Способ получения медленнодействующих удобрений Советский патент 1992 года по МПК C05C9/02 

Изобретение относится к способам получения медленнодействующих сложных полимерных удобрений на основе мочеви- ноформальдегидных и мочевинофурановых смол и может быть использовано в сельском хозяйстве для получения азотного и фосфорного питания для растений.

Цель изобретения - упрощение процесса грануляции путем снижения энергозатрат.

П р и м е р 1. В смеситель барабанного типа с лопастной мешалкой загружают 200 г торфа и 150 г(85%-ной)о-фосфорной кислоты и перемешивают в течение 1-2 мин. После перемешивания в смеситель добавляют смолу КФ-40 и перемешивают в течение 5 мин. В процессе перемешивания температура смеси повышается до 65° С, после чего происходит отверждение связующего и полученный продукт гранулируется. После охлаждения в гранулированную смесь вводят 200 г суспензии 50%-ной извести в воде. При этом пылевидные частицы дополнительно укрупняются и происходит нейтрализация фосфорной кислоты. При нейтрализации выделяется тепло, в результате чего температура повышается до 70° С и продукт теряет влагу. Полученный продукт содержит 8,2% свободного азота и 10% фосфора (в пересчете на P20s), что свидетельствует о возможности использования его в качестве удобрения. Гранулометрический состав удобрения следующий: более 10 мм - 13%; 5-10 мм - 42%; 2,5-5 мм - 23%; 1.0-2,5 мм - 12%: менее 1 мм-10%.

Пример 2. В смеситель барабанного типа загружают 150 г древесных опилок и 150 г 85%-ной фосфорной кислоты, перемешивают в течение 1-2 мин, добавляют 700 г смолы У КС и перемешивают 5 мин. При этом температура смеси повышается до 55° С. При достижении максимальной температуры в смесь вводят 50%-ную суспензию извести в воде в количестве 200 г и проводят нейтрализацию полученного продукта. После охлаждения и сушки продукта содержание в

Ё

х| ГО О ь О vl

нем свободного азота составляет 20%, а фосфора (в пересчете на P20s) 8,3%. Гранулометрический состав полученного удобрения: более 10 мм - 17%: 5-10 мм - 34%; 2,5-5 мм - 31%; 1.0-2.5 мм - 8%; менее 1 мм - 5%.

П р и м е р 3. Древесные опилки в количестве 200 г обрабатывают 50%-ным водным раствором нитрата аммония в количестве 100 г в смесителе барабанного типа. После пропитки опилок, продолжая перемешивать, добавляют 150 г 85%-ной фосфорной кислоты и через 2 мин вводят мочевиноформальдегидную смолу (ВК-1) в количестве 650 г. Через 4-5 мин наблюдал- ся максимальный разогрев смеси, что свидетельствует об окончании реакции полимеризации. Смесь перемешивают еще 5 мин и добавляют 100 г порошкообразной извести. Полученный продукт после нейтрали- зации содержит 25% свободного азота и 8.0% фосфора (в пересчете на P20s). Гранулометрический состав полученного удобрения: более 10 мм - 18%; 5-10 мм - 38%; 2.5-5 мм - 18%; 1,0-2,5- 12%; менее 1 мм-14%.

П р и м е р 4. Торф (300 г) обрабатывают 50%-ным водным раствором мочевины (150 г) в смесителе. После пропитки торфа мочевиной добавляют 200 г 85%-ной фосфорной кислоты, перемешивают 2 мин и добавляют 500 г смолы ВК-1. после перемешивания в течение 5 мин проводят нейтрализацию удобрения водным раствором аммиака (20%-ный) в количестве 70 мл. Готовый продукт содержит 21 % свободного азота и 7.5% фосфора. Гранулометрический состав полученного продукта: более 10 мм - 3%; 5-10 мм - 32%; 2,5-5 мм - 30%: 1,0-2.5 мм - 15%: менее 1,0 мм - 10%.

Дополнительно были проведены иссле- дования влияния компонентного состава на свойства полученного продукта (см. таблицу).

Исследования проводили по методике, описанной в примерах 1-4. Для опытов ис- пользовали два основных вида смол: БС-40 (мочевйнофурановая смола) и ВК-1. В качестве добавки органического происхождения использован торф, как наиболее дешевый и пригодный для сельского хозяйства компо- нент. Кроме того, торф обладает большой емкостью по смоле и другим вводимым компонентам.

Результаты примеров 1-4. а также данные таблицы показывают, что введение тор- фа в карбамидное связующее позволяет получать гранулированный продукт, пригодный в сельском хозяйстве в качестве удобрения. Количество добавки ограничивается 15%: ниже этого предела происходит окомкование продукта и повышается количество кусков размером более 10 мм, что снижает качество продукта и вызывает необходимость дробления этих кусков. При содержании торфа более 30% образуется большое количество пылевидных частиц, что также снижает качество продукта, так как при этом повышается скорость вымывания питательных веществ и затрудняется технология внесения удобрения в почву.

Процесс отверждения смолы ВК-1 фосфорной кислотой протекает в зависимости от концентрации смолы в течение 1-3 мин. При обработке торфа или опилок фосфорной кислотой эти материалы сохраняют свое сыпучее состояние даже при внесении кислоты более 100% от веса. При смешивании полученного композита со смолой образуется конгломерат, который отверждается не сразу, а в течение определенного времени. Благодаря низкой прочности опилок и воздействию на получаемый материал перемешивания крупные частицы не успевают окончательно отвердеть, размалываются и превращаются в более мелкие гранулы. Крупность получаемых в этом случае гранул обусловлена соотношением компонентов получаемого удобрения. Проведенные исследования показали, что для получения однородных гранул лучше всего использовать шнековый смеситель с решеткой для экструзии еще не затвердевшего материала. На выходе из решетки материал обрабатывают измельченной известью или газообразным аммиаком. Это предотвращает слипание гранул и одновременно обеспечивает раскисление удобрения.

Торф добавляемый согласно предлагаемому способу, по которому используется смоляное связующее, твердеющее в присутствии катализатора (фосфорной кислоты), выполняет функцию разупрочняющей добавки,

В опытах использовали основные типы карбамидных смол: мочевиноформальде- гидныё смолы ВК-1 и УКС и мочевинофура- новые смолы КФ-4. БС-40, КФ-90. Торф и опилки предварительно просушивали и отбирали фракции менее 5 мм.

Проведенные исследования включали получение медленнодействующих удобрений на основе фосфорита (известный способ) и торфа (предлагаемый способ) в конических стаканах объемом 150 см3 с последующим определением предела прочности на сжатие. Экспериментальные данные показывают, что прочность полученных образцов по известному и предлагаемому способам соответственно составляет 18,0-23,6 и 3.6-4.2 кг/см . Таким образом, для предлатаемого способа на операцию дробления требуется в 40 - 50 раз меньше энергии, чем для известного способа.

Агрохимическая ценность медленнодействующих удобрений заключается в ко- личестве усвояемых элементов. Эти удобрения тем эффективнее, чем медленнее они отдают указанные элементы в почву. Исследования по содержанию подвижных (легковымываемых) элементов показывают, что содержание азота составляет 3-4%, а фосфора 0,3-0,5%. Это свидетельствует о том, что срок действия предлагаемого удобрения составляет 3-5 лет.

Предлагаемый способ позволяет упро- стить процесс грануляции при получении удобрения, при этом его агрохимические свойства сохраняются.

Формула изобретения

Способ получения медленнодействующих удобрений, включающий смешивание мочевиноформальдегидной смолы с добавкой в присутствии фосфорной кислоты и последующую грануляцию, отличающий- с я тем, что, с целью упрощения процесса грануляции за счет снижения энергозатрат, в качестве добавки используют торф или древесные опилки при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Торф или древесные опилки

Мочевиноформаль- дегидная смола Фосфорная кислота

Изобретение относится к способам получения медленнодействующих сложных полимерных удобрений на основе мочевино- формальдегидных смол и может найти применение в сельском хозяйстве. Целью изобретения является упрощение процесса грануляции удобрения за счет снижения энергозатрат. Способ включает обработку фосфорной кислотой торфа или древесных опилок и последующее смещение их с мочевиноформальдегидной смолой при следующем соотношении компонентов, мас.%: торф или древесные опилки 15-30; мочевино- формальдегидная смола 50-75; фосфорная кислота 10-20.1 табл.

89 12 27 40 72

18 29 Зч 27 21 9

19

47

7

10

9

7

6

23 21 16 14

18 14 6

53

27

11

7

5

4

3

53 33 14 16 10 15 6