Способ получения неслеживающихся гранулированных азотных удобрений Советский патент 1992 года по МПК C05C1/02 

Предлагаемый способ позволяет улучшить качество и повысить эффективность таких азотных удобрений как аммиачная селитра, карбамид и другие, обеспечивая увеличение механической прочности гра- нул, повышение урожайности и качества сельскохозяйственной продукции, увеличение коэффициента использования азота и уменьшение потерь питательного элемента.

Использование же смеси карбамидо- формальдегидного раствора в сочетании с добавкой насыщенного раствора сульфата аммония, имеющего рН 2,7-3,6, взятых в объемном соотношении (2,1-4,8): 1, и нане- сение ее в виде защитного покрытия на гра- нулы азотных удобретинй в количестве 10-16% от массы удобрения при 60-80°С с целью повышения прочности гранул и агрохимической эффективности из литератур- ных источников неизвестно.

Анализ известных технических решений в данной области показывает, что для обработки гранул азотных удобрений с целью улучшения физико-химических свойств ис- пользуются различные материалы, в том числе на основе карбамидоформальдегид- ной смеси Однако, применение смеси, состоящей из карбамидоформальдегидного раствора и насыщенного раствора сульфа- та аммония с рН 2,7-3,6 в объемном соотношении (2,1-4,8): 1, чля обработки гранул обеспечивает боле высокую эффективность азотных удобрений, а именно значи- тельно увеличивается механическая прочность гранул, снижается скорость растворения удобрений, что повышает степень использования элементов питания растениями, снижает потери азота при вымывании и загрязнение окружающей среды нитрат- ионами; повышает урожайность зерновых (ячмень, овес, кукуруза) и технических (лен) культур; повышает качество сельскохозяйственной продукции, снижается содержание нитратов в стеблях и листьях ку- курузы, а также увеличивается длина волокон соломки льна.

Повышение механической прочности гранул и снижение скорости растворения азотных удобрений связано с образовани- ем на поверхности гранул более плотно сшитого полимерного карбамидоформальдегидного покрытия. Именно введение в карбамидоформальдегидный раствор добавки насыщенного раствора сульфата аммония, в котором при р.Н 2,7-1-3,б содержатся анионы HSO/f, способствует процессу полимеризации и более быстрому отверждению карбамидоформальдегидного раствора.

Повышение агрохимической эффективности удобрения связано с пролонгирующим действием удобрения, синхронностью поступления элементов питания и стадий развития растений. С этим же связано и снижение накопления нитрат-ионов в растениях.

К карбамидоформальдегидному раствору добавляют насыщенный раствор сульфата аммония с рН 2,7-3,6, который получают при добавлении серной кислоты. Указанные значения рН обусловлены следующим: при добавлении к карбамидоформальдегидному раствору насыщенного раствора сульфата аммония с рН ниже 2,7 происходит быстрое отверждение смеси, которую нельзя равномерным слоем нанести на гранулы удобрения методом опрыскивания, а получаемые удобрения, в частности аммиачная селитра, имеют кислую реакцию. При добавлении же насыщенного раствора сульфата аммония с рН выше 3,6, наоборот, значительно увеличивается время отверждения полимерного покрытия на гранулах удобрения, они слипаются, требуется нагрев до более высоких температур, т.е. качество удобрения ухудшается и увеличиваются энергозатраты.

Оптимальное соотношение карбамидоформальдегидного раствора и насыщенного раствора сульфата аммония составляет (2,1-4,8):1. Нижний предел обусловлен тем, что введение большего количества насыщенного раствора сульфата аммония приводит к быстрому отверждению капсу- лирующей смеси и методом опрыскивания получить качественное покрытие на гранулах удобрения не удается. Верхний предел связан с тем, что при введении меньшего количества насыщенного раствора сульфата аммония время отверждения значительно увеличивается, гранулы удобрения слипаются в агломераты и механическая прочность гранул уменьшается.

Количество наносимого защитного материала на гранулы азотных удобрений составляет 10-16% от массы удобрения. Нижний предел обусловлен количеством материала защитного покрытия, необходимого для проявления пролонгирующего эффекта покрытия и сообщения гранулам удобрения необходимой прочности. Верхний предел обусловлен тем, что нанесение материала защитного покрытия в количестве/большем 16%, приводит к ухудшению агрохимической эффективности удобрений.

Оптимальное содержание покрытия в удобрении, полученном по предлагаемому способу, в агрохимических испытаниях было определено в вегетационных опытах (табл. 2), а далее в полевых опытах использовали уже только удобрение с оптимальным содержанием покрытия (табл. 3-5).

Температурный предел обработки гранул 60-80°С обусловлен тем, что ниже 60 С полимеризация защитного покрытия осуще- С(вляется очень медленно и опрысканные гранулы удобрения слипаются, образуя агломераты. Кроме того, механическая прочность полученных гранул низкая. Вести нагрев выше 80°С нецелесообразно, так как увеличиваются энергозатраты, а прочность гранул повышается уже незначительно.

Пример 1.3кг гранулированной аммиачной селитры (ГОСТ 2-85Е) обрабатывают в аппарате КС смесью карбами- доформальдегидного раствора и подкисленного насыщенного раствора сульфата аммония. Опрыскивание гранул аммиачной селитры осуществляют с помощью 2-ка- нальной форсунки, где через один канал подают 40%-ный раствор карбамида в кар- бамидоформальдегидной смоле (раствор 1), а через второй - насыщенный раствор сульфата аммония, подкисленный серной кислотой до рН 2,7 (раствор 2). Смешение растворов осуществляют в выходной зоне форсунки, т.е. одновременно с нанесением на гранулы удобрения. Объемное соотношение растворов 1 и 2 составляет 2,1:1. Смесь наносят в количестве 10% от массы обрабатываемых гранул удобрения, т.е. в количестве 300 г, из них 208 г (или 153,8мл) раствора .1 и 92 г (или 73,2 мл) раствора 2. Температура растворов 25°С, температура обрабатываемых гранул 60°С.

Для приготовления раствора 1 использовали, карбамидоформальдегидную смолу Новгородского ПО Азот (ТУ 113-03-469-80) состава, мае.%: карбамид 23; формальдегид 57; вода 20.

Обработанные гранулы удобрений анализировали на механическую прочность, продолжительность растворения, влагоем- кость, определяли рН. Результаты приведены в табл.1.

Пример 2. 3 кг карбамида (ГОСТ 2081-75)обрабатывали в аппарате КСанало- гично, как в примере 1. Концентрация раствора 1 40%, рН раствора 2-3,2, объемное соотношение растворов 1:2-3,5:1, смесь нанесена в количестве 12% от массы карбамида, температура обрабатываемых гранул 70°С,

Все остальные примеры выполнены аналогично примеру 1 и сведены в табл. 1. Результаты табл. 1 показывают, что механическая прочность гранул азотных удоб- 5 рений, полученных по предлагаемому способу „увеличивается по сравнению с прототипом в 2,3-2,5 раза, а с базовым образцом в 2,4-2,7. Время растворения таких удобрений в воде увеличивается по отно0 шению к прототипу в 1.3-1,4 раза, а по отношению к базовому образцу в (4,9- 5.6Й1,6-2,0) раза.

Относительная влагоемкость азотных удобрений, получаемых по предлагаемому

5 способу, находится на уровне прототипа для обработанной аммиачной селитры и незначительно выше для карбамида.

Удобрения по предлагаемому способу имеют рН в пределах 5-7, что может харак0 теризовать их как слабощелочные или нейтральные.

Сравнительный анализ результатов по агрохимической эффективности выполнен с базовым образцом (табл. 2-5), который по5 казывает, что урожайность зерновых в полевых опытах повышается на 7-10%, кукурузы - на 20%, льна (вегетационный опыт) - 9,8%. Коэффициент использования азота растениями выше по сравнению с ба0 зовым образцом на 2,7-21,2%. Для зерновых культур (ячмень, овес) увеличивается содержание протеина и сбор белка, а содержание нитратов в стеблях и листьях кукурузы снижается в среднем на 19%.

5

Формула изобретения Способ получения неслеживающихся гранулированных азотных удобрений, включающий опрыскивание гранул раствором,

0 полученным при смешении в выходной зоне опрыскивающего устройства 35-50%-ного раствора карбамида в карбамидоформаль- дегидной смоле с добавками, отличающийся тем, что, с целью увеличения

5 времени растворения азотного удобрения при сохранении прочности гранул и высокой агрохимической эффективности, в качестве добавки используют подкисленный насыщенный раствор сульфата аммония

0 при объемном соотношении 35-50%-ный раствор карбамида в карбамидоформальде- гидной смоле: раствор сульфата аммония (2,1-4,8):1, при этом смесь используют в количестве 10-16% от массы удобрения при

5 температуре гранул 60-80°С.

Агрохимическая эффективность опыт на кукурузе) 1986 г.

Изобретение относится к производству минеральных удобрений и может быть использовано при получений неслеживающихся гранулированных азотных удобрений. Цель - увеличение времени растворения азотного удобрения при сохранении прочности гранул и высокой урожайности. Способ включает обработку гранул удобрения смесью карбамидоформальдегидного раствора, представляющего собой 35-50%-ный раствор карбамида в карбамидоформальде- гидной смоле, и добавки при смешении исходных компонентов в выходной зоне опрыскивающего устройства. В качестве добавки используют насыщенный раствор сульфата аммония, подкисленный серной кислотой до рН 2,7-3,6, при объемном соотношении карбамидоформальдегидный рас- твор:сульфат аммоний (2.1-4,8): 1, приэтом смесь наносят на гранулы в количестве 10- 16% от массы удобрения при 60-80°С. Способ позволяет увеличить прочность гранул азотных удобрений в ,5 раза, время растворения в воде увеличить в 1,3-1,4 раза. 5 табл. - -; ;; . : :-с : азотных удобрений, путем опрыскивания гранул смесыо 35-50%-ного раствора карбамида в карбамидоформальдегидной смоле и добавки при смешении растворов в выходной зоне опрыскивающего устройства, в качестве добавки используют насыщенный водный раствор сульфата аммония с рН 2,7-3,6 при объемном соотношении карбамидоформальдегидный раствор:суль- фат аммония (2,1-4,8): 1, смесь наносят на гранулы удобрения в количестве 10-16% от массы удобрения при 60-80°С. 41 гО.. W о N| сл

Урожай, и/га

общий660

в т.ч.стебли2J7

листьяэ8

початки265 Прибавка к урожаю в сравнении с базовым образцом

общая ц20 3.1

в т.ч. стебли ц16 . .7

листья ц4,0

. 4,2 початки ц -0

0 Коэффициент использования азота, 38,2

Сбор протеина, ц/га4,9

Содержание нитратов, мг/кг

стебли783

листья587

. початки85

Та

Агрохимическая эффективность (ве

опыт на льне) 1987 г..

Урожай, г/сосуд, в т.ч.;

семена6,015.91

соломкагг,9 . 21,20

Прибавка урожая в сравнении

с базовым образцом

семена мг/сосуд10 1.7- соломка мг/сосуд171

8,1- Потери азота (общие)

иг/сосуд43,457,2

;75,9100 Коэффициент использования

азота, %43,038,1

Горстовая длина льна, см78,566,0

оставитель А, Жаворонкова

Редактор Н. Киштулинец Техред М.Моргентал

Заказ 1040Тираж. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

I Аммиачная I Аммиачная ое- I селитра с I литра без покрытием 1 покрытия (ба- (12 мае.) эовый образец)

Корректор А. Ос уленко