CS259509B2 - Fertilizer in granular form and method of its production - Google Patents

Description

Vynález se týká hnojivá v granulám! formě .a způsobu výroby těchto hnojiv. Vynález se zvláště týká granulovaného hnojivá, v němž granule mají pevnost, rozměr a hmotnost, vhodné pro mechanické zapravování do půdy. Tato nová hnojivá jsou novou směsí jemných částic a sestávají v podstatě ze zdroje dusíku, například melaminu a pojivá, například močoviny, vhodného к vazbě •zdroje dusíku ve formě částic do granulované formy.

lAmoniak, dusičnan amonný a močovina patří mezi běžně užívané zdroje dusíku, všechna tato dusíkatá hnojivá jsou však snadno rozpustná ve vodě. Z tohoto důvodu (dochází к jejich vyluhování a jejich použití taá za následek rychlé uvolňování dusíku. 'Je tedy zapotřebí opakované aplikace pro udržení růstu nebo jediné aplikace, při níž je však nutno počítat s vyššími ztrátami vyluhování, z tohoto důvodu byla prováděna řada pokusů za účelem získat hnojívá s po-malejším uvolňováním dusíku. Obvykle do-chází к tomu, že dostupnost dusíku je možno řídit pouze na úkor určitých ztrát dusíku s hnojivém.

! Melamin a produkty jeho hydrolýzy jako lammelin, ammelid a kyselina kyanurová Ijsou potenciálními zdroji dusíku pro včlenění do hnojiv nebo pro využití jako dusíkových zdrojů. Melamin má obsah dusíku 66,6 %. Mohl by být užit jako hnojivo .a hnoijivo by mělo při jeho použití vysoký obsah dusíku na aplikovanou hmotnostní jednotku. !V současné době je však toto hnojivo dražší než močovina. Mimoto obchodně dodávaný Imelamin je možno získat pouze ve formě Ijemného krystalického prášku. Vyrábí se ve formě velmi jemných krystalů, .protože v -současné době se požadují velmi malé čásitice melaminu, například při výrobě melaIminformaldehydových pryskyřic a při výrobě nátěrů, zpomalujících šíření ohně.

Při typické analýze běžně dodávaného melaminu je možno získat následující inforImacl o velikosti jeho částic při použití standardních sít.

(Rozměry síta (mesh]	Procento zadrženého materiálu
40	0 až 0,1
40 až 50	0 až 0,1
50 až 60	0 až 0,3
60 až 80	0,5 až 5,0
80 až 100	1,0 a.ž 5,0
100 až 200	13 až 30
Í200 až 325	13 až 30
Ido 325	40 .až 60

tice nežádoucí. V případě nátěrů, zpomalujících šíření ohně se krystaly melaminu dispergují v nátěru a při použití jemných částic se získají homogennější nátěry než při použití velkých částic.

iMelamin, běžně dodávaný ve formě jemných částic se tedy příliš nehodí pro použití v zemědělství. Mimoto jemné částice jsou vždy nevýhodné jako hnojivo. V případě, že tyto jemné částice jsou naneseny na povrch půdy, jsou odneseny i velmi mírným větrem. V případě, že jsou nanášeny ze vzduchu, například letadlem nebo helikoptérou, dochází snadno к tomu, že jsou naneseny stranou od míst, kam měly být naneseny. V případě nanášení mechanickými prostředky dochází často к zanesení těchto prostředků. Tyto obtíže způsobují, že běžně dodávaný melamin se pro zemědělské účely téměř nepoužívá.

Nyní bylo neočekávaně zjištěno, že v případě, že se melamin kombinuje s močovinou jako pojivém, dovoluje tato kombinace tvorbu melaminových granul s požadovanou pevností tlaku a s takovou velikostí částic, že může docházet к pomalému uvolňování dusíku z tohoto kombinovaného hnojivá.

Vynález se týká hnojivá v granulární formě. Granule tohoto hnojivá mají mít pevnost, rozměr a hmotnost, umožňující jejich mechanickou aplikaci do půdy. Vhodná velikost granul hnojivá podle vynálezu je 3 až 4 mm.

Předmětem vynálezu je:

močovina, syntetické nebo přírodní polymery, síran amonný, síran draselný, dusičnan amonný, fosforečnan amonný, dusičnan draselný, chlorid draselný, chlorid amonný, dihydrogenfosforečnan draselný a směsi těchto sloučenin.

.Pojivém je s výhodou:

močovina, syntetické nebo přírodní polymery, síran amonný, síran draselný, dusičnan amonný, fosforečnan amonný, dusičnan draselný, chlorid draselný, chlorid amonný, dihydrogenfosforečnan draselný a směsi těchto sloučenin.

Průmyslově vyráběné malé krystaly melaminu jsou požadovány při výrobě pryskyřic z toho důvodu, že se malé krystaly snáze rozpouštějí a jakékoliv větší částice v případě své přítomnosti vyžadují delší dobu zpracování. Z tohoto důvodu jsou větší čásMelamin je s výhodou v částicové formě o velikosti částic do 10 mesh s rozpustností ve vodě při teplotě 20 °C do 5 g na 100 g vody.

25^509 ' К

Předmětem vynálezu je rovněž způsob výroby hnojivá vyznačující se tím, že se směs melaminu a pojivá postřikuje vodou nebo se melamin uvede do styku s vodným roztokem pojivá, zvlhčená směs se zpracuje na aglomerát, který se suší při teplotě až 93 °C a pak žíhá při teplotě 135 až 149

Podle výhodného provedení obsahují granule 50 až 80 hmot, dílů melaminu a 20 až 40 hmot, dílů močoviny. Podle dalšího výhodného provedení obsahují granule 50 až 80 hmot, dílů melaminu a 20 až 33 % močoviny. Při nejvýhodnějším provedení obsahují granule 67 hmot, dílů melaminu a 33 hmot, dílů močoviny.

Vynález se tedy týká granulovaného hnojivá,.. připraveného například žíháním tak, aby bylo dosaženo požadované pevnosti granul s následným použitím těchto granul jako dusíkatého hnojivá. Při tomto postupu se mísí zdroj dusíku ve formě částic ze skupiny svrchu uvedených materiálů s účinným množstvím pojivá vhodného к vazbě dusíkového zdroje za vzniku granul s velikostí a hmotností, vhodnou pro mechanickou aplikaci. Směs se pak uvede ve styk s vodným roztokem pojivá nebo se tímto roztokem postřikuje. Zvlhčená směs se granuluje, suší a žíhá. Při výhodném provedení způsobu je teplota při sušení nižší než 93 ^dC a žíhání se provádí v teplotním rozmezí 135 až 149 stupňů Celsia.

Takto získané hnojivo je možno využít . pro výrobu plodin jako zdroj dusíku, tak, že se účinné množství hnojivá zapraví do půdy. Při výhodném provedení se do půdy zapraví grapulární produkt, který obsahuje až 80 hmot. % zdroje dusíku ve formě částic, a alespoň 20 hmot, dílů pojivá. Při nejvýhodnějším provedení se do půdy zapraví granulářní produkt, který obsahuje až 80 hmot, dílů melaminu a alespoň 20 hmot, dílů močoviny.

Vynález je tedy možno využít к hnojení plodin tak, že se do půdy zapraví granulovaný produkt, .který má pevnost, rozměr a hmotnost vhodný pro mechanické zapracování a vyrábí se tak, že se smísí účinné množství pojivá ze svrchu uvedené skupiny a zdroje dusíku ve formě částic ze svrchu uvedené skupiny. Po snížení obou těchto složek se směs uvádí ve styk s vodným roztokem pojivá nebo se tímto roztokem postřikuje, načež se zvlhčená směs zpracuje na aglomerát, který se suší a po usušení se žíhá. Při výhodném provedení se smísí melamin jako zdroj dusíku s močovinou jako pojivém. Při dalším výhodném provedení se hnojivo užije к hnojení kukuřice, brambor nebo rýže.

Při tomto postupu se volí celkové množství hnojivá při aplikaci tak, aby bylo dosaženo delšího období, v jehož průběhu se dusík uvolňuje, s výhodou by mělo jít o celé růstové období. Základní výhoda tohoto postupu používání nového granulovaného hnojivá je skutečnost, že celkové množství ⁸ aplikovaného hnojivá je obvykle nižší, než polovina množství, jehož je zapotřebí к dosažení srovnatelných výsledků při použití síranu amonného jako jediného zdroje dusíku v roztoku v průběhu zavlažování.

•Podle dalšího provedení je možno při použití hnojivá podle vynálezu zajistit výživu plodin tak, že se včlení do půdy do kořenové oblasti dusíkaté hnojivo ve formě částic, které má špatnou rozpustnost ve vodě při pH 7 o teplotě 20 °C. Tímto zdrojem dusíku s pomalým uvolňováním může být melamin, ammelin, ammelid, kyselina kyanurová, organické nebo anorganické soli těchto látek nebo jejich směsi. Po vpravení do půdy se horní vrstva půdy převrátí tak, aby hnojivo bylo aplikováno do požadované hloubky.

Je také možno postupovat tak, že se nanese zdroj dusíku s pomalým uvolňováním, tak, jak byl svrchu uveden ve formě suspenze nebo rozptýlené pevné fáze v určitém množství kapialného nosiče, který dovoluje vpravení dusíkatého hnojivá do půdy.

Pod pojmem „špatně rozpustný ve vodě“ se rozumí látka, která se rozpouští ve vodě při teplotě 20 °C a při pH 7 do množství 5 gramů na 100 g nebo v množství menším, to znamená, že jde o roztok s koncentrací 5 % nebo nižší. Pojem „špatná rozpustnost“ při pH 7 a teplotě 20 ^aC má tentýž význam.

iPod pojmem „snadno rozpustný ve vodě“ se rozumí, že se látka rozpustí při teplotě 20 °C a pH 7 v množství 20 nebo více gramů na 100 g, to znamená, že jde o roztok o koncentraci 20 % nebo vyšší.

V následující tabulce I je uvedena rozpustnost pro některé látky, užité při výrobě hnojiv podle vynálezu při teplotě 20 °C a pH 7 ve 100 g vody.

Tabulka I

Rozpustnost

Materiál	g/100 g
melamin	0,50
ammelin	0,008
ammelid	méně něž 0,008
kyselina kyanurová	0,27
dusičnan melaminu	0,85
dusičnan amonný	192,0
síran amonný	75,4
hydrogenfosforečnan amonný	131,0 (při 15 QC)
hydrogensíran draselný	51,4
síran draselný	11,1
močovina	119,3 (při 25 °C)

Hnojivá podle vynálezu se nachází v granulované formě při rozměru granul 1 až mm, s výhodou 3 až 5 mm. Jsou vyrobena tak, aby bylo možno je dobře sušit, aby měla požadovanou specifickou hmotnost a aby při jejich použití nedocházelo ke vzniku prachu. Granule jsou tedy uzpůsobena pro mechanické zapravování do půdy při použití moderních kultivačních prostředků.

Granulovaná hnojivá se při výhodném provedení vynálezu vyrábějí ve formě aglomerátů nebo kuliček. Aglomeráty je možno vyrobit běžným způsobem při použití špatně nebo málo rozpustného dusíkatého hnojivá s následným žíháním za vzniku hnojivá s dostatečnou pevností v tlaku. Špatně nebo málo rozpustný zdroj dusíku v aglomerátu se volí ze skupiny melamin, ammelin, ammelid, kyselina kyanurová, směsi těchto látek, jejich anorganické soli, organické soli a směsi těchto solí.

Soli se s výhodou volí ze skupiny hydrochloridy, hydrojodidy, imetafosforečnany, dusičnany, orthofosforečnanty a jejich dihydráty, poíyfosforečnany, dihydrogenfosforečnan draselný, hydrogensírany a siřičitany, z organických solí acetáty, kyanuráty, chloracetáty, mravenčany, benzoáty, fuímaráty, laktáty, baleáty a ftaláty a směsi těchto látek. Tyto materiály mají špatnou nebo malou rozpustnost ve vodě při pH 7 při teplotě 20 °C a v půdě se pomalu mění na formu, v níž je dusík dostupný rostlinám.

.Svrchu uvedené zdroje dusíku jsou na trhu běžně dostupné ve formě jemných částic. V případě melaminu jsou například dostupné krystalické částice o rozměru menším než 10 mesh a obvykle menším než 40' mesh. Tyto velmi jemné práškované zdroje dusíku jsou shlukovány při použití pojivá. Pojivo obvykle tvoří alespoň 1 hmotnostní % práškovaných částic, s výhodou alespoň 2 hmotnostní %, zejména však alespoň 5 hmotnostních % práškovaných částic. Pojivém může být celá řada materiálů, s výhodou jde o materiály, které jsou při napravení do půdy neškodné a jsou inertní, biologicky degradovatelné, mají výživnou hodnotu pro rostliny nebo zlepšují strukturu půdy.

Použité pojivo má být dostatečně pevné po usušení nebo vytvrzení tak, aby aglomerát ve formě granul měl dostatečnou pevnost v tlaku a to alespoň 454 g při testech s náhodně volenými vzorky aglomerátu a při průměrném rozměru granul 3 až 4 mm. Pevnost v tlaku je s výhodou 680 g, zvláště 908 g nebo vyšší. Pevnost v> tlaku 454 g je srovnatelná s pevností běžně dodávané granulované močoviny pro většinu použití včetně aplikace do půdy pomocí secích strojů, rozmetadel, smykováním a aplikací pomocí letadel a helikoptér.

Z výhodných pojiv je nutno uvést ligninsulfonát a jeho soli, škrob, močovinu·, močovlnofonmaldehydové pryskyřice, melaminformaldehydové pryskyřice a latexy syntetických polymerních materiálů. Tato pojivá jsou nejvýhodnější a mají také výživnou hodnotu pro rostliny v případě močoviny, močovinoformaldehydových pryskyřic a melaminformaldehydových pryskyřic.

Při výhodném .provedení se melamin ve formě prášku smísí s 5 až 25 hmotnostními % práškované močoviny a vzniklá směs se pak postřikuje vodou nebo roztokem močoviny v aglomeračním zařízení, například rotačním bubnu nebo rotační pánvi. V případě použití roztoku pojivá dochází к povlékání částic. V případě postřiku vodou močovina přechází až do roztoku nebo se zvlhčí a v obou těchto případech povléká dostatečným způsobem částice melaminu, takže dojde к aglomeraci. Aglomerát se suší a chladí za vzniku tvrdých částic o velikosti přibližně 1 mm až 10 mm, s výhodou 3 až 5 mm. Tyto částice mají dobrou pevnost v tlaku a při jejich použití nedochází ke vzniku prachu.

Při tomto způsobu zpracování je možno postupovat při použití běžných prostředků. Pojivo je možno nanášet ve formě roztoku. V případě některých materiálů, například ligninsulfonátu, močovinoformaldehydové pryskyřice nebo imelaminformaldehydové pryskyřice je nejvýhodnější nanášení v roztoku. Pojivém může být také jiný materiál, například fenolová pryskyřice, nanášená ve formě roztoku, avšak tento materiál má sice výborné vlastnosti jako pojivo, nemá však žádnou živnou hodnotu a je proto méně žádoucí. Totéž platí pro syntetické polymerní latexy.

Částice hnojivá podle vynálezu mohou také mít formu kuliček. Při jejich výrobě se práškovaný melamin přidává do roztaveného poijiva, s výhodou močoviny, Čímž vzniká suspenze melaminového prášku v roztavené močovině. Kapky této roztavené suspenze tuhnou při kapání z věže běžným způsobem^ К tomuto účelu je nejvýhodnější močovina pro svůj obsah dusíku a snadnou rozpustnot ve vodě a také proto, že melamin je v roztavené močovině do určitého množství rozpustný, je však možno užít i jiné materiály, například síru nebo směs různých materiálů. Při výrobě kuliček je výhodné, aby kuličky obsahovaly alespoň 33 hmotnostních % močoviny. V případě, že obsah močoviny je nižší, je obtížné připravit kapalnou suspenzi. Obsah močoviny v kuličkách může být až 90 %, obsah melaminu se může pohybovat v rozmezí 10, až 67 hmotnostních °/o hmotnosti kuliček. S výhodou je obsah močoviny 35 až 60; hmotnostních vztaženo na hmotnost kuliček, zvláště 40 až 50 hmotnostních %.

Granulární produkty jsou nejvýhodnější jako aglomeráty a kuličky, uspokojivých výsledků je však možno dosáhnout i jinými způsoby, jako vytlačováním, lisováním, granulací nebo výrobou briket. Je například možno postupovat tak, že se práškovaný melamin nebo jeho sůl a podobně smísí s močovinoformaldehydovou pryskyřicí v práškované formě. Vzniklá směs se lisuje při vyšší teplotě к vytvrzení pryskyřice a . . - ·»·ΧΛΙ Q,“ X . 9 výsledný produkt je pak možno granulovat na částice požadovaného rozměru, nebo je možno lisovanou· vytvrzenou hmotu převést na vločky. V případě potřeby je možno produkt protlačit sítem a částice nevhodného rozměru převést apět a dále zpracovat na částice požadovaného rozměru.

Snadno rozpustná pojivá jako močovina a její soli, stejně jako dusičnan amonný dovolují rychlý rozpad pojivá v granulech hnojivá v půdě, takže dochází к uvolňování jemných částic melaminu nebo jiného zdroje dusíku. Tato skutečnost může být žádoucí v případě, že hnojivo obsahuje nejen melamln, nýbrž také snadno rozpustný dusíkatý materiál. V případě, že má být dosaženo pomalého uvolňování, užívá se obvykle některého pojivá, které se v půdě pomaleji rozkládá, například močovinoformaldehydové pryskyřice nebo melaminformaldehýdové pryskyřice.

Močovina je výhodným pojivém pro aglomeráty nebo pro kuličky, protože nejen dovoluje výrobu granul požadovaného rozměru, pevnosti a hmotnosti pro pohodlnou aplikaci, avšak mimoto je snadno rozpustná a je také rychle uvolňovanou živinou v půdě. V případě, že se užije spolu se zdrojem dusíku, který je špatně nebo málo rozpustný a pomalu se mění v půdě na dostupnou formu, roizpouští se močovina rychle a uvolňuje jemné částice špatně rozpustného· zdroje do půdy, kde dochází к jejich pomalému rozpuštění nebo biologické degradaci.

V případě, že se aglomerát vyrábí z práškovaného melaminu a snadno rozpustného pojivá, například močoviny, užije se s výhodou 60 až 85 hmotnostních % melaminu a 40 až 15 hmotnostních % močoviny nebo zvláště 67 až 80 hmotnostních % melaminu a 33 až 20 hmotnostních % močoviny. Nejvýhodnější je použití 67 hmotnostních dílů melaminu .a 33 hmotnostních dílů močoviny.

V případě, že se vyrábí aglomerát při použití nerozpustného nebo málo rozpustného pojivá jako škrobu, derivátu škrobu, modifikovaného škrobu, ligninsulfonátu, močovinoformaldehydové pryskyřice-, melaminoformaldehydové pryskyřice nebo jiného materiálu, který nemá vlastní výživnou hodnotu, například fenolové pryskyřice nebo syntetického polymeru ve formě latexu, získá se při použití částic melaminu nebo jiného špatně rozpustného zdroje dusíku hnojivo s velmi pomalým uvolňováním dusíku.

Při výrobě aglomerátu, dovolujícího jedinou aplikaci v průběhu růstového období, je výhodné užít jako pojivo látky,-které jsou rovněž hnojivý a rychle uvolňují dusík, například amonnou sůl, močovinu a podobně. Příkladem solí mohou být síran amonný, síran draselný, fosforečnan amonný, hydrogenfosforečnan amonný, fosforečnany draslíku, dusičnan amonný, dusičnan draselný, chlorid draselný a chlorid amonný. V pří pádě, že se tato sůl užívá jako pojivo při tvorbě aglomerátu, užije se 15 až 40 hmotnostních % této soli, vztaženo na aglomerát, s výhodou 20 až 13 hmotnostních % soli.

Do granulovaného hnojivá podle vynálezu je možno přidávat ještě další materiály. Může jít zejména o mikroprvky jako zinek, hořčík, železo a bór.

Jednou z výhod použití granulovaného hnojivá podle vynálezu je skutečnost, že aplikované množství může být daleko nižší než množství běžných dusíkatých hnojiv na ihektar. Protože je zapotřebí menšího množství aktivního materiálu, může být někdy žádoucí к usnadnění aplikace včlenit do hnojivá ještě inertní plnivo. К tomuto účelu je možno užít jakékoliv běžného pojivá jako je například sádra, hlinky, mleté škeble, mletý dolomit a mletý vápenec.

Další výhodou použití hnojivá podle vynálezu je pomalé uvolňování účinné látky, což znamená možnost jediné aplikace v· průběhu růstového období. Po počátečním podání v případě použití melaminu je dokonce možno počítat s uvolňováním dusíku do půdy v průběhu 2 růstových období. V případě, že se ve druhém růstovém období přece jen použije dusíkaté hnojivo, je možno к získání stejných něho lepších výsledků užít daleko menší množství dusíkatého hnojivá než za běžných podmínek.

Při použití hnojiv podle vynálezu bylo neočekávaně zjištěno, že uvedeným způsobem je možno plně pokrýt veškeré požadavky rostlin na dusík a zajistit tak efektivnější produkci zemědělských plodin na jednotku hmotnosti aplikovaného dusíku a na jednotku osázené plochy. Hnojivo je možno užít na ovoce, květiny, zeleninu, vlákniny, plodiny z nichž se provádí sběr semen nebo hlíz a podobně. Ve všech těchto případech je možno· získat přibližně stejné výtěžky při daleko nižším množství aplikovaného dusíku.

V širším smyslu je tedy možno zvýšit účinek standardních snadno rozpustných dusíkatých hnojiv, která se rychle uvolňují do půdy, že se tato· hnojivá kombinují se zdroji dusíku, které dusík uvolňují pomalu ‘a špatně. V případě, že se užije 10 až 50 % dusíku v rozpustné formě, je výhodná kombinace s 50 až 90 % špatně rozpustného materiálu.

Hnojivá podle vynálezu je možno užít к hnojení v· podstatě všech plodin, zejména však v případech, kde se sklízejí .plody a nikoliv celá rostlina. Jde zejména o zrniny, pícniny, zeleniny, vlákniny, rostliny u ichž se sklízí kořeny nebo hlízy, citrusové plody, oilejniny včetně ořechů, ovoce, semena, melouny, ovocné stromy, vinná réva, ovocné keře a květiny. Příkladem zrnin může být pšenice, žito a rýže. Pícninami může být kukuřice, oves, ječmen a proso. Z luštěnin může jít o sóju, fazole, hrách a arašídy. Z vláknin běží o bavlnu, konopí a jutu. Z kořenovltých rostlin jde o sladké brambory a cukrovou řepu. Z citrusových plodů jde o pomeranče, mandarinky, grapefruidy, citróny a limety. Z hlíz jde o brambory, z olejnin o len, světlici barvířskou, slunečnici a skočec. Z běžných zelenin jde o různé druhy fazolí, červenou řepu, .mrkev, cukrovou kukuřici, okurky, cibuli, zelený hráček a rajčata. Dále jde o melouny, tykve a turky. Z ovocných stromů jde o Jablka, broskve, třešně a švestky. Dále může jít o vinnou révu a různé druhy bobulí, zejména maliny a borůvky. Mimoto může jít o mandle, lískové oříšky a vlašské ořechy. Všechny tyto plodiny jsou uvedeny pouze jako příklady.

Vynález bude osvětlen následujícími příklady, v nichž všechna procenta a díly jsou hmotnostní a všechny teplotní údaje jsou ve stupních Celsia.

Příklady na tvorbu granul, použitelných pro hnojení způsobem podle vynálezu.

Ve všech následujících příkladech bylo užito melaminu, běžně dodávaného Melamin Chemicals, lne., Donaldsouville, Louisiana. Jde o jemný bílý krystalický prášek s velikostí částic, tak jak byla svrchu uvedena pro běžně dodávaný melamin. Čistota 99,9 %, maximální obsah vody 0,1 %, maximální obsah popela 0,01 % a specifická hmotnost 1,57 g/ml.

Jak bude dále .zdůrazněno v některých příkladech je výhodná pevnost v tlaku 454 gramů nebo vyšší. S výhodou je pevnost v tlaku 1 362 g nebo vyšší к usnadnění aplikace. Také specifická hmotnost granula má být poměrně vysoká řádu 40 liber/stopa³ nebo větší. Výhodná kombinace specifické hmotnosti, pevnosti v tlaku a rozměrů částic umožňuje snadnost aplikace. Běžně se dosahuje pevnosti v tlaku 1000 g a. vyšší v případě, že se žíhání provádí zahříváním na 135 až 149 °C při použití granul s obsahem melaminu a močoviny.

Příklad 1 ‘ .

Melaminový aglomerát při použití močoviny jako pojivá.

Vytvoří se tři vsázky granul, každá z nich obsahuje různé .množství močoviny a melaminu, přičemž močovina slouží jako pojivo. Všechny vsázky se zpracovávají na aglomerát v pánvi o průměru 23 cm. Močovina se nejprve mele a ,pak se smísí s práškovaným melaminem za vzniku homogenní směsi. Práškovaná směs se vloží do aglomeračního zařízení a postřikuje se téměř nasyceným roztokem močoviny ve vodě. Tento roztok přivádí do výsledného sušeného aglomerátu přibližně 7 % močoviny. Zbytek močoviny je obsažen jako práškovaná .močovina v počáteční směsi. .

Příklad 2

Žíhaná granula s obsahem melaminu iPřipraví se granula s obsahem 67 dílů krystalického melaminu a 33 dílů močoviny. Granula se vyrábí v peletovacím zařízení typu pánve o průměru 48 cm. Močovina se nejprve mele a pak se smísí s .melaminem na homogenní směs, která se přivádí do peletovácího zařízení a postřikuje vodou. Vzniklá granula se suší 20 minut při teplotě 94 °C a pak se dále zahřívají v laboratorní sušicí peci 3 minuty na teplotu 149 °C. Po zchlazení se měří pevnost v tlaku a rychlost rozpadu ve vodě. Tyto hodnoty jsou uvedeny v následující tabulce I:

' . ' ' ^v ’·>’ Tabulka I

Pevnost v tlaku Doba rozpadu (g) ve vodě

Příklad 1 i ^{; : :} ' sušená granula ....... 600 okamžitě

Příklad 2 ‘ žíhaná granula '2 400 20 až 30 s

Z tohoto příkladu je zřejmý vztah mezi časem a teplotou při žíhání.

Příklad 3

Žíhaná melaminová granula

Melaminová granula, připravená způsobem podle příkladu 2 se zahřívají v oddělených vsázkách na 104, 149 a 172 °C po různou dobu. Užije se standardních laboratorních sušicích pecí. Po zchlazení se měří pevnost v tlaku. Výsledky jsou uvedeny v následující tabulce II: Nejvyšší pevnost v tlaku se dosáhne při zahřívání 6 minut na teplotu 172 ⁿC. Maximální pevnosti v tlaku při teplotě 149 °C se dosáhne po 11 minutách zahřívání. Kratší doba sušení a zahřívání by byla možná v případě, kdyby bylo v těchto příkladech užito sušicích pecí, jimiž by byl proháněn vzduch místo· laboratorních sušicích pecí.

Tabulka II

Teplota pece (°C)	Zahřívání (minuty)	Pevnost v (g)
104	20	560
149	4	350
	5	881
	6	978
	7	1333
	8	1 290
	9	1 530
	10	1480
	11	•1 780
	12	1300
	13	1640
	14	1445
	15	. 1530
	20	1 454
172	4	763
	5	1125
	6	1340
	7	1 200
' - · · >’	8	B25

* tlaku

Příklad 4

Aglomerát melaminu s práškovanou močovinou, postřik vodou

Aglomerovaná granula byla vyrobena v aglomeračním zařízení z příkladu 1 s tím rozdílem, že veškerá močovina byla přidána ve formě prášku a materiál byl postřikován pouze vodou. Výsledná směs obsahuje 80 % melaminu a 20 % močoviny a po protlačení sítem se získají granula o velikosti 3 až 4 mm s pevností v tlaku 953 g při použití týchž testů jako v příkladu 1.

Příklad 5

Použití dalších pojiv к aglomeraci melaminu

Granulární aglomeráty byly připraveny při použití aglomeračního zařízení tvaru pánve o průměru 35 cm při použití melaminu a různých pojiv. V každém z těchto příkladů se pojivo v kapalné formě nanášelo na melamin postřikem. Po usušení byla stanovena pevnost v tlaku stejným zpňsobem jako v příkladu 1. Výsledky jsou uvedeny v následující taibulce III. .

Tabulka III

Pevnost v tlaku .

Aglomerace malminu při použití různých pojiv

Pojivo s	Pevnost v tlaku v g velikost granul 3 až 4 mm
ligninsulfonát vápenatý1	908
(UCAR 368) latex1	681
melaminformaldehydová
pryskyřice1	1 544
močovinoformaldehydová
pryskyřice1	454
hydrogerifosforečnan amonný
(DAP)2	91
dusičnan amonný2	150

^υ Aplikace byla provedena při použití 30 až 50 % pevného podílu, sušený aglomerát obsahoval 5 % pojivá.

²⁾ Byly použity v podstatě nasycené rozto259509 ky. Sušený aglomerát obsahoval přibližně 93 % melaminu a 7 % soli.

Příklad 6

Aglomerace melaminu spolu s jinými hnojivý .

Melamin, fosforečnan amonný a chlorid draselný se smísí v hmotnostním poměru 70 :15 :15. Směs se zpracovává v aglomeračním přístroji typu pánve o průměru 35 centimetrů a postřikuje roztokem ligninsulfonátu s obsahem 30'°/o .pevného podílu. Sušená granula, protlačená sítem mají pevnost v tlaku 1 000 g při velikosti 3 až 4 mm a obsah pojivá 3 %.

Příklad 7

Melamin v matrici pevné močoviny jako pojivá

Melamin a močovina v prášku se smísí v poměru 63 : 37. Směs se zahřívá až do vzniku roztaveného materiálu. Tento materiál se pak vlije na chladicí desku, čímž vznikne současně tenký film a film o větší tloušťce. Po schlazení se sejme tenký film a zpracuje se na vločky.

Film ói tloušťce přibližně 4 mm se rozdrtí na granule. Při velikosti 3 až 4 mm byla pevnost v tlaku velmi vysoká, až 2 500 g.

Příklad 8

Lisovaná směs melaminu a močoviny

Směs melaminu a močoviny se vytvoří stejně jako v příkladu 7. Tato směs se pak přivádí do zahřátého Usu, v němž se zahřívá 5 minut na teplotu 138 ^OC při tlaku 3,5 MPa. Výsledná horká směs, tvořící vrstvu o tloušťce 4 mm se pak vyjme z lisu a nechá zchladnout. Zchladlá vrstva se granuluje na velikost 3 až 4 mm. Takto získaná granula mají pevnost v tlaku 2 500 g.

Příkladfl

Kuličky melaminu a močoviny v poměru 60 :40

Kuličky melaminové směsi se získají tak, že se zahřeje 40 hmotnostních dílů močoviny se 60 hmotnostními díly melaminu. Směs se zahřívá v hliníkové nádobě při použití elektrického' zahřívání. Roztavená směs vznikne při teplotě 135 °C. Pak se dno nádoby několikrát prorazí a roztavená směs z nádoby odkapává. Na dno· věže se uloží film z plastické hmoty, na nějž dopadají kapky roztavené směsi ze čtvrtého patra věže.

Největší kapky se před dopadnutím nezchladí a rozstřiknou se, menší kapky zchladnou a ztuhnou a pak se shromažďují a stanoví se jejich pevnost v tlaku. Přesná měření nebyla prováděna, lze však uvést, že pevnost v tlaku je obdobná jako v případě granul, získaných způsobem podle příkladu 7. .

Příklad 10

Melamin, aglomerovaný s latexovým pojivém °/o (Union Carbide UCAR 368) latexu, 15 % vody a 80'% melaminu se smísí na tekoucí suspenzi. Suspenze se ve vrstvě usuší. Získá se velmi pevná suchá vrstva, kterou je možno zpracovat na granule. Sušený materiál obsahuje 3 % pevného latexu a 97 % melaminu. Při velikosti granul 3 až 4 mmi je pevnost v· tlaku tohoto materiálu 2 180 g. '

Přík lad 11

Lisovaná směs melaminu a močovinoformaldehydové pryskyřice g močoviny, 70 g melaminu a 15 ml roztoku formaldehydu o koncentraci 27 '% se smísí a směs se lisuje při teplotě 149 °C a tlaku 3,5 MPa na silnější vrstvu, která se granuluje. Při velikosti granul 3 až 4 mm je pevnost v tlaku 680 g.

Příklad 12

Aglomerát melaminu a močoviny pro polní pokusy

Pro polní pokusy bylo vyrobeno přibližně 8 000 g materiálu, sestávajícího z melaminu a močoviny při použití aglomeračního zařízení s průměrem přibližně 1,4 m. Byly .získány různé směsi s poměrem melaminu a močoviny 80: 20, 75 : 25 a 67 : 33. Přibližně 7 % směsi tvořila močovina, přidaná ve formě roztoku ve vodě jako pojivo, zbývající množství močoviny bylo přidáváno v práškované formě do směsi s práškovaným melamlnem před zpracováním na aglomerát.

V předchozích příkladech byla granulovaná hnojivá připravována z běžně dodávaných jemných krystalů melaminu. Obdobná granulovaná hnojivá je možno získat stejným způsobem z produktů hydrolýzy melaminu, to jest ammelinu, ammelidu a kyseliny kyanurové i ze solí těchto látek. Ze solí je nejvýhodnějším materiálem reakční produkt kyseliny dusičné a melaminu.

Příklad 13

Pokusy na kukuřici při použití směsi melaminu a močoviny

Vyhodnocení různých způsobů zapravení aglomerátů do půdy

Zkušební pole o rozměrech celkem 16 ha, a to písek, lehká hlína a naplavenina byla zpracována pomocí různých množství .aglomerátu .melaminu, čímž bylo možno získat různá množství dusíku na plošnou jednotku. Byl užit aglomerát melaminu a močoviny, připravený způsobem podle příkladu 1 s obsahem 67 dílů melaminu na 33 dílů močoviny jako pojivá, 75 dílů melaminu na 25 dílů močoviny a 80 dílů melaminu na 20 dílů močoviny. Tyto materiály byly naneseny do půdy různým způsobem, a to:

1. postřikem ((postřikovač Barber),

2. postřikem (postřikovač Ba-rber) s následným zarytím do půdy,

3. nanášením letadlem a

4. smykováním v průběhu kultivace.

Výsledky jsou uvedeny v následující tabulce IV.

Tabulka IV

Pokusy na kukuřici, vliv způsobu zaipravení do půdy

Množství dusíku kg/ha	Poměr mel-aminu a močoviny	Způsob zapravení	Počet kladů/100 rostlin	Průměrný počet klasů v rostlině
154 až 165	•75/25	(1)	155	1,55
154 až 165	75/25	(2)	147	. 1.47
154 až 165	75/25 .	(3)	155	1,55
165	80/20	(4)	153	1,53
0	(kontrola)	—	132	1,32
440	UN-32	* *	(1.29	1,29
440*			145	1,45

* Aplikace, se .provádí standardním způsobem několikrát v průběhu růstového období “ Celkem 440 ikg dusíku bylo· aplikováno ve formě UN-32 několikrát v průběhu růstového období, tak, aby byl napodoben standardní způsob aplikace

Všechny pokusy byly srovnány v průběhu jediného týdne nebo pokud možno současně.

Kukuřice, pěstovaná na poli, zpracovaném způsobem '2., to znamená postřikem s následným zaoráním byla zelená a její vzhled byl robustní. Při použití způsobu 1. a 3. bylo možno pozorovat na kukuřici zelené i žluté listy, byla však zelenější než kukuřb ce, u níž bylo užito způsobu 4. a která byla žlutá.

Výnos bylo možno у tomto období pouze pokusně odhadnout tak, že byl určován počet klasů, přičemž plné klasy byly hodnoceny jako· 1, malé klasy jako 1/2 a základy klasů jako 0. Tyto výsledky jsou shrnuty v tabulce V.

Tabulka V

Pokusy na kukuřici, vliv způsobu zapravení

Množství dusíku (kg/ha)	Poměr melamin/močovina	Způsob zapravení	Počet •klasů/100·* *	Počet rostlin na 13 m2	Průměrný počet klasů na rostlinu
154 až 165	75/25	(1)	109,5	109	1,0
154 až 165	75/25	(2)	118,0	126	0,94***
154 až 165	75/25	(3)	120,5	115	1,05
165	>80/20	(4)	60,0	134	0,45
0	(kontrola)	—	40,5	95	0,43
440	UN-32	(1)	124,5	128	0,97
440*			145,5	159	0,92

Vysvětlivky к tabulce V:

* Zpracování běžným způsobem při hnojení několikrát v průběhu růstového období ** Vyvinuté klasy jsou hodnoceny 1, malé klasy 1/2 a základy klasů 0 *** Rozměry klasů byly rovněž zajímavé: při 70 kg dusíku ve formě směsi melaminu a močoviny (kuličky při poměru obou látek 75 : 25], klasy měly rozměr 5,5 až 6 centimetrů v průměru. Při použití běžného způsobu hnojení měly klasy průměr 4,5 až 5 cm.

Při dalším vyhodnocování došlo ke sklizni kukuřice, byly stanoveny výtěžky a spočítány klasy, jejichž hmotnost byla rovněž stanovena ze dvou pokusných oblastí. První oblast byla hnojena aglomerátem melaminu a močoviny v poměru 75 : 25, aplikace byla prováděna postřikem s následným mělkým zavláčením. Druhá oblast byla hnojena běžným způsobem při použití 440 kg dusíku na ha. Tento způsob vyžaduje použití 385 až 440 kg dusíku ročně na ha, bylo užito horní hranice. 'Dusík byl aplikován ve třech oddělených stupních, poprvé bylo užito 220 kilogramů/ha jako bezvodý čpavek, při druhé aplikaci bylo užito 440 kg/ha přípravku 16—20—0, Což je směs, obsahující převážně dihydrogenfosforečnan .amonný. Při třetí aplikaci byl užit ve formě postřiku prostředek UN-32, který obsahuje močovinu a dusičnan amonný. Výsledky jsou uvedeny v tabulce VI.

Vyhodnocení pokusů na kukuřici

Zipůsob hnojení Vzorek Způsob vyhodnocení Počet Hmotnost Počet klasů Hmotnost Poměr

m
b.	Ю	CD	гЧ	ю
				со
q	cT	θ'	θ'	О*

o

АД (O CD

CO CO o

О.	ιη	О'	О'	О'	Ю' О'
О		см		co	CD t>? CO
		CM	CM	CM	CM

CO b>

b>	□ Ob
Cp	N N b

O	tb	LO	Ю	m	O O oo
CM	rH	Ю	LO	co	см cm co

o	o	oo	o	tu	O O CD
г-1	rH	Ю	cp	ζ£>	Η Η N

>4	>4
~ S	58	s s
ω b;	-w c/) bx	S
O 1-4	O	o
fn £	к P	P
		>ч^·
P T5	P T3	P Ό
X! 4tí	ДЗ 4tí	pj 'P
ω	CJ ИЧ	cj )t4
Φ n >co	Ф N >сл -	Ф N >ω 4
>	>	ř>

Claims (4)

1. .1. Hnojivo v granulární formě, vhodné pro zemědělské plodiny na bázi melaminu, vyznačující se tím, že granule obsahují 50 až 80 hmotnostních dílů melaminu a 20 až 33 hmotnostních dílů pojivá, přičemž mají rozměr 3 až 4 mm a pevnost v tlaku 454 g na granule.
2. 2. Hnojivo podle bodu 1, vyznačující se tím, že pojivém je močovina, syntetické nebo přírodní polymery, síran amonný, síran draselný, dusičnan amonný, fosforečnan amonný, dusičnan draselný, chlorid draselný, chlorid amonný, dihydrogenfosforečnan draselný a směsi těchto sloučenin.

   i
3. 3. Hnojivo podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že melamin je v částicové formě o velikosti částic do 10 mesh s rozpustností ve vodě při teplotě 20 ^aC 'do 5 g na 100 g vody.
4. 4. Způsob výroby hnojivá podle bodu 1, vyznačující se tím, že se směs melaminu a pojivá postřikuje vodou nebo se melamin uvede do styku s vodným roztokem pojivá, zvlhčená směs se zpracuje na aglomerát, který se suší při teplotě až 93 °C a pak žíhá při teplotě 135 až 149 °C.