Способ получения сложного удобрения Советский патент 1982 года по МПК C05C1/00 

Изобретение относится к химической технологии сложных удобрений, получаемых добавкой к полупродукTciM кислотной переработки природных минеральных солей, азотсодержащих компонентов.

При производстве сложных удобрений из природных фосфатов для связывания и выделения избыточной окиси кальция из растворов с целью предупреждения ретроградации фосфорного ангидрида при нейтрализации их аммиаком применяют различные соединения.

Известен способ получения сложного удобрения, в котором к пульпе, полученной разложением апатита смесью HNO-j и . добавляют мочевину, которая, связывая нитрат кальция в Комплекс Са (N03 ) (NH,ji)i , позволяет после нейтрализации аммиаком получать удобрение с суммой питательных веществ 35,6% и с высокой долей зводорастворимой . до 91 9тн.% -t

В приведевнбм способе нейтрализацию растворов ведут до рН 3,9 4,0. Однако известно что путем более глубокой нейтрализации раствора в удобрение можно ввести большее количество азота, а в известном способе при более глубокой нейтрализации до рН У 3,9 водорастворимая часть 5 представленная монокальцийфосфатом начинает резко снижаться и достигает нуля при степени нейтрализации второго водородного иона, 80 90%, при рН 5,5. Кроме того, получаемое этим способом удобрение имеет низкую концентрацию питательных элементов, является кислым и содержит нитрат кальция, что ухудшает его физические свойства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сложного органо-минерального удобрения, заключающийся в нейтрализации кислых растворов фосфатов калия

,20 гуанидином или его соединениями с слабыми минерсшьными кислотами в мольном соот.ношении 1-2:1-2 f 2.

Недостаток известного способа заключается в том, что он не позволяет

25 получить сложное удобрение из растворов азотнокислотного разложения природных фосфатов, так как при нейтрализации этих растворов содержащих нитраты кальция и магния, непосредственно гуанидином и/или его солямивновь образуется трикальцийфосфат, т.е. происходит ретроградация фосфорного ангидрида. Кроме того, доля гуанидина в известных соединениях кальцийгуанидинортофосфатов не превышает двух молей гуанидина, что не обеспечивает., максимальное введение азота в растворы азотнокислого разложения фос 5атов при их нейтрализации и переработке в твердый продукт, который к тому же не обладает мелиорирующими свойствами , .так как не содержит типичных мелиорантов кислых почв, которыми являются соединения кальция и магния., Цель изобретения - повышение содержания азота и придание удобрению мелиорирующих свойств, а также расши рение ассортимента сложных удобрений. Поставленная цель достигается тем что в способе сложного удобрения путем смешения кислых растворов фосфатов с гуанидином или его солями в ка честве кислых растворов фосфатов используют азотнокислые растворы разложения фосфатов, которые предварительно нейтрализуют аммиаком до рЫ 2-2,7 и в полученную суспензию вводя смесь гуанидина и аммиака. Соли гуанидина вводят в соотношении 1-4 г моль гуанидина на 1 г-ион кальция и/или магния, содержаидихся в азотнокислых растворах разложения фосфатов. При этом смесь гуанидина с аммиаком берут при соотношении соли гуани дина и аммиака 7,6-12,2:1. На первой стадии нейтрализгщии (при аммонизадии) происходит образование монокальцийфосфата, мономагний фосфата и нитрата аммония ЭH,,Pq,к:atMg(.NO)2t2 NH5-,5Ccll;Mg (.VlaPO j 1- ННдЮ,, -,5CcilW9aCMO,,)2. На второй стадии монокальцийфосфат и мономагнийфосфат по реакции CatMg eH PO Vmtc(--NH)((4Ha)2,i.Ho.CO,,CH2S04) - CatMg-JtCt- NH)CN«a)2.3v,(,via.PO4)2i-viiCO iWaSO4) при различных количествах гуанидина т.е. 0,5,1, 1,5 или 2, последова тельно переходят в монокальций и/или магний моно-ди-три- и тетрагуанидино тофбсфаты. Нитраты кальция и магния-за счет выделяющегося СО или ljQ при приме нении солей гуанидина и подаваемого аммиак-а переходят в карбонаты или сульфаты кальция, магния и нитрат ам мония - . в. Cdt;M(3(.NCHVC04tHa 04l- aNHj- , -ь-Са МоЗСО 5043 , а также ковертируется соль- гуанидина по реакции ,, CaIAA(j-|(.NO})ifCC-NH)(NHa.)zH2COi|Hi504|- Са| Aif |()i+2C(.NH) (NHi)2HNO., в карбонат или сульфат Са, Мд и нитоат гуанидина, содержащий 46,6% азота. Пример 1. К 150 г пульпы,полученной разложением в течение 1 ч 52 г фосфорита (Р,) с помощью 98.2г 56%-ной азотной кислоты при 50-60С, последовательно добавляют 3,4 г NH, затем совместно 1,2 г аммиака и 9,1 г гуанидина углекислого и перемешивают 10-15 мин. К легкоподвижной пульпе, льющейся консистении, добавляют. 13 г хлорида калия. Получают 136 г сложного удобрения, характеризующегося следующим составом, мае. %: 4НдНаЮ413,1 NH4NO,,14,4 Cq CC-MH)(NHa)2/(HuP() 28,9 Wg- / С -- NH )(МН)а. / (НаРО4)3,4 CalNOj aО8 СаСОз15,1 CC.NHXNH.),HNOj JH Содержание питательных элементов в удобрении составляет, %: N,,,0; , 10,7; КО 7,6; N 3,2; N03 4,7; .,1. Водорастворимая форма Р О составляет 96-98%. Пример 2. KlSOr пульпы,полученной аналогично примеру 1, добавляют 3,4 г NH3, затем 4,8 г аммиака и 36,6 г гуанидина углекислого, первмешивают 10-15 мин и добавляют 30,1 г КС. Получают 191 г сложного удобрения-следующего состава,мае.%: NH NO 132 ,Cu/ct- HH)tNH4) .398 (NH)tNHa.)2J4Ha.P04бз CaCNO o. 0,9 СаСО,18,1 C(-NW)(NHa.VHNOj, . 11/4 Ш 14,2 Продукт содержит, % : N 25,7; Р.,0 8,9;K.0..14,0;N 5,, 2,7; N,„„18,24. Пример 3. К150г пульпы, полученной по примеру 1, подают 3,4 г МН, затем 2,4 г аммиака и 29.3г гуанИрДина сернокислого.Смесь перемешивают 10-15 мин и добавляют 22 г КС 2. Получают 177,1 г сложного удобрения, мас.%: , ,4 ,8 Ccs/C(.rNM)(NH2)a/iH2P0435,9 )(NH2)feH.,3 са(ко,)41,1 17,з С(:МН)(ЫН2)2НМО-г12,1 ксе10,1 22,3; Продукт содержит, % iN NMO, 3,8 N.... 3,4 ; r-tO 10,1; 9,7; а м 1 i; 1 - ( Наименьшее количество гуанидина, необходимое для предотвращения ретро градации Р, нейтрализации рас воров до рН 8-9, составляет 0,3 г моль гуанидина на 1 г-ион кальция и магния. Верхний предел составляет 1 ,.4 г мо гуанидина на 1 г ион кальция, которы обусловлен количеством гуанидина, необходимым для получения полностьи насыщенной гуанидином соли кальций тетрагуанидинортофосфата и перевода оставшейся части нитрата кальция и магния в нитрат гуанидина и карбонат Температурный рехшм процесса синтеза удобрения во избежание потерь связанного азота вследствие разложения HNOj поддерживают не выше . При сушке продукта температура может быть увеличена до . Преимущества предлагаемого способ по сравнению с известным заключает ся в расширении области применения удобрения в различных почвенно-клима тических зонах, включая почвы с низким и средним значением рН почвенных растворов. Удобрение, кроме основных питательных элементов N, Р и содержит кальций и магний, имеющих самостоятельное значение для минеральной подкормки растений. Наличие в составе удобрения труднорастворимых соединений кальций- и магнийгуанидинфосфатов и нерастворимых карбонатов или сульфатов кальция магния с одной стороны и отсутствие в его составе нитратов Са и Мд обуславливает хорошие физико-химические и механические свойства удобрения. : АгрохиМичеокие испытания, проведенные при выращивании хлопчатого сорта Ташкент-1, показывают высокую эффективность удобрения. Формула изобретения 1.Способ получения сложного удобрения путем смешения кислых растворов фосфатов с гуанидином или его солями, отличающийся тем, что,с целью повышения содержания азота и придания удобрению мелиорирующих свойств, а также расширения ассортимента сложных удобрений, в качестве кислых растворов фосфатов используют азотнокислые растворы разложения фосфатов, которые предварительно нейтрализуют аммиаком до рН . 2-2,7 и в полученную суспензию вводят смесь гуанидина и аммиака. 2.Способ по п. 1, отличающий с я тем, что, соли гуанидйна вводят в соотнйшении 1-4 г- моль гуанидина на 1 г ион кальция и/или магния, содержащихся в азотнокислых растворах разложения фосфатов. 3.Способ по п. 1, отличающий с я тем, что смесь гуанидина с аммиаком берут при соотношении соли гуанидина и аммиака 7,6 12,2 :.1. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 148070, кл. С 05 D 11/00, 1964, 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2873638, кл. С 05 С 9/02, 25.01.80 (прототип).