Способ получения сложных удобрений Советский патент 1990 года по МПК C05B7/00 

сл

с

Изобретение относится к способам получения минеральных удобрений, в частности аммофоса, содержащего микроэлементы, например медь. Цель - улучшение агрохимических свойств удобрения за счет перехода фосфора и меди в комплексную цитратно-растворимую форму. Способ включает разложение фосфатного сырья серной кислотой, аммонизацию полученной экстракционной фосфорной кислоты, введение добавки - отхода производства адипиновой кислоты в количестве 3-10 мас.% от массы готового продукта, который предварительно растворяют в экстракционной фосфорной кислоте (8,3-16,6 мас.ч. от общего количества кислоты) и нейтрализует до PH 4,8-5,2, упаривание пульпы и грануляцию. Добавку вводят в пульпу перед грануляцией. Отход производства адипиновой кислоты содержит, мас.%: смесь низших дикарбоновых кислот 94,0-98,25

азотная кислота 0,7-2,5

медь 0,5-1,5

ванадий 0,05-1,0

вода 0,5-1,0. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к способам получения минеральных удобрений, в частности аммофоса, содержащего микроэлементы, например медь.

Цель изобретения - улучшение агрохимических свойств удобрения за счет перехода фосфора и меди в комплексную цитратно-растворимую форму.

Способ получения сложного удобрения осуществляют путем разложения фосфатного сырья серной кислотой, аммонизацию полученной экстракционной фосфорной кислоты, введение медьсодержащей добавки, упаривание пульпы, грануляцию продукта. В качестве медьсодержащей добавки в способе используют отход производства адипиновой кислоты (ОПАК) в количестве 3- 10 мас.% от массы готового продукта, кото- предварительно растворяют в

эктракционной фосфорной кислоте (ЭФК) и нейтрализуют до рН 4,8-5,2, при этом добавку вводят в пульпу перед грануляцией. Для растворения отхода используют 8,3- 16,6 мае.ч. ЭФК от общего количества кислоты, образующейся на стадии разложения сырья.

Используемый отход производства адипиновой кислоты содержит, мас.%; Смесь низших дикарбо- новых кислот94,0-98,25

Азотная кислота0,7-2 5

Медь0,5-1,5

Ванадий0,05-1,0

ВоДЗ0,5-1,0

В этих условиях имеющиеся соединения меди в отходе к (в форме Cii(N03)2) в присутствии фосфорной кислоты и аммиака переходят в цитратно-растворимые формы

о со

j:i

микроэлементов общей формулы rCu(H20)HP04- Си(МНзХН20)НР04 что доказано химическими методами анализа.

Такая форма нахождения фосфора и микроэлементов (меди) в удобрении предот- вращает ретроградацию фосфора в почве, что приводит к улучшению агрохимических показателей при использовании полученных сложных удобрений.

Смесь дикарбоновых кислот образует- ся при производстве адипиновой кислоты.- В смеси низших дикарбоновых кислот имеются янтарная, глутаровая и адипиновая кислоты. В процессе получения сложного удобрения экстракционная фосфорная кис- лота действует как основной компонент, ускоритель аммонизации дикарбоновых кислот.

Аммонизацию проводят следующим образом. Часть экстракционной фосфорной кислоты (16,6 мае. % от основной массы кислоты) в дополнительном реакторе нейтрализуют аммиаком в присутствии отхода производства адипиновой кислоты ОПАК с таким расчетом, чтобы в готовом продукте содержание отхода составляло 3-10 мас.%.

Нейтрализацию ведут при 110-120°С до рН 4,8-5,2. Образовавшуюся массу через дозатор подают в основной поток аммофос- ной пульпы перед грануляцией.

Аммонизация дикарбоновых кислот происходит по следующей реакции:

л/Нз НООС(СН2)пСООН

; j:H4NOOC(CH2)nCOONH4

:S:H2NOC(CH2)nCONH2

Температурный интервал и рН среды, количество вязкой фосфорной кислоты дает возможность образования аммонийных солей и частично амидных, о чем свидетельствуют проведенные анализы по идентификации образующихся аммонийных солей дикарбоновых кислот.

При нейтрализации экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК), содержащей смеси низших дикарбоновых кислот НООС(СН2)пСрОН(.3,4) газообразным аммиаком до рН 4,8-5,2 образуется сложная многокомпонентная система, химический состав которой приведен в таблице.

Количество экстракционной фосфорной кислоты в способе взято с таким расчетом, чтобы добавляемый отход полностью растворялся с образованием текучей массы, которая обеспечивает гомогенное распределение в пульпе аммофоса перед грануля- цией. Добавление рН образовавшейся массы до 4,8-5,2 необходимо прежде всего для того, чтобы не нарушать основной состав аммофоса. Кроме того, в этих пределах

частично образуются аммонийные соли, которые обладают физической активностью.

Количество ввoди ого отхода составляет 3-10 мас.% от аммофоса. Нижний предел обусловлен необходимым количеством аммонизированных низших дикарбоновых кислот в составе аммофоса для проявления свойств ростовых веществ. Верхний предел обусловлен тем, что введение отхода в количестве, большем 10% , может отрицательно действовать на растения и снизить содержание Р205 в цитратно-растворимой форме, что значительно ухудшает физико-химические и механические свойства удобрений.

Снижение эффективности аммофоса, содержащего менее 3% отхода производства адипиновой кислоты ОПАК, заключается в том, что такие количества отходов, вводимые в состав удобрения, недостаточны для предотвращения ретроградации фосфора в почве, т.е. не полностью блокируются связывания анионов с кальцием. Этим объясняется сравнительно быстрая ретроградация фосфора аммофоса, содержащего 1,0, 2,0% отхода ОПАК, по сравнению с удобрениями, полученными с концентрациями добавок при предельном значении пре,длагаемых технологических параметров.

С другой стороны снижение эффективности аммофоса, содержащего высокие дозы отхода ОПАК 15.0 и 20,0% по сравнению с прототипом вызвано тем, что при таких количествах добавок отхода полученные удобрения становятся медленнораство- римыми, Из-за медленной растворимости (полученных) этих удобрений, в почвенный раствор высвобождаются незначительные количества фосфат-анионов. В результате этого растения, растущие на фоне этих удобре- ний. не обеспечиваются усвояемыми (подвижными) фосфатами, что в конечном счете приводит к отставанию хлопчатника в росте и развитии, а также снижению его продуктивности.

Место ввода добавки выбрано, исходя из сображений производства. Наиболее экономичным и менее трудоемким является введение ОПАК в аммофосную пульпу в виде раствора. Здесь ЭФК играет роль раство- р1лтеля отхода и как ускорителя реакции в правую сторону при аммонизации суммы дикарбоновых кислот.

НООСЧСН2)п-СООН + NH3

NH400C-(CH2)n-COO/NH4. Вторым обоснованием эффективности введения ОПАК в пульпу является то, что при растворении ОПАК в ЭФК и последующей нейтрализации содержащаяся медь переходит в соединения Си(Н20)НР04, Си(ЫНзХН20), которые цитратно-растворимы, т.е. усвояемы растениями. Предлагаемый способ позволит получить усвояемые формы микродобавок.

Пример. После разложения фосфатного сырья серной кислотой, аммонизации ЭФК и выпарки берут 500 г пульпы аммофоса с влажностью 20-25%, при 100-115°С вводят 11,84 г (или 3,0 мас.% от готового удобрения) отхода производства адипино- вой кислоты, следующего состава мас.%: медь 0,5-1,5; ванадий 0,05-1,0; азотная кислота 0,7-2,5; вода 0,5-1,0, смесь низших дикарбоновых кислот 94,0-98,25 рас- творенный в 100 г экстракционной фосфорной кислоте (или 16,6 мае. % от обще- го количества образующейся кислоты). Общая масса раствора составляет 111,84 г, которую нейтрализуют до рН 4,8-5.2. Образовавшуюся массу вводят в основной поток упаренной аммофосной пульпы перед гра- нуляцией. Затем сушат и гранулируют. Выход 436,56 г. В готовом продукте содержится, мае. %: аммонийных солей смеси низших дикарбоновых кислот 3 26- меди 0,045, Мобщ 11,66; PjOs - 39,73. При этом 2 медь и фосфор находится в виде комплексной соли, предотвращающей ретрограда- цию фосфора. Полученное удобрение содержит микродобавку в такой форме, которая легко усваивается растениями. Кроме 3 этого, удобрение содержит сумму дешевых физиологически активных веществ в аммонийной форме. Введением ОПАК в состав аммофоса в дозах 3-10 мас.% от массы удобрения достигнуто значительное повы- 3 шение действия аммофоса в удобрении. Ре- троградация сложного удобрения содержащего ОПАК, в почве протекаег незначительно. Вследствие этого в течение 2, мес. наблюдалась высокая подвижност фосфатов по сравнению с аммофосом без

vJI 1лЛ |.

Формула изобретения 1. Способ получения сложных удобрений, включающий разложение фосфатного сырья серной кислотой, аммонизацию полученной экстракционной фосфорной кислоты, введение медьсодержащей добавки, упаривание пульпы, грануляцию продукта отличающийся тем, что, с целью улучшения агрохимических свойств удобрения за счет перехода фосфора и меди в комплексную цитратно-растворимую форму в качестве медьсодержащей добавки используют отход производства адипиновой кислоты в количестве 3-10 мас,% от массы готового продукта, который предварительно растворяют в экстракционной фосфорной кислоте и нейтрализуют до рН 4,8-5 2 при этом добавку вводят в пульпу перед грануляцией.

Смесь низших дикарбоновых кислот94,0-98 25

Азотная К1 слотао 7-2 5

Медь0.5-1,5

Ванадий0,05-1 О

Вода0,5-1,6