15 1,5-15.

О

дующем соотношении, Хлорид калия Хлорид магния Оксид магния Примеси (хлорид натрия, хлорид кальция

и другие)

В опытах удалось определитлансированный состав калимага держанию в нем магния. Повышедержания магния в удобрении увало урожайность всех овощных Остальное

JQ

15

20 25

30 35

40

45

0

5

тур, но лишь до определенного уровня. В среднем для всех культур оптим зль ное содержание магния в калимаге определено на уровне 10,2%, а нижний предел, с которого резко снижается урожайность, - на уровне 6%,

Зависимость урожайности кукурузы от содержания магния в калимаге гранулированном приведено в табл. 3.

Нахождение калия и магния при определенном соотношении в одной грануле имеет важное агрохимическое значение, что ранее не принималось во внимание в исследованиях по агрохимии.

С помощью метода раздельного питания корней растений калием и магнием в форме КС1 и Mg°, помещенных в разные половины двойного сосуда, удалось установить, что совместное присутствие калия и магния в одной грануле более благоприятно для питания растений и развития корневой системы. Пространственно разделенные хлористый калий и оксид магния снижают эффективность.

Сбалансированный состав калимага гранулированного достигнут благодаря определенному соотношению капия и Mai- ния и их совместному присутствию в одной грануле.

Равномерность состава как в расплаве, так и в гранулах, приведена в табл. 4.

Разброс данных находится в пределах ошибки анализа.

Это дает преимущество калимагу по / сравнению с раздельным внесением составляющих его компонентов, так как равномерное их распределение в почве существующими машинами не достигается .

Таким образом, проведенные исследования и полевые испытания удобрения предлагаемого состава свидетельствуют о том, что осуществление процесса его получения путем переработки солевых отходов магниевого произвол- ства согласно предлагаемому способу обеспечивает следующие преимущества I улучшаются агрохимические свойства получаемого удобрения, повышается эффективность его применения; упрощается и удешевляется технология производства удобрения, аппаратурное оформление; снижается расход электроэнергии и устраняется расход воды.

71

Формула изобретения

Хлорид калия 5 75

Хлорид магния,5-15,0

Оксид магния1,5-15,0

ПримесиОстальное

емператуа, °С

650

660

690 720

800

корость ращения, б./мин

1000

1500 2000

2200

Застывает магний, забй- 0,600,85

ваются отверстия

Некоторое снижение

производительности0,900,8

Стабильный режим1,00,9

Повышение коррозии

аппаратуры0,951,0

Коробление стакана,

избыточные испарения0,701,1

Зарастание отверстий0,650,95

Некоторое снижение

производительности 0,90 0,8 Стабильный режим 1,0 0,8 Несколько снижается

выход товарных гранул 0,95 0,9 Большой разброс величины гранул0,85

10

5

Таблица 1

Низкое

Хорошее Хорошее

Хорошее

Низкое Низкое

Хорошее Хорошее

Удовлетворительное Низкое

Табли

Опыт Соотношение Динамичес- электролита кая проч- и шламаность, %

110:0.130

210:0,360

310:3.072 10:7... О93

510:10,095

610:13,090

Агрохимические свойства не улучшаются

Таблиц

Варианты, % MgO в Урожай калимагеной мас

г/сосуд

№ Р Са В - фон без калия и магния . 56,8 Хлористый калий гранулированный768,5 Хлоркалий - электролит гранулированный 2% 800,5 Калимаг гранулированный 6% 806,6 Калимаг гранулированный 10% 868,7 Калимаг гранулированный 13 863,8

Материал пробы

Масса пробы,

г

От расплавленной

смеси

От гранул

1

0,5 0,1

Единичная гранула

Т, а б л и ц а 4

Состав, % К-ион I Mg-ион

Разброс данных по пробам, %

30 30 30 30 30

1 1 1 2 10