CS254028B1 - Granulované viaczložkové hnojivo a sposob ich výroby - Google Patents

Description

254028

Vynález sa týká granulovaných viaczlož-kových hnojív s obsahom fosforitov a spó-Sobu ich výroby.

Napriek známým, predovšetkým ekono-mickým výhodám — nízká cena, předsta-vuje celosvětově aplikácie mletých fosfori-tov len cca 5 % z použitých fosforečnýchhnojív. Hlavnými nevýhodami použitia mle-tých fosforitov je neurčitosť ich agronomic-kej hodnoty a predovšetkým problematickámanipulácia a aplikácia jemne mletéhopráškového materiálu. Podlá údajov z Ferti-lizer Manual, Development and Transfer ofTechnology, Series No. 13, UNIDO, New York1980, je pre dosiahnutie dobrého agrono-mického účinku potřebné zabezpečit jemnézomletie fosforitu tak, aby 90 % hmot. čas-tíc bolo menších ako 0,147 mm, alebo s vý-hodou vyššej účinnosti 80 °/o hmot. častícmenších ako 0,043 mm. Je všeobecne přija-tý názor, že použitie takýchto klasickýchmletých fosforitov je z agronomického hl'a-diska efektívne len na kyslých podach shodnotou pH á 6, pričom dlhodobý účinokich použitia je priaznivejší ako ich účinokkrátkodobý. Granuláciou mletých fosforitovsa vyriešeli problémy súvisiace s manipulá-ciou a aplikáciou jemného prašného* mate-riálu, avšak takto upravený produkt malmalú agronomickú účinnost, pretože granu-láciou sa významné zredukoval styčný po-vrch mletého fosforitu s podnym roztokom,účinkom ktorého sa mletý fosforit transfor-moval do foriem P2O5 přístupných rastlinám.Okrem zníženia agronomickej účinnosti jeďalšou nevýhodou granulovaných mletýchfosforitov ich obtiažna granulácia bez pou-žitia vhodného pojidla, ktoré však kompli-kuje proces výroby a spdsobuje, že sa tátostává nákladnejšou. Podfa Μ. P. Thúringa— referát z AGRICHEM, VI. kongres „ché-mia v pofnohospodárstve“, jún 1984, Bra-tislava, je výhodné uskutočňovať granulá-ciu fosforitov v zariadení, ktoré pozostávaz dvoch za sebou pracujúcich častí — před-běžného granulátora a zaobafovacieho gra-nulátora. Výhodou tohto procesu je, že gra-nule sa získavajú bez akýchkofvek pojív,okrem vody a páry. Nevýhodou je, že pro-ces granulácie je nutné uskutočňovať dvoj-stupňové. Tiež aplikácie fosforitových a ak-tivovaných fosforitových suspenzií nepri-niesla očakávaný pokrok v rozvoji použitiamletých fosforitov, hlavně pre niektoré ne-výhody súvisiace s agronomickou účinnos-ťou, skladováním a aplikáciou. Uvedené ne-dostatky použitia mletých fosforitov odstra-ňuje vynález.

Predmetom vynálezu sú granulované viac-zložkové hnojivá obsahujúce 4 až 19 hmot.percent celkového dusíka, 13 až 45 hmot. %celkového P2O5, pričom 35 až 82 hmot. %z celkového obsahu P2O5 je vo formě fosfo-rečnanov amonných. Hnojivá ďalej obsahu-jú 10 až 28 hmot. % K2O vo formě chloridua/alebo síranu draselného a tiež látky upra-vujúce ich fyzikálnochemické a mechanické vlastnosti. Hnojivá sa vyznačujú tým, že ob-sahujú, z cekového obsahu P2O5, 5 až 48hmot. % P2O5 vo formě fosforitov a 0,3 až45 hmot. % P2O5 vo formě kondenzovanýchfosforečnanov amonných. Hnojivá ďalej ob-sahujú 7 až 35 % hmot. % síranu amon-ného.

Predmetom vynálezu je ďalej spdsob výtroby granulovaných viaczložkových hnojívuvedeného obecného zloženia, ktorý je za-ložený na kontinuálně vedenej neutrallizáciitrihydrogénfosforečnej kyseliny, alebo jejzmesi s kyselinou sírovou, amoniakom a/ale-bo amoniakátom dusičnanu amonného. Pro-dukt neutralizačnej reakcie sa kontinuálněgranuluje s tuhými surovinami a vratnýmmateriálom. Proces sa vyznačuje tým, že kzabudovaniu fosforitu do* granúl hnojivá do-chádza po kontakte taveninovej časti reak-čného produktu neutralizačnej reakcie, kto-rý má charakter taveninovo-paro-plynnejzmesi, s časticami fosforitu. Kontakt sa u-skutočňuje rozstrekom produktu neutrali-začnej reakcie na povrch granulačnej hmo-ty v granulačnom zariadení. Přitom stupeňpremeny monofosforečnanovej zložky na li-neárně kondenzované fosforečnany amónnev tavenine je 0,3 až 75 % a jej teplota jev závislosti od zloženia a vedenia procesuneutralizácie 145 až 395 °C a hmotnostnýpoměr P2O5 v tavenine a fosforite je 0,05 až0,092.

Fosforit je výhodné upravit mletím navelkost častíc tak, aby min. 80 % hmot.častíc bolo menších ako 0,20 mm. Tým sazaručí z granulometrického hfadiska jehokonštantnosť a dosiahne sa lepšia granulač-ná účinnost procesu a tiež jeho lepšia vy-užitelnost rastlinami, pre niektoré zloženiehnojív sa do procesu přidává s výhodoutiež pojivo vo formě sulfitového výluhu, ale-bo zahuštěných sulfitových výpalkov. Z gra-nulačného zariadenia odchádzajúci surovýgranulát sa ďalej spracováva pri výroběgranulovaných hnojív obecne používanýmiprocesmi sušenia, triedenia, chladenia a po-vrchovej úpravy.

Uvedené granulované hnojivá svojim gra-nulometrickým zložením a svojimi fyzikál-nochemickými vlastnosťami zabezpečujúdobrú manipulovatelnosť a rovnomernú ap-likovatefnosť na pQdu. Podstatnou výhodouvynálezu je možnost použitia v hnojiváchzapravených fosforitov aj na pddach s vyš-šou hodnotou pH ako 6. Po rozpuštění gra-núl hnojivá v pfide reagujú přítomné kyslézložky hnojivá, predovšetkým anióny CO42',HzPCU“ a Cl- přednostně s v styku existuťjúcimi časticami mletého fosforitu, za tvor-by foriem P2O5 dobré využitelnými rastli-nami. Svojim zložením a obsahom fosforuvo formě fosforitov, fosforečnanov amon-ných a polyfosforečnanov amonných zabez-pečujú granulované viaczložkové hnojivá,ktoré sú predmetom vynálezu, vysokú krát-kodobá i dlhodobú agronomickú účinnost 254028 5 ch fosforečnej zložky pre širokú škálu ροϊ-nohospodárskych plodin v roznych klima-tických a podnych podmienkach. Sposob vý-roby granulovaných viaczložkových hnojívpodl'a vynálezu, umožňuje produkovat širo-kú škálu NPK granulovaných hnojív s rož-nou formou a pomerom základných rastlin-ných živin a tým zabezpečuje vhodnost ichpoužitia pri vedecky riadenej výživě polno-hospodárskych plodin. Efekt přídavku mle-tých fosforitov na granulačnú účinnost pro-cesu výroby je na zrovnatelnej úrovni s prí-davkom jemného KC1.

Granulované viaczložkové hnojivá a spo-sob ich výroby ozrejmujú, ale nijako ne-obmedzujú predmet vynálezu nasledujúcepříklady. Příklad 1

Do modelového rúrového reaktora sa kon-tinuálnym sposobom dávkovali následovněsuroviny: 42.5 kg/h extrakčnej H3PO4 obsahujúcej 52,2hmot. % P2O5, 8,0 kg/ 92,3 % H2SO4, 8.5 kg/ plynného koncentrovaného amonia-ku. V reaktore vznikajúca parokvapalinovázmes sa rozstrekovala do modelového gra-nulátora bubnového typu, do kterého sa sú-časne dávkovali následovně tuhé suroviny: 16.5 kg/h mletého fosforitu obsahujúceho 33,4 hmot. % P2O5, granulometrického zlo-ženia 80 % častíc menších ako 0,20 mm, 34,0 kg/h draselnej soli — KC1 s obsahom 60,3 hmot. % K2O.

Granuláciou tejto zmesi vznikol produktnasledovného zloženia: 6,87 hmot. % celkového N, 28,08 hmot. % celkového P2O5, 19,90 hmot. °/o z celkového obsahu P2O5 vo formě mletého fosforitu, 8,20 hmot. % z celkového obsahu P2O5 voformě polyfosforečnanov amonných, 71,9 hmot. % z celkového obsahu P2O5 voformě fosforečnanov amonných, 20,62 hmot. % K2O, 10,04 hmot. % síranu amonného. Příklad 2

Do procesu sa sposobom zhodným s pří-kladem 1 dávkovali následovně suroviny: 7,6 kg/h koncentrovaného plynného amo-niaku, 38,4 kg/h extrakčnej H3PO4 obsahujúcej 52,2hmot. °/o P2O5, 7,3 kg/h 92,2 % H2SO4, 15,0 kg/h fosforitu s obsahom 33,4 hmot. % P2O5, 6 41,0 kg KC1 s obsahom 60,3 hmot. % K2O, 0,5 kg prírodného mletého zeolitu.

Granuláciou sa získal produkt nasledujú-ceho priemerného zloženia: 6,04 hmot. % celkového dusíka, 25,05 hmot. % celkového P2O5, 20,0 hmot. % z celkového obsahu P2O5 voformě mletých fosforitov, 6,7 hmot. % z celkového obsahu P2O5 voformě polyfosforečnanov amonných, 73.3 hmot. % z celkového obsahu P2OS voformě fosforečnanov amonných, 24,7 hmot. % K2O, 9,02 hmot. % síranu amonného. Příklad 3

Do procesu sa sposobom zhodným s prí-kladom 1 dávkovali následovně suroviny: 7,6 kg/h koncentrovaného amoniaku, 36.4 kg/h extrakčnej H3PO4 obsahujúcej 52,2hmot. % P2O5, 7,3 kg/h 92,2 % H2SO4, 15,0 kg/h mletého fosforitu s obsahom 33,4hmot. % P2O5, granulometrického zloženia80 % častíc menšeh ako 0,125 mm, 21.5 kg/h KC1 s obsahom 61,3 °/o hmot. K2O, 20.5 kg/h krystalického dusičnané amonné-ho, granuláciou sa získal produkt nasledovnéhopriemerného zloženia: 13,3 hmot. % dusíka, 25,04 hmot. % celkového P2O5, 20,0 hmot. % z celkového P2O5 vo forměmletých fosforitov, 5,9 hmot. % celkového obsahu P2O5 vo for-mě mletých polyfosforečnanov amónnych, 74.1 hmot. % z celkového obsahu P2O5 voformě polyfosforečnanov amónnych, 13.2 hmot. % K2O, 9,0 hmot. % šírané amonného, 20.5 hmot. % dusičnanu amonného. Příklad 4

Do procesu sa sposobom zhodným s prí-kladom 1 dávkovali následovně suroviny: 9,0 kg/h koncentrovaného plynného amo-niaku, 26.5 kg/h extrakčnej H3PO4 obsahujúcej 49,8hmot. °/o P2O5 24.5 kg/h 72,7 % H2SO4, 15,0 kg/h fosforitu s obsahom 33,4 hmot. %P2O5, 31,0 kg/h K4SO2 s obsahom 53,5 hmot. %K2O, 5,5 kg/h dusičnanu amonného, 2,0 kg/h mletého prírodného zeolitu, granuláciou sa získal produkt nasledovnéhopriemerného zloženia: 254028 8 7 9,3 hmot. % dusíka, 18.1 hmot. % celkového P2O5, 27.6 hmot. % z celkového obsahu P2O5 voformě mletého fosforitu, 13.9 hmot. % z celkového obsahu P2O5 voformě polyfosforečnanov amonných, 58.5 hmot. % z celkového obsahu P2O5 voformě fosforečnanov amonných, 16.5 hmot. «/o K2O, 24.2 hmot. % síranu amonného, 5.5 hmot. % dusičnanu amonného, 2,0 hmot. °/o zeolitu. Příklad 5

Do procesu sa spósobom zhodným s prí-kladom 1 dávkovali následovně suroviny: 11 kg/h koncentrovaného plynného amonia-ku, 24.5 kg/h extrakčne] H3PO4 obsahujúcej 54,2hmot. % P2O5, 23,0 kg/h 93,8 % H2SO4, 150 kg/h mletého fosforitu s obsahom 33,4hmot. % P2O5 granulometrického zloženia90 hmot. % častíc menších ako 0,150 mm, 30.5 kg/h KC1 s obsahom 61,1 hmot. % K2O,2,0 kg/h mletého prírodného zeolitu, granuláciou sa získal produkt nasledovnéhopriemerného zloženia: 9,0 hmot. % dusíka, 18.4 hmot. % celkového P2O5, 27.2 hmot. % z celkového obsahu P2O5 voformě mletého fosforitu, 25,1 hmot. % z celkového obsahu P2O5 voformě polyfosforečnanov amonných, 47.7 hmot. °/o z celkového obsahu P2O5 voformě fosforečnanov amonných, 18.6 hmot. % K2O, 29,0 hmot. % síranu amonného, 2,0 hmot. % zeolitu. Příklad 6

Do procesu sa spósobom zhodným s prí-kladom 1 dávkovali následovně suroviny: 32 kg/h amoniakátu dusičnanu amonnéhoobsahujúceho 25,9 hmot. % NH5 a 40,6hmot. °/o celkového dusíka, 19,0 kg/h extrakčnej H3PO4 obsahujúcej 50,4hmot. % P2O5, 12.5 kg/h 93,8 % H2SO4, 25 kg/h mletého fosforitu obsahujúceho 32,7hmot. % P2O5 granulometrického zloženia80 % častíc menších ako 0,20 mm, 21.5 kg/h KC1 s obsahom 61,1 hmot. % K2O, 2.5 kg/h zahuštěných sulfitových výpalkov.

Granuláciou sa získal produkt nasledov-ného zloženia: 12.9 hmot. % dusíka, 17.8 hmot. % celkového P2O5, 46 hmot. % z celkového obsahu P2O5 vo for- mě mletých fosforitov, 54 hmot. % z celkového obsahu P2O5 vo for- mě fosforečnanov amonných, 13,0 hmot. % K2O, 15.7 hmot. °/o síranu amónneho. Příklad 7

Do procesu sa sposobom zhodným s prí-kladom 1 dávkujú následovně suroviny: 15.5 kg/h amoniakátu dusičnanu amónnehoobsahujúceho 25,9 hmot. % NHs a 40,6hmot. °/o celkového dusíka, 3.5 kg/h koncentrovaného kvapalného amo-niaku, 26 kg/h extrakčnej H3PO4 obsahujúcej 50,4hmot. % P2O5, 12 kg/h 91,8 % H2SO4, 15 kg/h mletého fosforitu s obsahom 32,7hmot. % P2O5, granulometrického zloženia80 hmot. % častíc menších ako 0,125 mm, 30 kg/h KC1 s obsahom 61,1 hmot. % K2O, 5.5 kg mletého prírodného zeolitu, 2,0 kg sulfitového výluhu.

Granuláciou sa získal produkt nasledujú-ceho priemerného zloženia: 9,1 hmot. % dusíka, 18,1 hmot. °/o celkového P2O5, 27,0 hmot. % z celkového obsahu P2O5 voformě mletých fosforitov, 73,0 hmot. % z celkového obsahu P2O5 voformě fosforečnanov amonných, 18.3 hmot. θ/ο K2O, 14.8 hmot. % síranu amónneho, 5,5 hmot. % prírodného zeolitu. Příklad 8

Do procesu sa spósobom zhodným s prí-kladom 1 dávkujú následovně suroviny: 8,0 kg/h koncentrovaného amoniaku, 26,0 kg/h extrakčnej H3PO4 obsahujúcej 52hmot. % P2O5, 12,0 kg/h 92,5 % H2SO4, 15,0 kg/h mletého fosforitu s obsahom 33,1hmot. % P2O5 granulometrického zloženia80 hmot. % častíc menších ako 0,20 mm, 30.5 kg/h KC1 s obsahom 60,9 hmot. % K2O,14 kg/h kryštalického síranu amónneho, 2,0 kg/h sulfitového výluhu.

Granuláciou sa získal produkt nasledujú-ceho priemerného zloženia: 8,9 hmot. °/o dusíka, 18.4 hmot. % celkového P2O5, 26.9 hmot. % z celkového P2O5 vo forměmletého fosforitu, 5,4 hmot. % z celkovéh obsahu P2O5 voformě polyfosforečnanov amonných, 67,7 hmot. % z celkového obsahu P2O5 voformě fosforečnanov amonných, 18.5 hmot. % K2O, 29 hmot. % síranu amónneho.

Claims (2)

254028 9 10 PREDMET

1. Granulované viaczložkové hnojivo ob-sahujúce 4 až 19 hmot. % celkového dusí-ka, 13 až 45 hmot. % celkového P2O5, pri-čom 35 až 82 hmot. % z celkového obsahuP2O5 je vo formě fosforečnanov amonných,10 až 28 hmot. % K2O vo formě chloridudraselného a/alebo síranu draselného a lát-ky upravujúce fyzikálnochemické a mecha-nické vlastnosti, vyznačujúce sa tým, že ob-sahujú 5 až 48 hmot. % P2O5, z celkovéhoobsahu Ρ2θ5,»νο formě fosforitov a 0,3 až45 hmot. P2O5, z celkového obsahu P2Ó5 voformě kondenzovaných fosforečnanov amon-ných a ďalej obsahujú 7 až 35 hmot. % sí-ranu amonného.

2. Spósob výroby granulovaných viaczlož-kových hnojív podTa bodu 1, zakladajúci sana kontinuálně vedenej neutralizácii trihyd- vynAlezu rogénfosforečnej kyseliny, alebo zmesi tri-hydrogénfosforečnej a sírové] kyseliny amo-niakom a/alebo amoniakátom dusičnanu a-mónneho, pričom produkt neutralizačnejreakcie sa kontinuálně granuluje s tuhýmisurovinami a vratným materiálom, vyznaču-júci sa tým, že k zabudovaniu fosforitu dogranúl hnojivá dochádza po kontakte čas-tíc fosforitu s reakčným produktom vysoko-teplotnej neutralizácie spojenej s moleku-lárnou dehydratáciou produktu majúcehocharakter taveninovo-paro-plynnej zmesi,pričom stupeň premeny monofosforečnano-vej zložky na lineárně kondenzované fosfo-rečnany amonné v tavenine je 0,3 až 75 %a jej teplota je 145 až 395 °C, pričom hmot-notný poměr P2O5 v tavenine a P2O5 vo fos-forite je 0,05 až 0,92.