Способ получения калийно-магниевого удобрения Советский патент 1992 года по МПК C05D1/00 

Изобретение относится к получению гранулированных калийно-магниевых удобрений, которые применяются в сельском хозяйстве для питания растений.

Одним из основных элементов питания растений, наряду с азотом, фосфором и калием, является магний. Его наличие в почве препятствует накоплению нитратов в плодах сельхозкультур.

Выпускаемые промышленностью минеральные удобрения являются физиологически кислыми, что приводит к подкислению почв. Для их нейтрализации необходимо проводить известкование или использовать удобрения с различной степенью щелочности.

Известен способ получения гранулированного калийного удобрения для кислых почв путем увлажнения калимагнезии раствором известкового молока, содержащим 2,8 - 14% СаО, в количестве 2 - 10% от массы шихты, с последующей грануляцией подогретого продукта, прессованием и дроблением.

Недостатком данного способа является усложнение технологической схемы за счет введения новых операций по увлажнению калимагнезии (готового продукта) раствором известкового молока, подогреву, прессованию и дроблению. Данное удобрение имеет постоянную скорость растворения. А разные культуры имеют разную продолжительность вегетационного периода и для них требуются удобрения с соответственно разной скоростью (продолжительностью) растворения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения кали- магнезии (калийно-магниевого удобрения), включающий конверсию смеси соединений калия и магния в присутствии воды, сушку готового продукта, в котором в качестве со- единения калия используют бисульфат калия, а в качестве соединения магния - магнезит при их соотношении в смеси 1 :(0,2 - 0,4), при этом полученную смесь смачивают водой в соотношении 1:(0,3 - 0,6) и про- цессы конверсии и сушки проводят одновременно.

Недостатками известного способа являются малое время вымывания КаО (высокая скорость) из полученного продукта и возможность использования этих удобрений только для нейтральных почв. Месторождения магнезитов ограничены и они используются для производства огнеупоров.

Цель изобретения - обеспечение возможности использования удобрения в качестве нейтрализатора кислых почв при одновременном увеличении времени вымывания окиси калия из продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения калийно-магниевого удобрения, включающему смешение бисульфата калия с магнийсодержащим соединением в присутствии воды с одновре- менной сушкой продукта, в качестве маг- нийсодержащего соединения используют доломит, обожженый, в зависимости от требуемого времени вымывания окиси калия, при соответствующем значении температу- ры, находящемся в интервале 750 - 1000°С, при массовом соотношении доломит:би- сульфат калия(0,4 - 0,5):1, полученную смесь смачивают водой в соотношении Т:Ж -1-.(0,6-0.8).

Использование доломита, обожженного при температуре выше 750°С, в качестве магнийсодержащего соединения, смешивание его с бисульфатом калия в соотношении (0,4 - 0,5):1 и смачивание полученной смеси водой в соотношении Т:Ж 1:(0,6 - 0,8) позволяет получить пролонгированное калий- но-магниевое удобрение с улучшенной агрохимической эффективностью на кислых почвах. Улучшение агрохимической эффек- тивности на кислых почвах обеспечивается тем, что получается удобрение, рН суспензии которого выше 8. Использование доломита, обожженного при соответствующем значении температуры, находящемся в ин- тервале 750 - 1000°С, позволяет получить удобрение с заданным (требуемым) временем вымывания окиси калия. Продолжительность времени вымывания окиси калия регулируется временем обжига доломита.

Известно использование обожженного доломита для получения сульфата магния, вяжущих веществ и огнеупоров.

Способ осуществляют следующим образом.

Куски доломита размером 1 - 2 см загружают в муфельную печь и температуру в ней поднимают до заданной. По достижении заданной температуры доломит выдерживают в печи в течение 50 мин, затем выгружают из печи и охлаждают на воздухе примерно до комнатной температуры. Охлажденный обожженный доломит измельчают в фарфоровой ступе и смешивают его в фарфоровой чашке с определенной навеской бисульфата калия. Смесь смачивают заданным количеством воды и пропускают через экструдер Полученные гранулы сушат в сушильном шкафу при 200-220°С.

Значение рН 1 %-ной суспензии удобрения определяют на рН-метре по известной методике. Скорость растворения удобрения (время вымывания 90% «20 из гранул) определяют по известной методике.

Пример1.40г доломита, обожженного при 750°С, 100 г КНЗСм (отношение доломит: КН5См 0,4) и 84 г Н20 (соотношение ,6) тщательно перемешивают в фарфоровой чашке в течение 3-5 мин, гранулируют и сушат при 200 - 220°С. рН 1 %-ной суспензии удобрения равен 9,5 (против рН 5 - 6,3). Время вымывания 90% «20 из гранул равно 15 мин, что в 3 раза больше времени вымывания К20 из удобрения, полученного по прототипу.

П р и м е р 2. Смесь 40 г доломита, обожженного при 900°С, 100 г КНЗСм и 84 г Н20 (соотношение ,6) тщательно перемешивают в течение 3-5 мин, гранулируют и сушат при 200 - 220°С. рН 1 %-ной суспензии удобрения равен 9,1. Время вымывания 90% К20 из гранул равно 81 мин, что в 16,2 раза больше времени вымывания К20 из известного удобрения.

ПримерЗ. 100 г КНЗСм, 40 г доломита, обожженного при t 1000°С и 112 г Н20 (соотношение Т:Ж 1:0,8) тщательно перемешивают в течение 3-5 мин, гранулируют и сушат при t 200 - 220°С. рН 1 %-ной суспензии удобрения равен 11,8. Время вымывания 90% КгО из гранул равно 120 мин, что в 24 раза больше времени вымывания КгО из известного удобрения.

Опыты с другими соотношениями доло- мит:КН504иТ:Ж проводят аналогично. Полученные данные сведены в табл.1.

Из табл.1 видно, что при использовании необожженного доломита или обожженного при температуре ниже 750° С продукт получается кислым (рН 1 %-ной суспензии ниже

7,0). При использовании доломита, обожженного при температуре выше 1000°С, рН суспензии и время вымывания К20 остаются такими же, как и в случае доломита обож- женного при 1000°С, но при этом возрастают энергетические затраты.

Таким образом, приемлемым является интервал температур 750 - 1000°С.

При соотношении доломит:КН504 меньше 0,4:1 рН суспензии во всем интервале температур (750 - 1000°С) получается ниже 7,0, а при 750°С также и отношение КаО : МдО в удобрении получается выше 3,5.

При соотношении доломит:КН504 больше 0,5:1 рН суспензии высокое (10,3 - 11,7), но отношение К20:МдО в удобрении при 900°С и 1000°С становится равным и ниже 1.9.

Увеличение содержания калия в питательном растворе уменьшает поступление магния в растение, и наоборот, при значительном увеличении содержания магния в питательном растворе уменьшается поступление калия. Калий снижает не только общее содержание магния, но может снижать и содержание магния хлорофилла , т.е. в удобрении должно быть определенное соотношение К20:МдО (в калимагнезии равно 3,5, а в калийно-магниевом концентрате 1,94, т.е. 2). Таким образом соотношение доломит;KHS04 должно быть (0,4 - 0,5):1.

При отношении Ж:Т меньше 0,6 рН суспензии удобрения снижается (при 750 и 1000°С), а следовательно, падает и способность удобрения нейтрализовать кислотность почвы и его труднее пропускать через экструдер, а при Ж:Т больше 0,8 возрастают энергетические затраты на испарение воды. Таким образом, соотношение Т:Ж должно быть 1:(0,6 - 0,8). В табл.1 представлены данные зависимости времени вымывания К20 от температуры обжига доломита.

Математическая обработка результатов опытов, полученных для интервала температур 750 - 1000°С, дает формулу, по которой можно рассчитать время вымывания К20 в зависимости от температуры обжига:

тв 838lgt - 2393.

Таким образом, изменяя (подбирая) температуру обжига доломита в пределах от 750 до 1000°С можно получить пролонгированное калийно-магниевое удобрение с заданным, в пределах от 14 до 115 мин, временем вымывания К20.

В табл.2 приведены данные сравнения предлагаемого способа с известным.

Из табл.2 видно, что предлагаемый способ позволяет получить кзлийно-магниевое

удобрение с заданной (регулируемой) продолжительностью вымывания из него окиси калия. Изменяя температуру обжига доломита от 750 до 1000°С, можно получить

удобрение с временем вымывания К20 от 15 до 120 мин, что в 3 - 20 раз выше, чем по известному.

Более высокое значение рН удобрения, полученного по предлагаемому способу, позволяет использовать его одновременно в качестве нейтрализатора кислотности почвы, т.е. удобрение обладает улучшенной агрохимической активностью на кислых почвах.

В табл.3 приведены результаты испытания эффективности удобрений, полученных по известному и предлагаемому способам (оценивают влияние удобрений на рост люцерны и гречихи). Испытания проводят в

условиях вегетационных опытов на дерно- воподзолистой среднесуглинистой почве. В первом опыте почва не удобрялась. Во втором опыте были внесены фоновые NP-удоб- рения из расчета по 0,1 г N2 и P20s на 1 кг

почвы, В третьем опыте наряду с NP-удоб- рениями было внесено калийно-магниевое удобрение, полученное по известному способу из расчета 0,1 г К20 на 1 кг почвы. В опытах 4 - 6 в качестве калийно-магниевого

удобрения было использовано удобрение, полученное конверсией бисульфата калия и доломита, обожженного при 750, 900 и 1000°С соответственно.

Как видно из табл.3, удобрения на основе обожженных доломитов, способствуют лучшему развитию растений по сравнению с удобрением, полученным по известному способу. Из-за разной продолжительности вегетационного периода максимальный

урожай получается у люцерны при использовании удобрения, полученного с использованием доломита, обожженного при 750°С ( тв 15 мин), а у гречихи - полученного с использованием доломита, обожженного при 900°С ( тв 83 мин).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить качественно новое калийно-магниевое удобрение пролонгированного действия для кислых почв с

заданным (регулируемым) временем вымывания К20 из продукта.

Формула изобретения Способ получения калийно-магниевого удобрения, включащий смещение бисульфата калия с магнийсодержащим соединением в присутствии воды с одновременной сушкой продукта, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности использования удобрения для нейтрализации кислых почв, при одновременном увеличении времени вымывания из него окиси калия, в качестве магнийсодержащего соединения используют доломит, обожженый при температуре 750 - 1000°С, при массовом соотношении доломигбисульфат калия, равном (0,4 - 0,5):1, а полученную смесь смачивают водой в соотношении Т:Ж 1:(0,6 - 0,8),

Изобретение относится к получению гранулированных калийно-магниевых удобрений. Цель - обеспечение возможности ис- пользования изобретения для нейтрализации кислых почв при одновременном увеличении времени вымывания из него окиси калия, В качестве соединения магния используют доломит, обожженный в зависимости от требуемой скорости растворения удобрения при 750- 1000°С, который смешивают с бисульфатом калия в массовом соотношении (0,4 - 0,5): 1 соответственно и полученную смесь смачивают водой в соотношении (0,6 - 0,8). Изменяя температуру обжига доломита, получают удобрение с временем вымывания KzO до 120 мин. 3 табл.

Таблица2

Таблиц аЗ