Мелиорант для раскисления почв Советский патент 1992 года по МПК C05D3/02 

Изобретение относится к технике получения кальцийсодержащего мелиоранта и предназначено для использования в сельском хозяйстве для снижения кислотности почв и повышения их плодородия.

Известен способ получения нейтрализующей почву суспензии, которая содержит воду, один диспергированный измельченный материал (карбонат кальция или доломитовый известняк) в количестве 60-70% от массы суспензии, желатинирующую глинистую минеральную добавку (аттапульГит, се- пиолит, вайоминг-бентонит или гекторит) в количестве 0,5-5,0% от массы суспензии, поддерживающую измельченный материал в состоянии гомогенной суспензии и полианионный диспергирующий агент в количестве 0,05-2% от массы глинистого материала.

К недостаткам способа следует отнести:

-применение глинистых добавок (в основном бентонитов-алюмосиликатов), не имеющих агрохимической ценности,

-применение полианионных агентов высокой стоимости,

-ограниченный перечень применяемых карбонатов твердыми разностями (известняками и доломитами).

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ, в котором в качестве карбоната кальция используют мел, а не известняк. Стабилизатором является глина, и в зависимости от содержания мела в интервале концентраций 40-55 мас.% изменяют расход глины, при этом получают устойчивую суспензию с вязкостью до 20-22 МПа«с. Дальнейшее повышение концентрации мела (55%) в сусч

00

Ч)

4

пензии с добавкой бентонита препятствует значительному повышению вязкости (до 48-69 МПа с) угля при концентрации 60%.

Такой уровень вязкости неприемлем прежде всего по технологическим возможностям насосов, которые будут прокачивать и распылять меловые суспензии. Чем выше концентрация карбоната, тем выше агротехническая ценность рЗскислителя, ниже затраты по его транспортировке и внесению на единицу площади земельных угодий.

Целью избретения является повышение раскисляющей способности мелио- ранта за счет увеличения содержания карбоната в суспензии при одновременном сохранении вязкости и стабильности мелиоранта.

Поставленная цель достигается тем, что в состав суспензии для раскисления почв, включающий мел, стабилизатор, воду, в качестве стабилизатора используют угле- щелочной реагент при следующем соотношении ингредиентов, мае.%:

Мел55-75

Углещелочный

реагент0,55-0,75

(что составляет

1 % к мелу)

ВодаОстальное.

Предлагаемый способ отличается от известного технического решения, выбранного за прототип, тем, что в качестве стабилизатора для регулирования техноло- гических и агрохимических свойств суспензий используют углещелочной реагент (УЩР) - продукт взаимодействия измельченного бурого угля с раствором едкого натра (ТУ 39-1223-87).

При добавке к меловой суспензии угле- щелочного реагента понижается вязкость системы, что является важным технологическим параметром жидких мелиорантов, при внесении их специальными распрыскивате- лями. Как видно из табл. 1, значительный эффект снижения 7/ (повышения текучести) наблюдается, korfla к меловой суспензии добавляют углещелочной реагент,

.Исследования показали, что при содержании твердого менее 55 %, система получается с высокой текучестью, но использовать ее не рентабельно: большой расход воды и малое содержание СаО. Если содержание твердого будет более 75%,то вязкость резко возрастает, что очень сильно усложнит внесение суспензии на поля. Поэтому был выбран диапазон 55-75% содержание мела в суспензии,

При добавлении к меловым суспензиям УЩР образуются устойчивые системы (см, табл. 2.

Исследования показали, что в меловых суспензиях концентрацией 35-60% со временем происходит осаждение грубых частиц и снижение значений вязкости суспензий (табл, 2). При добавлении к меловым суспензиям УЩР образуются устойчивые системы. При содержании твердой фазы 35- 50% суспензии с добавкой УЩР менее устойчивы во времени, при содержании твердой фазы 55-75% меловая суспензия с добавкой УЩР более устойчива во времени (см. табл. 2).

Исследования показали, что оптимальная добавка УЩР составляет 0,55-0,75% к общей массе продукта или 1% к мелу и не зависит от концентрации меловой суспензии (табл, 3).

Исследования показали (см. табл. 3), что оптимальная добавка УЩР составляет 1 % к мелу в суспензии, или если перейти к общей массе продукта для 55%-ной суспензии, это составляет 0,55% добавки УЩР к общей массе продукта, для 60-ти процентной - 0,60% УЩР, для 70%-процентной - 0,70% УЩР. При добавлении к меловой суспензии 0,5% УЩР к мелу в суспензии вязкость имеет большое значение и система не обладает текучестью. При добавлении к меловой суспензии 3% УЩР, 5% УЩР, 10% УЩР вязкость практически не изменяется. При концентрации суспензии 80% мела вязкость возрастает очень сильно, система перестает быть суспензией.

Следует отметить, что гуматы получают обработкой бурого угля (после извлечения из него битума в производстве горного воска) водным раствором NaOH. Влажная масса или сравнительно сухой (20% влаги) мелкодисперсный порошок, содержащий около 40% Na-солей гуминовых кислот. Гу- миновые кислоты улучшают структуру почв и стимулируют рост растений. Аналогичного эффекта в предыдущих технических решениях не было выявлено. Поэтому наше техническое решение обладает новизной. Также известно, что мел является вскрышной породой железистых кварцитов, только на железорудных месторождениях Курской магнитной аномалии в 1980 г в отвалы было вывезено 40,5 млн. м в 1985 - 51,8 млн. м3 мела. Соответственно год от года растут площ /н земель, занимаемых этими отвалами.

Существенное различие разработанно го решения заключается в том, что чначительный эффект снижения вязкости

достигается не глинами, а УЩР, который

является также стимулятором роста растений и улучшает структуру почв, при концентрации мела 55-75% в отличие от прототипа, где концентрация мела 40-55% и расход бентонита увеличивается.

Таким образом, отличие предлагаемого способа от известных технологических решений, приводит в данном случае к выявлению новых положительных свойств объекта,

Поэтому следует сделать вывод о том, что данное техническое решение, включающее меловую суспензию с концентрацией 55-75% с добавкой УЩР 0,55-0.75 мас.% обладает существенными различиями.

Пример осуществления приготовления состава суспензии.

Необходимо приготовить меловую суспензию с содержанием мела 55%, пригодную для транспортировки и последующего внесения в почву. Для повышения текучести и улучшения структуры почвы к смеси добавляется углещелочный реагент 1 % к мелу, или 0,55% от состава смеси. При повышении концентрации мела до 75% включитель- но, содержание УЩР 1 % к мелу или 0,75% от состава смеси.

Технико-экономическая эффективность разработанного состава суспензии заключается в использовании дешевого карбонатного сырья - мела с меньшим расходом стабилизатора и меньшими затратами при прокачивании по трубопроводам и распылениифорсунками при внесении в почву, повышение агрохимических свойств почвы.

Формула изобретения

Мелиорант для раскисления почв в виде суспензии, содержащий мел, стабилизатор и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения раскисляющей способности мелиоранта за счет увеличения содержания карбоната в суспензии, при одновременном сохранении вязкости и стабильности мелиоранта, в качестве стабилизатора он содержит углещелочной реагент - УЩР при следующем соотношении исходных компонентов, мас.%:

Мел55-75

УЩР0,55-0,75

ВодаОстальное

Использование: к технике получения кальцийсодержащего мелиоранта и предназначено для использования в сельском хозяйстве для снижения кислотности почвы и повышения их плодородия. Сущность: в составе суспензии для раскисления почв в качестве стабилизатора используют углеще- лочиой реагент при следующем соотношении компонентов, мас.%: мел 55-57; углещелочной реагент 0,55-0,75; вода остальное. 3 табл.

Зависимость вязкости меловой суспензии от добавки (УЩР)

Таблица 1

Таблица2 Изменение вязкости меловых суспензий по времени

Таблица 3 Влияние различного процента добавки УЩР на меловую суспензию