CS271269B1 - Solid,pressure-action granulated industrial fertilizer - Google Patents

Description

CS 271269 B1

Vynález sa týká tuhého, účinkom tlaku granulovaného priemyselného hnojivá, obsahujúce -ho fosfor v citrorozpustnej a vodorozpustnej formě.

Naliehavosť používania priemyselných hnojív s vyšším podielom fosforu v pozvolné účin -nej formě, ktorej zdrojom můžu byť mleté fosfority, vyplývá tiež zo skutečnosti, že přiaplikácii rozpustných fosforečných hnojív do půdy sa v důsledku zrážacích a adsorbčnýchprocesov (SAMPLE, E.C. - SOPER,R.J. - RACZ,G.3.: "Reaction of Phosphate Fertilizers inSoils., " Chapter 11 in "The Role of Phosphorus in Agriculture" Madison, WI 53 711, USA1980; MICHALÍK I.: "Příjem a metabolizmus fosforu v rastlinách". Polnohospodárstvo 2/85,séria A, VEDA - vydavatelstvo SAV, Bratislava 1985) v prvom roku v závislosti od pedolo-gickej charakteristiky půdy, druhu pestovanej plodiny, hydro-klimatických podmienok, dru-hu a množstva ostatných biogénnych prvkov v půdě, v závislosti od spůsobu a kvality obro-benia půdy a množstva organického podielu v půdě rastlinami využívá v priemere len 10 až40 X (ENGELSTAD,0.P. - TERMAN,G.L.: "Agronomie Effectiveness of Phosphate Fertilizers",Chepter 11 in "The Role of Phosphorus in Agriculture, Madison, WI 53 711, USA 1980; Ano-nym: "Handbook on Phosphate Fertilisation". ISMA Ltd. 28 rue Marbeuf, 75 008 Paris).

Hlavnou nevýhodou použitia mletých fosforitov je neurčitost ich agronomickej účinnos-ti predovšetkým v prvom roku po ich aplikácii a tiež ich problematická manipulácia a apli-kácia jemne mletého práškovitého materiálu.

Podlá údajov uvádzaných v práci "Fertilizer Manual" (Oevelopment and Transfer of Tech -nology, Series No.13, UNIDO, New York 1980) je v zaujmu zabezpečenia dobrej agronomickejúčinnosti mletých fosforitov pri ich priamom použiti potřebné zabezpečit ich jemné zomle-tie a to tak, aby 90 hmot. X častíc mletého fosforitu bolo menších ako 0,147 mm, alebos výhodou vyššej agronomickej účinnosti aby aspoň 80 hmot. X častíc bolo menších než 0,043mm. Do ČSSR sa v obmedzenom množstve dováža mikromletý fosforit dodávaný pod komerčným oz-načením Hyperphosphat. jedná se o tunický fosforit Gafsa, zomletý na jemnost zodpovedajúcu80 hmot. X přepadu cez šito 0,063 mm. PECINA vo svojej kandidátskéj práci (VSŽ, 1966) uvádza, že s fosforitom "Tunis" zomle -tým na jemnost pod 0,06 mm možno už v prvom roku působenia dosiahnuť až 90 X účinnosti fos-forečnej zložky obsiahnutej v superfosfáte, pričom ako uvádza PECINA v óalších rokoch, můfebyť účinnost fosforečnej zložky z fosforitu dokonca aj vyššia.

Granuláciou mletých fosforitov sa vyriešili problémy súvisiace s manipuláciou a apliká -ciou jemného a v důsledku toho i značné prašného materiálu, avšak takto upravený produktsa vyznačoval menšou agronomickou účinnostou, pretože granuláciou sa významné zredukovalstyčný povrch častíc mletého fosforitu s půdnym roztokom. Ďalšou nevýhodou je obtiažna granulácia mletých fosforitov, ktorá nie je praktickymožná bez použitia vhodných pojív.

Podlá M.P. Thiringa (referát přednesený v VI. kongresu AGRICHEM "Chémia v pofnohos-podárstve", Bratislava - jún 1984) je výhodné granuláciu mletých fosforitov realizovat vzariadení pozostávajúcom z dvoch za sebou pracujúcich častí - předběžného granulátora atzv. zaobalovacieho granulátora. Výhodou je, že podl’a autora možno takto připravit granulei bez použitia pojidiel, len s použitím vody a vodnej páry. Nevýhodou je, že technologickýproces je potřebné uskutočňovať dvojstupňové, za použitia špeciálnych zariadení. Ďalšou známou možnosťou širšieho uplatnenia mletých fosforitov v polnohospodárskej praxi je ich zapravenie do granulovaných NP a NPK hnojív procesom tzv. tanierovej granulá- cie. Hnojivá tohoto typu připravované modifikovaným procesom tzv. taveninovej granulácie za použitia tzv. křížového reaktora zabudovaného do krátkého granulačného bubna vačšieho CS 271269 B1 priemeru sú tiež predmetom AO č. 254 026 a AO č. 254 029. Tieto produkty svojim charakte-rem a chemickým zložením eliminujú zníženie agronomickej účinnosti fosforečnej zložky zmletých fosforitov z titulu zníženia styčného povrchu častíc s půdným roztokom.

Obtiažnosť granulácie fosforitov dokumentuje tiež skutočnosť, že ani popřední světo-ví dodávatelia technologií tzv. tlakovej granulácie - kompaktácie (BARLOY,M.í "Granulationd Engrais por Compactage - Procede ABC", Séminaire sur ees tendances et lévolution de éindustrie des engrains, Istanbul, Turquie 1985), ktorá sa v súčasnosti využívá hlavně vsúvislosti s granuláciou obtiažne granulovatel’ných materiálov, neuvádzajú v dostupných ma-teriáloch formulácie priemyselných hnojív s významnějším zastúpením jemne mletých fosfori-tov.

Obtiažnosť a obmedzené možnosti granulácie jemne mletých fosforitov potvrdzujú ajvýsledky vlastnej experimentálněj práce, pričom sa zistilo, že tlaková granulácia jemnemletých fosforitov je možná až po ich homogenizácii s niektorými óalšími materiálmi (AO č.267 910).

Aj keó riešenia v zmysle už uvedených autorských osvědčení umožňujú přípravu účinkomtlaku granulovaných, tzv. kompaktovaných priemyselných hnojív obsahujúcich časť fosforeč-nej zložky vo formě mletých fosforitov, u ktorých sú předpoklady pře pozvolné - racionálněuvol’ňovanie fosforečnej zložky ich určitou nevýhodou je, že v případe používania kyslo rea -gujúcich zložiek hnojivá, napr. odpadný síran amónny z výroby kaprolaktamu, alebo metakry-látu apod., doohádza už v důsledku homogenizácie hnojivých zložiek k čiastočnej chemickejreakcii medzi zložkami, čo je obvykle spojené s uvolňováním plynných reakčných splodín.

Tieto do istej miery komplikujú technólogiu přípravy granulovaných hnojív a v případe po-rušenia technologického postupu mčžu viesť až k žhóršeniu fyzikálno-mechanických vlastnostífinálnych produkto.v..

Ciefavedomo orientovaným výskumom zameraným na eliminovanie uvedených problémov sazjistilo, že tieto nevýhody možno úplné odstrániť riešením podl’a vynálezu.

Teraz sa zistilo, že tuhé účinkom tlaku granulované - tzv. kompaktované hnojivá obsa -hujúce fosfor sa můžu principiálně lišit’ od doposial’ známých produktov tohoto typu. Pře tuhé, účinkom tlaku granulované - tzv. kompaktované hnojivá v zmysle riešenia jecharakteristické, že tieto obsahujú 12 až 99 hmotnostných percent fosforečného produktu zís-kaného reakciou mletého fosforitu s extrakčnou trihydrogénfosforečnou kyselinou v přítom-nosti síranového aniónu, v ktorom poměr fosforu z fosforečnej kyseliny a z mletého fosfori-tu je rovný 0,6 : 1 až 2,3 : 1 a ktorý obsahuje 21 až 43, s výhodou 32 až 39 hmotnostnýchpercent celkového Ρ2θ5’ Pričom podiel fosforu viazaného vo vodorozpustnej formě odpovedá25 až 85 % z celkového obsahu fosforu obsiahnutého vo fosforečnom produkte a 1 až 88 hmot-nostných percent vody a/alebo zložiek ktoré sú zdrojom základných a/alebo sekundárných a//alebo stopových rastlinných živin a/alebo aditívov zlepšujúcich fyzikálno-chemické vlast-nosti a/alebo a'ditívov zvyšujúcich agronomickú účinnost’ finálneho produktu.

Ako případný zdroj dusíkatej zložky sa ukázalo ako účelné používat’ síran amónny vzni-kajúci ako vedlajší produkt pri výrobě kaprolaktamu a/alebo metyl-metakrylátu, alebo privýrobě špeciálnych produktov na báze síranu železnatého, čím sa dosahuje vyšší účinok avyužitie fosforečnej zložky v granulovanom - kompaktovanom produkte. Účinok síranu amonného spočívá v působení síranového aniónu vzniknutého v půdě jeho hydrolýzou. CS 271269 81

Experimentálně sa potvrdilo, že ako látky zlepšujúce jeho fyzikálno-chemické vlastnos-ti a skladovatelnosť je vhodné pri přípravě kompaktovaných hnojiv podlá vynálezu používat’niektorý z uhlovodíkov, alebo ich derivátov a/alebo mletý prírodný zeolit a/alebo niekto-rý z derivátov lignosulfónovej kyseliny.

Ako látky zvyšujúce agrochemiokú činnost' tuhého kompaktovaného hnojivá podl’a vynále-zu, najma v případe, že produkt obsahuje tiež dusíkaté zložku, je z důvodu inhibicie ni-trifikačnýoh půdných prooesov a připadne tiež inhibicie enzymatickej hydrolýzy amidickéhodusíka vhodné ak kompaktované hnojivo obsahuje tiež kyanamid vápenatý, dikyandiamid, sorpčne viazaný slrouhlík (napr. na aktivovanom prírodnom zeolite), alebo tiomočovinu.

Tuhé, éčinkom tlaku granulované - tzv. kompaktované hnojivá v zmysle vynálezu majúpopři všetkých prednostiach vyplývájúcich zo zvýšeného podielu fosforitu ako zdroja fosfo-rečnej zložky v porovnání s kompaktovanými hnojivami porovnatelného druhu ešte tieto 3al-šie přednosti! - Při ich výrobě odpadajé obvyklé íažkosti s uvolňováním plynných zlúčenin tvoriacich sa pohomogenizácii jemne mletého fosforitu s kyslo reagujúcimi zložkami hnojívej zmesi. - Produkty sa vyznačujú lepšími fyzikálno-chemickými vlastnosťami. - Pri kompaktácii sa obvykle dosahuje vyšší podiel produkčného zrna granulátu. - Homogenita fosforečnej zložky v produktoch tohoto typu je vyššia. - V technologickom stupni kompaktácie sa dosahuje vyššia hygiena pracovného prostredia vdůsledku podstatného zníženia prašnosti a plynnej exhalácie. - Pri výrobě kompaktovaných hnojiv předmětného typu sa obvykle vystačí s jednoduchším strqjno-technologickým zariadením. Ďalej uvedené příklady ilustrujú a bližšie ozrejmujé, ale nijako neobmedzujú predmetvynálezu. Příklad 1

Za účelom přípravy vzorky kompaktovaného NPS-hnojiva určeného pře polné agronomicko-biologioké skúšky sa za použitia modelového poloprevádzkového kompaktátora s hladkým dvoj-válcom kontinuálně spracovávala homogénna zmes pozostávajúca z 68 hmot. dielov práškovité-ho fosforečného produktu obsahu júceho·. % volnej PjOjSí vodarozpustnej P20jX citrorozpustnej Ρ2θ5X celkového P2G5 2,48 hmot. 20,61 hmot. 22,17 hmot. 36,67 hmot. 11,40 hmot. % vlhkosti, resp. úbytku hmotnosti vzorky sušením při 105 UC, 32 hmotnostních dielov kryštalického síranu amonného získávaného ako ved-1’ajší produkt výroby kaprolaktamu a metylmetakrylátu.

Zmes uvedených zložiek sa připravila účinnou homogenizáciou na radličnej miešačke fy.Lodige.

Práškovitý fosforečný produkt bol připravený reakciou mletého fosforit proveniencie

Maroko s extrakčnou HjPO^ komerčnej koncentrácie v přítomnosti síranového aniónu, pričom podiel oxidu fosforečného dávkovaného vo formě H^PO^ a vo formě fosforitu bol rovný cca 1,3. CS 27126? B1

Kompaktácíou připravený zhutněný plás hnojivá sa v ďalšom stupni čiastične dezintegro -val, pričom z dezintegráciou pripravenej zmesi sa sitováním oddělila frakcia velkosti 2--5 mm tuhého, účinkom tlaku granulovaného - tzv. kompaktovaného hnojivá obsahujúceho 6,4hmot. % N - NH^ a 24,9 hmot. % celkového Ρ2θ5’ Přiklad 2

Na modelovom kompaktačnom zariadeni sa kontinuálnem spósobom do formy účinkom tlakugranulovaného fosforečného hnojivá spracovával tuhý práškovitý fosforečný produkt špecifi- - kovaný v příklade 1.

Takto sa pri dávkování cca 200 kg.h-1 práškového fosforečného produktu priemerne zís-u kávalo 106 - 111 kg . h-1 kompaktovaného fosforečného hnojivá obsahujúceho 37 hmot. % cel- kového ^2^5’ Pričom produkt obsahoval cca 57 % fosforečnej zložky vo vodorozpustnej formě. Příklad 3 12 hmotnostných dielov fosforečného produktu připraveného rozkladom fosforitu kyseli-nou trihydrogénfosforečnou a síranom amonným tak, že podiel ?2θ5 v Produkte z H^PO^ a fos-foritu bol 1,08 : 1 a množstvo síranu amonného představovalo 7,5 hmotnostných dielov na100 dielov H-jPO^, sa zhomogenizovalo s jemne mletým fosforitem (obchodný produkt Hyperphogo-hat) v množstve 50 hmotnostných dielov a so síranom amonným v množstve 38 hmotnostných die -lov. Zmes sa spracovala na modelovom kompaktačnom zariadeni do formy účinkom tlaku granulo-vaného hnojivá s obsahom 20,12 % celkového P205, z toho 11,73 % vodorozpustného P^O^. a7,6 % N celkového. Produkt sa v roku 1988 použil v nádobových pokusoch při pěstovaní jačme -ňa a ovsa. Dávka živin představovala 1,0 g PjO^ na nádobu a obsah živin v porovnání so šta -ndardom GVH 1II/5 bol doplněný vo formě liadku amonného s vápencom a draselnéj soli. Při pěstování jačmeňa na stredne ťažkej karbonátovéj pode (obsah CaCO-j = 42%) s ma-lým obsahom P (20 ppro) sa s použitím uvedeného produktu dosiahla úroda irna odpovedajúca98 % v porovnaní s hnojením granulovaných GVH III/5. Na stredne ťažkej pode s pH/KCl = 6,1a středným obsahom P (58 ppm) sa dosiahla srovnatelná úroda ovsa vo všetkých variantoch.

Na půdě nehnojenej P 46,7 g/nádoba, na pode hnojenej GVH III/5 45,6/nádoba a na půdě hnoje -nej uvedeným NP hnojivom 47,6 g/nádoba. Příklad 4

Fosforečný produkt nasledovnej speciíikácie: 2,15 hmotnostných % vofnej P20^ 24,50 hmotnostných % vodorozpustného Ρ20^ 38,10 hmotnostných % celkového P205 připravený rozkladom fosforitu s extrakčnou H-jPO^ a roztokom síranu amonného tak, že podiéLP205 v produkte z H^PO^ a z fosforitu bol 1,63 : 1 a na 100 hmotnostných dielov H-jP04 sapoužilo 8,5 hmotnostných dielov síranu amonného a 15,0 hmotnostných dielov H.,0, sa na mo-delovom kompaktačnom zariadeni spracoval do formy kompaktovaného fosforečného hnojivá, při -čom sa dosiahla účinnost’ produkcie frakcie 2 - 4 mm = 39,6 %. Při spracovaní na modelovomzariadeni sa nemusel upravovat původný obsah vlhkosti v práškovom produkte = 12,48 %.

Claims (1)

1. 5 CS 271269 B1 PREDMET VYNÁLEZU Tuhé, účinkom tlaku granulované priemyselné hnojivo obsahujúce fosfor vyznačujúce satým, že pozostáva z 12 až 99 hmotnostných percent fosforečného produktu získaného reakciou mletého fosforitua extrakčnej trihydrogénfosforečnej kyseliny v přítomnosti síranového aniónu, vktorom poměr fosforu z fosforečnej kyseliny a z mletého fosforitu je rovný 0,6 : : 1 až 2,3 : 1 a ktorý obsahuje' 21 až 43, s výhodou 32 až 30 hmotnostných percentcelkového ^2°5’ Prič°m podiel fosforu viazaného vo vodorozpustnej formě odpovedá25 až 85 % z celkového obsahu fosforu obsiahnutého vo fosforečnou) produkte a 1 až 88 hmotnostných percent vody a/alebo zložiek ktoré sú zdrojom základných a/alebo se-kundárných a/alebo stopových rastlinných živin a/alebo aditívov zlepšujúcich fy-zikálno-chemické vlastnosti a/alebo aditívov zvyšujdcich agronomickú účinnost’ fi-nálneho produktu.