CS236370B1 - Suspension nitrogen-phosphate-sulphide fertilizer - Google Patents

Description

-1- Z38 370

Vynález sa týká suspenzného dusíkato-fosforečno-sírnehohnojivá, obsahujúceho monofosforečnany amonné·^ kondenzovanéfosforečnany amonné, síran amonný, bentonit v soinejf. forměa připadne tiež močovinu a deriváty lignosulfonove/j^kyselinyS

Zabezpečenie stále vyšších výnosov polnohospodérskychplodin si okrem dodávok základných rastlinných živin vyžadujetiež dodávky dalších biogénnych prvkov, medzi ktorými patřívýznamné miesto síře.

Je už dévfco známe, že síra patří medzi doležité rastlinnéživiny, avšak správy o deficienciach s'^ry sa častéjšie vysky-tujú až v posledných rokoch. V minulosti bola síra zaradovaná spolu s vápnikom a hor-číkom do skupiny tzv. sekundárných rastlinných živin, dnes savšak čoraz častéjšie hovoří o síře ako o štvrtom základnomrastlinnom biogénnom prvku (HESŤER,B.-”Sulphur-The Fourth MajorNuti-ent?", Solutions, Nov.-Dec.1979)· Ako hlavné dovody zvyšo-vania deficiencie síry v podach a rastlinóch sa obvykle uvádza-jú tieto fakty: - neustále sa zvyšujúce výnosy polnohospodérskych plodin, vyža-dujúce vyššie množstvá rastlinných živin, - rastúci podiel používania vysokokoncentrovaných priemyselnýchhnojív prakticky neobsahujúcich síru, - pokles používania paliv obsahujúcich vyššiu koncentráciu sírya neustále sa sprísňujúce předpisy o čistotě ovzdušia a život-ného prostredia, £· má zanásledok znižovanie zásob rastlinamiasimilovatelných zlúčenín síry v podach, - znižovanie používania fungácídov a insekticídov obsahujúcichsíru a - všeobecný pokles úrovně arganického podielu v niektorých podach(MORTVERDT,J.J.-"Identifying and correcting sulphur deficienciesin crop planta“, Crops and Soils Magazíne, June-July, s.11-14(1981) ). Zahraniční agrochemici tvrdia, že viaceré plodinypotrebujú pre svoj zdravý vývoj rovnaké množstvo síry ako.fos-foru, pričom u niektorých polnohospodársky významných kultúr 238 370 - 2 - aú nároky na spoťrébu síry eSte vyšSie/(BEATON, J.D.: TrackingDown Sulphur Defieienciea - A Tričky Business. Solution,

Nov./Dec.1980). Význam hnojenia sírou bol v uplynulom období potvrdenýaj v našich podmienkach. Například pracovníci VŠP v Nitřezistili v polných podmienkach (VIII. Slovenský seminář o racio-nálnom využívaní priemyselných hnojív - Zborník referátov,Míchalovce 27.-29.1*1982, s. 146-155), že najma nové odrodyozimnej pšenice sú náročnejáie na výživu sírou než fosforom.fiale j tiež .zistili, že na hnejenie sírou reaguje aitlivo jarnýjačmen, a to citlivejšie ako na hnojenie draslíkom. Americkíautoři uvádzajú, že při rozšírenom používaní kombinovaných hno-jív sa stane velmi potřebné a aktuálně hnojenie sírou.

Velmi vysoké nároky na síru majú hlavně leguminózy (struhoviny,ňatelinoviny), olejniny, cibulovité rastliny a tiež niektoréokopaniny. V literatúre sa například uvádza, že u lucerny sa hnojením síroudosiahlo zvýšenie úrody o 500 až 1000 %, pričom zvýšenie výnosovtejto plodiny o 50 až 500 % při hnojení sírou bývá poměrně běžné.Pozoruhodné citlivo reaguje na hnojenie sírou aj kukurica, pše-nica, cirok, ovos, ryža, sója, podzemnica olejna, slnečnica,řepka, bavlna, tabak, trávy, kapusta, zemiaky, cibuia a cesnak.Síra v priemyselných hnojivách významné prehlbuje i využitelnostzákladných rastlinných živin rastlinami. Odborná literatúra nazáklade rozsiahlych a dlhodobých agrochemických sledovaní napří-klad uvádza, že pře dosiahnutie maximálněj účinnosti aplikované-ho fosforu je vhodné dodržat hmotnostný poměr medzi P2O5 ú Sblízky 3:1. Najvyššiu účinnost aplikovaného dusíka je možno zaseočekávat pri dodržení hmotnostného poměru N/S£5 (BEAÚ?ON, J.D.:Sulphur-One Key to High Yields in Smáli and Coarse Grains. Solu-tion, Nov./Dec.1980).

Napriek tomu, že síra zohráva tiež nezastupitelná úlohu při tvor-bě rastlinných bielkovín, zabezpečeniu jej dodtatku vo výživěrastlín sa velmi často nevenuje taká pozornost, ako by si táto - 3 - 236 370 otázka právom zasluhovala (MENGEL,K.-KIBKBX,E.A.: Principles ofPlant Nutrition. Ed. International Potash .Institute, Worblaufen-Bern, Switzerland 1978).

Priemyselné výroba a používanie kvapalných priemyselnýchhnojív sa zakladá na velkovýrobě tzv. základných beztlakovýchdusíkatých a dusíkato-fosforečných hnojív, ktoré neobsahujúvýznamnéjšie množstvá síry.

Teraz sa zistilo, že diskutované problémy spojené s rieše-ním zastúpenia rastlinami asimilovatelnej síry v modepných vyso-kokoncentroVaných dusíkato-fosforečných suspenzných hnojiváchtzv. základného typu možno velmi účinné riešit používáním vyso-kokoncentrovaných stabilných dusíkato-fosforečno-sírnych sus-penzných hnojív v zmysle vynálezu. Pře suspenzné hnojivá tohoto typu je charakteristické, že obsa-hu jú : 38,0 až 65,5 hmotnostných % taveniny kondenzovaných fosforeč- nanov amonných, pozostávajúcej z 15,0 až 85,0 hmot-nostných % /NH^/mHj_mPO^ a z 15,0 až 85,0 hmotnost-nýeh #/NH4/mH/n+2/.>nO3n+1; 2,0 až 40,5 hmotnostných % síranu amonného, 20,0 až 60,0 hmotnostných % čpavkovej vody a připadne tiež na- trifikovaného bcntonitu, nečistot vnesených ďo sus-penzného hnojivá spracovávanými surovinami, a při-padne ďalej tiež derivátov lignosulfonovej kyselinyalebo iných aditívov vnášaných do produktu použí-vaným natrifikovaným bentonitom.

Pre aciditu nezriedeného suspenzného hnojivá při teplote 20°Cplatí, že 5 "= pH 7,5 a jeho měrná hmotnosí pri teplote 20°Cje rovná 1 250^ ^θοθ 1 490 kg.m-^.

Suspenzné, natrifikovaným bentonitom (bentonitom v sodnéj formě)stabilizované, dusíkato-fosforečno-sírne hnojivá v zmysle vyná-lezu je možno s výhodou pripravoveí sposobom podlá PV č.5615-83kontinuálnym rozpúštaním a dispergováním horúcej reakčnej zmesipřipravovanéj simultánnou vysokoteplotnou neutralizáciou fosfo-rečné j kyseliny plynným amoniakom v přítomnosti oxidov síry, - 4 - 23· 370 resp. v přítomnosti produktov ich polymerizačných a hydratačníchreakcií.

Predmet vynálezu bližšie objasnujú, avšak neobmedzujú nasle-dujáce příklady. Příklad 1. V sklenenej kadinke objemu 600 cm3 sa za miešania a poma-lého sýtenia plynným amoniakom v 133,0 g destilovanéj vody roz-púštalo 150,0 g rozdrtenej taveniriy kondenzovaného fosforečnanuamonného (KFA) a 58,1 g kryštalického síranu amonného čistotyp.a. Použitá tavenina KFA bola připravená vsádzkovou vysoko-teplotnou neutralizáciou termickej H3PO4 plynným amoniakom vcelosklenenej štvríprevádzkovej aparatúre a bola charakterizo-vaná takto:

- obs’ah amoniakálneho dusíka: 13,66 % N - obsah celkového fosforu : 66,01 % P2O5 - obsah fosforu viazaného vo formě monofosforečnanov! 20,87 % P205 - stupeň premeny monofosforečnanov na kondenzované fosforečnany amonné, : 68,4 %» V priebehu rozpúštania taveniny KFA a kryštalického (NH^JgSO^bola neustále prídavkom plynného amoniaku otupovaná aciditareakčnej zmesi a jej pH bolo napokon nastavené na 6,5.

Hmotnost sústavy bola potom prídavkom destilovanej vody upravená v * na celková hmotnost '351,8 g. Uvedeným sposobom připravený opa-lizujúci koloidny roztok - stabilné^suspenzia obsahovala! 11,53 hmot. % amoniakálneho dusíka 28,10 hmot. % celkového P2O54,0 hmot. % celkovéj síry.

Stupeň premeny monofosforečnanov na kondenzované fosforečnany (o{)bol v suspenzii rovný 67,1 %· - 5 - Příklad δ^ 2. 236 370

Analogiokým sposobom ako v příklade č. 1 sa za použitialátok rovnakého druhu a akosti připravila stabilná NPS-suspen-zia použitími 127,0 g destilovanej vody 150,0 g taveniny KFA ( éX = 68,4 %) 40,7 g kryštalického (NH^^SO^ čistoty p.a.

Po nastavení pH ďuspenzie 'plynným amoniakom. sa jej hmotnostupravila prídavkom destilovanej vody na 328,4 g. v

Takto sa pripavila velmi jemnozrnná stabilná NPS-suspenzia ob-sahujúca: 12,2Q hmot. % amoniakálneho dusíka30,15 hmot. % celkového P20$ 3,1 hmot. % celkovej síry.

Stupeň premeny monofosforečnanov na kondenzované fosforečnanybol v produkte rovný 66,7 %· Acidita neriedenej suspenzie bolarovná pH 6,6, Suspenzia mala při teplote 20°C hodnotu me&ejhmotnosti d2QOg = 1385 kg.m , z Soho vyplývá, že produkt pntejto teplote obsahoval 629,5 kg rastlinných živin (N+P205+S)v 1 m3. Příklad δ. 3. V rámci kontinuálně vedeného štvríprevádzkového pokusu sapřipravovala stabilná NPS-suspenzia v zmysle vynálezu, typu: 13,5 - 12 - 0 - 3Š.

Vychéizalo sa z extrakčnej H3PO4 čierneho tyjA, obsahujúcej53,62 % cellu P2O5; technickéj H2SO4 obsahujúcej 96,58 % HM-H2S04;plynného amoniaku a .z vodnej cca 15 %-nej suspenzie bentonituv stfodnej formě, pripravenej sposobom ppdla Čs.AO δ. 218 641.Reakčná zmes - tavenina, připravovaná vysokoteplotnou neutralirzáciou zmesi kyselin (H3PO4 + H2SO4) plvnným amoniakom vo vý-plňovom neutralizačno-dehydratačnom reaktore so súprudným tokomreakčných zložiek smerom zhora nadol, sa za chladenia a miešaniakontinuálně rozpúšTala v čpavkovej vodě získanej kendenzáciou pároplynnej fázy reakčnej zmesi a tiež vo vodnej suapenzii natrifi-kovaného bentonitu. - 6 -

Do systému sa priemerne minútove dávkovalo: 862,8 g extrakčnéj H3P04 čierneho typu (53,62 % celk. P2O5) 137.2 g technickéj kontaktněj H2S04 (96,58 % MH-H2S04) 240.2 g plynného amoniaku 205,0 g cca 15 %-nej suspenzie natrifikovaného bentonitu.

Za uvedených podmienok sa minútove získalo 1 445,2 g suspenzné-ho NPS-hnojiva, kteréépři teplote 20°C (ú2q0q= 1412,9 kg.m~^)obsahovalo v 1 metri kubickom: 193,6 kg dusíka 452,1 kg celkového fosforu 42,4 kg asimilovatelnej síry, z čoho vyplývá, že suspenzné hnojivo v zmysle vynálezu obsaho-valo 688,1 kg rastlinných živin v 1 m3. Kvapalné hnojivo savyznačovalo velmi dobrými manipulačno-skladovacími vlastnostamia relativné nízkou viskozitou (dynamické viskozita^Al2QOQ=0,27 Pa.s ^60°0 = θ·>^·θ Pa.s.

Vzorka připraveného hnojivá ani po mesačnom skladovaní v mraz-ničke při teplote - 14°C nestuhla, volné tiekla a nevykazovalaprakticky žiadne změny v stabilitě dispergovanéj tuhej fázy.

Aj za týchto podmienok skladovania hnojivo po překlopeni nádobyvytieklo bezo zvyšku na dne. Příklad č. 4. S cielom posúdií miešatelnosí suspenzného dusíkato-fósfo-rečno-sírneho hnojivá, typu 13-32-O-3S v zmysle-vynálezu s du-síkatým roztokom připraveným na tjéze NH^NOj a COCKEL»)?· typu30-0-0 (+0,1 % P2O5 ako inhibitor korózie), boli zmiešavanim 37,2 až 88,9 hmot. % kvapalného NPS hnojivá s 11,1 až 62,8 hmot.%komerčně vyrábaného dusíkatého roztoku DAM-390 připravované vzor-ky zmesných kvapalných hnojiv. Při použiti vzorky suspenzného NPS hnojivá charakterizovanéhozložením: - 7 -

- obsah celkového dusíka : 11,89 % N 238 370 - obsah celkového fosforu: 31,26 % P2O5 - obsah fosforu viazaného vo formě monofosforečnanov: 17,42 % P2O5

- celkový'obsah síry (viazaná v síranovéj formě) : 3,66 % S - stupen premeny monofosforečrianov na kondenzované fosforečnany, : 44,3 % boli připravené vzorky zmesných kvapalných hnojív, u ktorýchsa hmotnostný poměr N/P2O5 plynule (po 0,1) meril od 0,5 do 2,0.Obsah čistých rastlinných živin (hmot.· N * P2O5 + S) v připra-vených zmesiach sa přitom měnil od 13,9 - 27,8 - 0 - 3,25 S do 23,3 - 11,6 - 0 - 1,36 S.

Miešanie oboch kvapalných hnojív·bolo v celom uvedenom' rozsahuhmot. pomerov N/P2O5 odskúšané tak, že sa najprv do predloženejnávažky suspenzie NPS přidávala návažka dusíkatého roztoku, pri přípravě druhéj sérii vzoriek sa postupovalo opačnét.j. do návažky DAMu sa vždy vlievala návažka NPS kvapalnéhohnojivá. Počas přípravy vzoriek zmesných kvapalných^hnojív sanevyskytli žiédne tažkosti a připravené vzorky boli dobře ma-nipulovatelné a vykazovali vysokú stabilitu i po 48 hodináchskladovania při teplote miestnosti.

Na základe takto získaných experimentálnych výsledkov možnokonštatovaT, že v overovanom rozmedzí hmotnostných pomerovN/P205 sa suspenzné. NPS hnojivo podlá vynálezu može bez obmedze-nia miešat s dusíkatými kvapalnými hnojivami typu DAM.

Claims (2)

1. Predmet vy nálezu 238 370 Suspenzné dusíkato-fosforeěno-sírne hnojivo, obsahujúcemonofosforečnany, kondenzované fosforečnany amonné, síranamonný a připadne tiež natrifikovaný bentonit, močovinu aleboderiváty lignosulfónovej kyseliny vyznačujúce sa tým, že ob-sahuje 38,0 až 65,5 hmotnostních % taveniny kondenzovaných fosfo-rečnanov amonných, pozostávajúcej z 15,0 až85,0 hmotnostných % /NH^^H^^PO^ a z 15,0až 85,0 hmotnostních '% /I®44H/n+2/-mPn03n+l, 2,0 až 40,5 hmotnostních % síranu amonného,a 20,0 až 60,0 hmotnostních % čpavkovej vody a připadne tiež natrifikovaného bentonitu, nečistot vnesenýchdo suspenzného hnojivá*spracovávanými surovi-nami, a připadne Sálej tiež derivétov ligno-sulfonovej kyseliny alebo iných aditívou vná-šených do produktu používaným natrifikovanýmbentonitom, priSorn pre aciditu nezriedeného suspenzného hnojivá při teplo-tě 20°C platí, že 5 pH 7,5 a jeho měrná hmotnost při teplo-tě 20°G je rovná 1 250 =* d20°C 490 kg«m