CS202230B1 - Horečnaté hnojivo a způsob jeho výroby - Google Patents

Description

Horečnaté hnojivo a způsob jeho výroby

Vynález se týká horečnatého hnojivá na bázi síranu horečnatého a způsobu jeho výroby.

Hořčík je pátý nejdůležitější biogenní prvek. Vypočítaná roční spotřeba kysličníku hořečnatáho pro výživu zemědělských plodin v ČSSR činí 200 tisíc tun a za současného stavu není ani zdaleka saturována hnojivými dávkami. Nejobvyklejší vodorozpustnou formou hořčíku je síran hořečnatý, který se dováží ve formě kieseritu. Z důvodů postupného vyčerpávání stávájíoíoh ložisek je jeho dovoz stále obtížnějěí.

U nás se těží a na žáruvzdorné materiály zpracovává magnezlt, oož je v podstatě uhličitan hořečnatý. Při této výrobě odpadá značné množství tzv. nebilančního či odpadního magnezitu jako jsou magnezitové písky o velikosti zrn 0,02 až 1 mm, magnezit z úpraven, |j. štěrk o velikosti 1 až 40 mm a jemný úlet z pecí, oož je v podstatě kysličník hořečnatý. Věeohny tyto odpadní formy hořčíku se zatím z teohnlokýoh i ekonomických důvodů holdují, i když obsahují 30 až 40 % hmot. kysličníku horečnatého.

Dalěim ekonomicky velmi nepříjemným odpadem, je zelená skalice, tj. heptahydrát

202 230 síranu železnatáho, který odpadá například ze sulfátová výroby titanová běloby nebo z moříren ooeli.

Byla navržena a odzkoušena řada způsobů, jak výše zmíněná odpady, tj. odpadní magnežit a zelenou skalici samostatná nebo ve vzájemná kombinaci přepraoovat na užitečný produkt pro zemědělství. Tak například ee doporuěuje ze zelená skalice vyrábět zlepšovatele půdy a to tak, že ee heptahydrát síranu železnatáho za euoba smíohá s hašeným vápnem nebo materiálem obsahuj íeím vápník a vysuší v proudu horkáho vzduohu. Ve francouzském pat. $· 1 179 555 je popisována výroba kysličníku hořečnatáho ze zelená skalice a dolomitu společnou kalcinací obou surovin, následným loužením, filtraoí a konverzi ohlorldem vápenatým. V ameriokém pat. č. 1 112 770 je popsána výroba síranu hořečnatáho z roztoku zelená skalioe a magnesitu.

Nevýhoda těchto postupů spočívá v nízká kvalitě produktu anebo ve vysoká pracnosti.

Podstatně výhodnějším ss jeví hořečnatá hnojivo a způsob jeho výroby podle předkládaného vynálezu. Předmětem vynálezu je hořečnatá hnojivo vyznačená tím, že obeahuje 23 až 66 % hmot. síranu hořečnatáho počítáno na bezvodou sůl, 20 až 40 % hmot. kysličníků železa a 1 až 20 % hmot. ve vodě nerozpustných sloučenin hořčíku vyjádřeno jako kysličník hořečnatý. Předmětem vynálezu je rovněž způsob výroby hořečnatáho hnojivá vyznačený tím, že se síran železnatý smísí s práškovým odpadním kalolnovaným nebo nekalcinovaným magnezitem velikosti částlo 0,002 až 3 mm v takovém poměru, aby na 1 mol bezvodáho síranu železnatého připadly 1 až 2 moly hořčíku, načež se směs zahřeje na 100 až 750 °C, s výhodou na 100 až 200 °C, při použití kaloinovanáho odpadního magnesitu a na 550 až 650 °C při použití nekaloinovanáho odpadního magnesitu po dobu 15 až 300 minut.

Výhodnost předkládaného vynálezu spočívá v tom, že umožňuje jednoduše a ekonomicky výhodně jedinou teohnologií zpraoovat jak odpadní magnesit, tak krystalickou zelenou skalici, přičemž produktem je hořečnatá hnojivo na bázi síranu hořečnatáho se sohopností vylepšovat půdu.

Podetata způsobu podle vynálezu spočívá v ohemioké reakoi magnesitu nebo kysličníku hořečnatáho se síranem železnatým za současného spolupůsobení vzdušného kyslíku. Hlavní výsledná reakce se dá vyjádřit rovnioemit

HgCO₃ + PeSO₊ + 1/4 0₂ MgSO₄ + 1/2 Pe₂0₃ + C0₂ /1/

HgO + PeS0₄ + 1/4 0₂ MgSO₄ + 1/2 Fe₂°3 /2/

Bylo zjištěno, že reakoe /1/ probíhá nejlépe při teplotě nad. 550 °G a reakce /2/ při teplotě nad 160 °C. Za těehto teplotních podmínek nedoohází k podstatnému rozkladu sí3 ránu a tedy ani k neúměrným exhalacím kysličníků síry· Je výhodné použít k reakci /1/ a /2/ přebytku horečnaté suroviny. Získaný slínek či praženec je křehký, dá se dobře drtit, na vzduchu je stálý a nespáká se·

Hnojivo podle vynálezu se zejména hodí pre jílevité a kyselé půdy· Agrochemická účinnost hnojivá podle předkládaného vynálezu na bázi magnezitu a zelené skaliee, jehož podstatu tvoří síran hořečnatý a doprovodnou složku kysličník železitý, byla testována v nádobovém pokusu na kukuřici, na půdě středné kyselé s malou zásobou hořčíku· Účinnost byla porovnána so stojnou dávkou hořčíku aplikovanou ve formě čistého síranu hořočnatého. Zjistilo se, že vliv železa, které se nachází v trojmecné formě, neruší příjem fosforu ani ostatních živin. Vliv hořčíku na výnos byl u obou kombinací srovnatelný·

Vliv železa na agrochemickou účinnost síranu amonného, připraveného amoniakalizaeí zelené skalice byl dlouhodobě studován na různých plodinách a v různých půdních typech a prokázal so, že vo formě trojmoené so hlavně uplatňuje jako důležitý biogenní prvok.

Příklady provedení

Příklad 1

Do rotační peoe dlouhé 5 m, s vnitřním průměrem 345 mm, vyzděné šamotem a vnitřně zahřívané spalinami topného oleje, se při rychlosti otáčení peoe 1 ot/min a sklonu 1° kontinuálně dávkovala směs 40 kg odpadní zelené skaliee za hodinu (94,5 % hmot* PeSO^· . 7 HgO.T H₂0, 0,7 % hmot. Pe₂(SO₄)₃, l % hmot, volná H₂S0₄, 3 % hmot. H₂0) a 16 kg/h odpadního magnezitového písku (42,18 % hmot. MgO, 2,58 % hmot. CaO, 0,37 56 hmot. Si0₂, 4,44 % hmot. a ztráta žíháním 50,5 % hmot.) o velikosti částio 0 až 1 mm. Doba zdržení reakční směsi v rotační protiproudé peci byla 150 minut, maximální tnpintn v károvém pásmu byla 650 - 20 °C. Získaný pražoneo byl sypký a nespékavý. Obsahoval 20,4 % hmot. celkového MgO, přičemž 8,6 % hmot. bylo ve vodorozpustné formě. To odpovídá obsahu 25,59 % hmot. bezvodého síranu hořečnatého. Dálo praženec obsahoval 36,0 % hmot. železa jako Pe₂0₃ a pouze 0,62 % hmot. ve vodorozpustné formě. Obsah so₂ vo spalinách se pohyboval v rozmezí 0,21 až 0,34 % obj.

Příklad 2

Do rotační pece so za stejných podmínek jak© v příkladu 1 hodinově dávkovalo 55,6 kg zelené skalice a 38 kg mletého odpadního magnezitu (zbytek na sítě 0,2 mm činil max, f hmot., obsah MgO byl 34,85 % hmot.). To představuje 50 %ní přebytek MgO. Doba kaleinaoo pil teplotě 620 i 18 °C činila 150 minut. Hmotnost pražoneo byla 27 kg/hadina, v cyklonech se zachytilo 0,8 kg/hodiaa jemných podílů. Produkt obsahoval 23,4 % hmot. celkového MgO, 15,84 % hmot. bylo vo vodě rozpustného MgO, oož odpovídá 67,7 %nímu převedení celkového hořčíku na vodorozpustnou formu. Obsah síranu hořečnatého bezvodého v produktu byl 25,59 % hmot. Mimo to pražoneo obsahoval 36 56 hmot. nerozpustného kys4 ličníku železitého a 0,62 % hmot· rozpustného ve vodě a 7*56 % hmot· hořčíku v kysličníkové a uhličitanové formě. Obsah S0₂ ve spalinách klesl na 0,12 ač 0,16 % obj·

Příklad 3

Do rotační peoe se dávkovalo hodinově 55*7 kg zelené skalioe smíchané předem s 10 kg aktivně páleného odpadního magnezitu* který byl jemně pomlet a obsahoval 85*6 % hmot. MgO, Doba zdržení v peoi byla 60 minut při maximální teplotě 190 i 15 °c. Hmotnost praženoe činila 42*5 kg. V oykloneoh se zachytil 1 kg jemnýoh podílů. Produkt obsahoval 19*39 % hmot· osikového MgO (17*45 % hmot. rozpustného ve vodě* což odpovídá při 5 % hmot. přebytku MgO 89,9 % rozkladu). Obsah bezvodého· síranu hořečnatého v produktu činil 51,9 % hmot. Ve vodě nerozpustného MgO bylo 1,94 % hmot. a nerozpustného kysličníku železitého bylo 36*5 % hmot. Ve vodě rozpustného železa bylo v produktu pouze 0*04 % hmot. Obsah síry v exhalacích byl na úrovni příkladu 2.

Příklad 4

Při dávkování 55*7 kg zelené skalice a 18*8 kg páleného odpadního magnezitu* teplotě v peoi 150 - 20 °C a době zdržení 30 minut se vyrobilo za hodinu 52 kg praženoe, který obsahoval 30*5 % hmot. celkového MgO (12,1 % hmot. rozpustného ve vodě), oož odpovídá 35,7 % hmot. bezvodého síranu hořečnatého a 18*4 % hmot. hořčíku. Obsah nerozpustného kysličníku železitého byl 30*3 % hmot., vodorozpustné železo se nevyskytovalo. Obsah SOg v exhalacích klesl pod úroveň příkladu 2.

Kiesserit používaný v ČSSR jako hnojivo má obsah vodorozpustného MgO 16 až 17 % hmot.* oož odpovídá 47,6 až 50,6 % hmot. bezvodého síranu hořečnatého. Zbytek tvoří sádra, nežádoucí ohlorld sodný a jiné nečistoty. lato skutečnost rovněž dokumentuje výhodnost předkládaného vynálezu.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNALEZU

1. Hořečnaté hnojivo vyznačené tím, že obsahuje 23 až 66 % hmot. síranu hořečnatého počítáno na hezvodou sůl* 20 až 40 % hmot. kysličníků železa a 1 až 20 % hmot* ve vodě nerozpustných sloučenin hořčíku vyjádřeno jako kysličník hořečnatý.

2. Způeob výroby hořečnatého hnojivá podle bodu 1 vyznačený tím* že se síran železnatý smísí s práěkovým odpadním kalclnovaným nebo nekalelnovaným magnesitem velikosti částic 0,002 až 3 mm v takovém poměru, aby na 1 mol bezvodého síranu železnatého připadly 1 až 2 moly hořčíku* načež se směs zahřeje na 100 až 750 °C* s výhodou na 160 až 200 °C při použití kalclnovaného odpadního magnezitu a na 550 až 650 °C při použití nekalolnovaného odpadního magnezitu po dobu 15 až 300 minut.