Способ получения цинксодержащего полифосфата аммония Советский патент 1992 года по МПК C05B13/06 

Изобретение относится к технологии комплексных удобрений и может быть использовано для получения цинксодержащего полифосфата аммония.

Цель изобретения - увеличение прочности гранул, стабилизация полиформ фосфора удобрения при хранении и повышение биологической активности удобрения.

Способ осуществляют следующим образом.

В полифосфорную кислоту, содержащую 75 - 76% P20s, вносят вторичные цинковые возгоны в количестве 1,5-3 мас.%, смесь перемешивают и нейтрализуют газообразным аммиаком. В начале процесса нейтрализации происходит интенсивное поглощение аммиака с большим выделением тепла и повышением температуры плава. При нейтрализации до рН 3,5 процесс протекает спокойно, а при более 3,5 увеличивается вязкость плава, поэтому его дополнительно нагревают и продолжают

нейтрализовать до рН 5 - 5,5, а затем гранулируют.

Вторичные цинковые возгоны образуются при термообработке окисленного цинксодержащего сырья и промпродуктов Использование этих возгонов на предприятиях цветной металлургии нецелесообразно из-за трудности дальнейшей переработки, доведения продукта до кондиции, а также из-за нарушения санитарно-гигиенических условий в процессе переработки.

Основными компонентами вторичных цинковых возгонов являются оксид цинка (85 - 90%) и сульфат цинка. В меньшем количестве присутствуют соединения меди и железа. По данным химического анализа возгоны содержат, %: Zn 57 - 60, Си 0,5 - 0,7; примеси остальное.

П р и м е р 1. В фарфоровый стакан помещают 827 г полифосфорной кислоты, содержащей 75% РзОз и 12,4 г вторичных цинковых возгонов (1,5% от массы кислоты) Смесь кислоты с возгоном перемешивают 2

,&

СО

- 3 мин, нейтрализуют газообразным аммиаком до рН 5 - 5,5, а затем плав гранулируют. Получают продукт - цинксодержащий полифосфат аммония, который содержит, мас.%: N 15,9; Р205орто 23,8; РаОбполи 35,2; Zn 0,87; Си 0,01; примеси остальное.

П р и м е р 2. Аналогично примеру 1 в 827 г полифосфорной кислоты вводят 20,7 г вторичных цинковых возгонов (2,5% от массы кислоты). Получают гранулированный продукт, содержащий, мас.%: N 15,8; Р205Ьрто 21,9; Р205поли 37,0; Zn 1,45; Си 0,015; примеси остальное.

В табл.1 представлена зависимость прочности гранул удобрения от количества введенных вторичных цинковых возгонов.

Как видно из табл.1, введение предлагаемой добавки в количестве менее 0,5% не оказывает положительного влияния на свойства удобрения: продукт получается липким и плохо гранулируется. В присутствии 0,5- 1 % возгона прочность гранул практически совпадает с прочностью полифосфата аммония по известному способу. Введение добавки более 3% не приво- дит к дальнейшему увеличению прочности гранул. Добавление возгона в концентрации 1,5 - 3% способствует повышению прочности гранул до 7 МПа, что почти в два раза выше, чем прочность у цинксодержа- щего полифосфата аммония по известному способу. Это можно объяснить тем, что компоненты вторичных цинковых возгонов взаимодействуют с полифосфатом аммония с образованием полифосфатных соединений, которые, равномерно распределяясь в объеме гранул, способствуют упрочнению гранул удобрения.

При хранении цинксодержащего полифосфата аммония по предлагаемому спо- собу прочность его гранул снижается значительно меньше, чем прочность удобрения по известному способу. Так.при введении вторичных цинковых возгонов в количестве 3% прочность гранул через 3 мес снижается от 7,0 до 6,4 МПа, т.е. на 8,5%, вто время как прочность гранул известного удобрения уменьшается от 3,9 до 3,2 МПа, т.е. на 18%.

Вторичные цинковые возгоны, способ- ствуя увеличению прочности гранул, эффективно стабилизируют полиформы фосфора при его хранении.

В табл.2 приведены результаты по влиянию количества введенной добавки на из- менение содержания полиформ фосфора при хранении удобрений.

Как видноизтабл.2, введение предлагаемой добавки в количестве менее 1,5% почти не оказывает влияния на стабилизацию

полиформ фосфора. Содержание полиформ через 3 мес практически совпадает с концентрацией полиформ удобрения по известному способу. Введение добавки более 3% нецелесообразно,так как концентрация полиформ фосфора практически не меняется.

Вторичные цинковые возгоны цветной металлургии, способствуя увеличению прочности гранул и стабилизации полиформ фос- фора при хранении, одновременно повышают биологически активные свойства полифосфата аммония - повышают устойчивость хлопчатника к заболеванию вертицил- лезным вилтом.

Для установления эффективности возгонов в повышении вилтоустойчивости хлопчатника поставлены полевые мелкоде- ляночные опыты (размер делянки 24 м2). По- вторность опыта 3-кратная. Сорт хлопчатника 4880. Почва - типичный серозем. Годовая норма удобрения 200 кг/га. Для сравнительной оценки испытывают в идентичных условиях известные удобрения; полифосфат аммония и полифосфат аммония с добавкой оксида цинка.

В табл.3 приведены данные по влиянию вторичных цинковых возгонов на биологическую активность полифосфата аммония.

Как видно из табл.3, вторичные цинковые возгоны способствуют повышению биологическойактивностивилтоустойчивости хлопчатника. Так, при использовании предлагаемого удобрения заболеваемость на период по 25 июля не наблюдалась, в то время как в вариантах с примением известных удобрений поражен- ность составила 4,1 -4,6%. На 25 сентября (начало уборки урожая) при использовании предлагаемого удобрения заболеваемость составила всего 6,0 - 6,7%, что в 3 раза меньше по сравнению с известным удобрением. Кроме того, это сказалось также на урожайности: под вилянием вторичных цинковых возгонов в составе полифосфата аммония прибавка урожая достигла 4,5 ц/га, что в 1,6 раза выше по сравнению с известной добавкой.

Формула изобретения Способ получения цинксодержащего полифосфата аммония, включащий введение в полисфосфорную кислоту цинксодер- жащей добавки, нейтрализацию кислоты газообразным аммиаком, грануляцию плава, отличающийся тем, что, с целью увеличения прочности гранул, стабилизации полиформ фосфора и повышения биологической активности удобрения при хранении, в качестве цинкосодержащей добавки используют вторичные цинковые возгоны цветной металлургии, которые вводят

в исходную кислоту в количеств 1,5-3 мас.%.

Т а б л и ц а 1

Используется в сельском хозяйстве в качестве цинксодержащего удобрения. Получение ведут введением в полифосфорную кислоту вторичных цинковых возгонов производств цветной металлургии в количестве 1,5-3 мас.%, нейтрализацией кислоты газообразным аммиаком, грануляцией плава Вторичные цинковые возгоны образуются при термообработке окисленного цинксодержащего сырья и производств цветной металлургии и имеют состав, мас.%: Zn 56 - 60;Си 0,5-0,7; Se 0,3-0,4; Cd 0,1-0,15; ЗОз 8 - 10; CI 1,2 - 6 Прочность гранул 6,4 МПа 3 та б л

10

Таблица2

ТаблицаЗ