Способ получения нитрата карбамида Советский патент 1991 года по МПК C05C9/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам получения почвоулучшающих химических средств, в частности к химической мелиорации и удобрению солонцовых почв.

Цель изобретения - повышение мелиорирующей эффективности на солонцовых почвах.

Процесс получения удобрения мелиоранта переработкой замасляной окалины азотной кислотой и карбамидом, иллюстрируется следующими примерами.

Пример1.В химический стакан вместимостью 500 мл вносят 32 г (25%) замасляной окалины, прибавляют 140 мл (2 моль) азотной кислоты уд,мае. 1,37-1,40 и растворяют при нагревании до 60-70°С, вносят при перемешивании 60 г (1 моль) карбамида. Образуется сметанообразная быстро твердеющая масса, которую сушат и измельчают. Получают серый порошок без запаха, который медленно растворяется в воде с кислой реакцией и содержит азота

нитратного 13%, амидного 13% Химический состав, %: 58,3 нитрата мочевины, 39,3 нитрата железа, 2,2 масла минерального и 0,2 микроэлементов

Пример2 В химический стакан вместимостью 500 мл вносят 35 г 28% замасляной окалины, далее по примеру 1. Получают порошок серого цвета без запаха, который медленно растворяется в воде с кислой реакцией и содержит азота нитратного 13%, амидного 13%. Химический состав, %. 57,7 нитрата мочевины, 39,4 нитрата железа, 2,6 масла минерального и 0,3 микроэлементов. Окалина - продукт окисления поверхности металла, например железа, при взаимодействии с внешней средой При производстве металлургической продукции окисление металлов приводит к образованию окалины, потере ценных легирующих элементов и железа. Замасляная окалина образуется при термической обработке,-например стали, состоящей из закалки и отпуска стали При применении

(Л

4Чви.--Э

I

100

минеральных масел для термической обработки металлов образуется замасляная окалина. Замасляная окалина Новочеркасского электровозостроительного завода имеет следующий химический состав, мас.%:

Железо окислы83

Масло закалочное,

серии МЗМ-1615

Микроэлементы

(легирующие металлы)2

Основными факторами, обеспечивающими переработку замасляной окалины в удобрение мелиорант с заданным свойством для мелиорации солонцовых почв, являются: молярное соотношение между карбамидом и азотной кислотой, процент введения замасляной окалины и температура растворения замасляной окалины в азотной кислоте. В связи с этим, процесс получения удобрения мелиоранта осуществляют при молярном избытке азотной кислоты по отношению к карбамиду (вместо 1:1 берут 2:1). Так, молярное соотношение между азотной кислотой и карбамидом, равное 1:1, обеспечивает образование нитрата карбамида; м.олярным соотношением 2:1 и при введении 25-28% замасляной окалины от массы взятого моногидрата азотной кислоты достигается превращение окислов железа и микроэлементов в соответствующие нитраты, нитрование и окисление закалочного минерального масла. Количество вводимой замасляной окалины 25% от взятого моногидрата азотной кислоты обеспечивает заданный состав целевого продукта в весовом соотношении между нитратом карбамида и суммой продуктов переработки замасляной окалины (нитраты железа, микроэлементов, масло) sis уровне 1,5.1. При этом существенно не разбавляется азотная кислота водой, образовавшейся при растворении окалины. Верхний предел введения замасляной окалины в количестве 28% от массы взятого моногидрата азотной кислоты является максимальным, так как превышение этого предела приводит к разбавлению реакционной водой азотной кислоты. В результате не образуется эмульсионная реакционная масса, не происходит осаждения и затвердевания. Особенность технологии получения удобрения мелиоранта взаимодействием замасляной окалины, азотной кислоты и карбамида состоит в том, чтобы при введении всех реагирующих веществ должна образоваться сметанообразная консистенция реакционной массы, которая быстро затвердевает. Если реакционная масса образуется в виде раствора, а не

Эмульсии, целевой продукт не образуется. При растворении замасляной окалины в азотной кислоте удельной массы 1,37-1,40 температура 60-70°С обеспечивает Полноту растворения окалины и подготавливает раствор для взаимодействия с карбамидом.

Пример 3. В мелкоделяночном полевом опыте сравнивают действие нового

удобрения мелиоранта и удобрения, полученного по известному способу (патент США N° 3330864) на урожай ярового ячменя (сорт Зерноградский 78) и темно-каштановую солонцовую почву в богарных условиях.

Удобрения вносят под культивацию из расчета 60 кг/га д.в, Расположение делянок в опыте последовательное, повторность четырехкратная. Учетная площадь 5м2 (2,5 Х2,5м). Агрохимические показатели: рН 7,8, гумус

3,2%, обеспеченность подвижными формами по Мачигину фосфора низкое (2,5 мг), калия высокое - 35,4 мг на 100 г почвы, гидролизуемого азота 8,2 мг Сумма поглощенных оснований 29,3 в том числе кальция

17,5, магния 7,7 и натрия 4,1 мг-экв на 100 г почвы. Содержание натрия от суммы поглощенных оснований 14,1%. За период вегетации (апрель-июнь 1986г.) осадков выпало 25,7 мм, что значительно ниже среднемноголетней нормы, сумма среднемесячных температур выше на 2,7°С. Минимальное количество осадков и высокая температура существенно снизили урожай ярового ячменя. Результаты учета и анализов урожая ячменя и почвы приведены в табл 1-3.

Влияние удобрений мелиорантов на урожай ярового ячменя (опытный участок, 1986 г.), приведено в табл.1.

Как видно из данных табл.1, наибольшая прибавка урожая зерна ячменя получена при внесении удобрения мелиоранта (опытного) - 1,6 ц/га. При сравнении опытного варианта с прототипом видно, что

опытный вариант превосходит прототип на 1,3 ц/га или на 8.9% Динамика прироста воздушно-сухой массы ярового ячменя, г/м2 (1986г.) приведена в табл.2.

Как видно из табл.2, наибольший прирост воздушносухой массы получен на вари- анте с внесением нового удобрения мелиоранта по сравнению с прототипом. Так, в фазе кущения, колошения и спелости

прирост воздушно-сухой массы составляет соответственно: 8,3:14,0:43,0. Содержание подвижного азота в почве под ячменем приведено в табл.3. Анализ табл.3 показывает, что по всем фазам роста и развития растений ярового ячменя содержание подвижного азота в слое 0-20 см на варианте нового удобрения мелиоранта выше, чем на варианте удобрения, полученного по патенту.

Действие удобрений мелиорантов на содержание подвижного азота (мг на 100 г почвы по Мачигину) под ячменем (1986г.) приведено в табл.3.

Увеличение содержания подвижного азота на варианте нового удобрения мелиоранта объясняется присутствием микроэлементов в удобрении.

Формула изобретения Способ получения нитрата карбамида путем взаимодействия карбамида с азотной кислотой, отличающийся тем, что, с целью повышения мелиорирующей эффективности на солонцовых почвах взаимодействие карбамида ведут с азотной кислотой с удельной массой 1,37-1,40 при соотношении карбамид: кислота 1:2, в которой предварительно растворяют при 60-70°С 25-28% от массы кислоты замасляной окалины-отхода термической обработки стали,

Т а б л и ц а 1

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам получения почвоулучшающих химических средств, в частности к химической мелиорации и удобрению солонцовых почв. Цель изобретения - повышение мелиорирующей эффективности нитрата мочевины на солонцовых почвах. Поставленная цель достигается способом получения нитрата карбамида путем взаимодействия карбамида с азотной кислотой, по еоторому взаимодействие карбамида ведут с азотной кислотой с удельной массой 1,37 - 1,40 при соотношении карбамид: кислота 1:2, в которой предварительно растворяют при 60 - 70°С 25 - 28% от массы кислоты, замасляной окалины - отхода термической обработки стали. 3 табл.

15

Таблица2

ТаблицаЗ