EA043932B1 - Способ получения комплексного органоминерального удобрения - тукосмеси - Google Patents
Способ получения комплексного органоминерального удобрения - тукосмеси Download PDFInfo
- Publication number
- EA043932B1 EA043932B1 EA201900235 EA043932B1 EA 043932 B1 EA043932 B1 EA 043932B1 EA 201900235 EA201900235 EA 201900235 EA 043932 B1 EA043932 B1 EA 043932B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- fertilizer
- class
- vermiculite
- potassium
- mixture
- Prior art date
Links
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims description 91
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 59
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 38
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 31
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims description 30
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 23
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 21
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 19
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 18
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 18
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 17
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 17
- 239000003077 lignite Substances 0.000 claims description 16
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 claims description 16
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 15
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 15
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 claims description 15
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 claims description 15
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000002367 phosphate rock Substances 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 11
- 229910052631 glauconite Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 claims description 9
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- -1 if necessary Chemical compound 0.000 claims description 6
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 5
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 3
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 2
- PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K magnesium;potassium;trichloride;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[K+] PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 claims description 2
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 2
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims 1
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 claims 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 claims 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 20
- 235000014786 phosphorus Nutrition 0.000 description 17
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 14
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 12
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 10
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 8
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 8
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 8
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 6
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 6
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 5
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 4
- ZHJGWYRLJUCMRT-UHFFFAOYSA-N 5-[6-[(4-methylpiperazin-1-yl)methyl]benzimidazol-1-yl]-3-[1-[2-(trifluoromethyl)phenyl]ethoxy]thiophene-2-carboxamide Chemical compound C=1C=CC=C(C(F)(F)F)C=1C(C)OC(=C(S1)C(N)=O)C=C1N(C1=C2)C=NC1=CC=C2CN1CCN(C)CC1 ZHJGWYRLJUCMRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 3
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 2
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-N calcium;phosphoric acid Chemical class [Ca+2].OP(O)(O)=O.OP(O)(O)=O YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 2
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000002426 superphosphate Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 150000004685 tetrahydrates Chemical class 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005696 Diammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 1
- 244000020551 Helianthus annuus Species 0.000 description 1
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DZHMRSPXDUUJER-UHFFFAOYSA-N [amino(hydroxy)methylidene]azanium;dihydrogen phosphate Chemical compound NC(N)=O.OP(O)(O)=O DZHMRSPXDUUJER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N aluminum;calcium;potassium;silicon;sodium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Na].[Al].[Si].[K].[Ca] JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N ammonium phosphates Chemical class [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]P([O-])([O-])=O ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005280 amorphization Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 229910001603 clinoptilolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000388 diammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019838 diammonium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 231100000676 disease causative agent Toxicity 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 229910052587 fluorapatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940077441 fluorapatite Drugs 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004137 mechanical activation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 238000009629 microbiological culture Methods 0.000 description 1
- 239000002366 mineral element Substances 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 235000021231 nutrient uptake Nutrition 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229940072033 potash Drugs 0.000 description 1
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011182 sodium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- 244000000000 soil microbiome Species 0.000 description 1
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000012453 solvate Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J tetrasodium;2-[2-[bis(carboxylatomethyl)amino]ethyl-(carboxylatomethyl)amino]acetate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CC([O-])=O UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Description
Изобретение относится к производству и применению минеральных удобрений, полученных из смеси нескольких компонентов на основе фосфатов, сорбентов, углерода и калийсодержащих минералов, патоки и азотсодержащего продукта. Удобрение может быть использовано при возделывании овощных и других культур, на почвах с низким содержанием необходимых микроэлементов.
В настоящее время все шире в агрохимическую практику вовлекаются органоминеральные и гуминовые удобрения, состоящие из органического вещества и связанных с ними химически или адсорбционно минеральных соединений. Это осуществляется применением различных полезных ископаемых, сельскохозяйственных и промышленных отходов. При этом ставится цель придания получаемым удобрениям свойств мелиорантов, улучшающих структуру почв.
Органоминеральные удобрения получают обработкой гуминовых кислот или содержащих такие материалы бурые угли, сланцы, перегной, совместно с аммиаком, аммиачными растворами фосфатов, фосфорной кислотой и калийными солями.
В южном регионе Республики Казахстан наряду с месторождениями фосфоритов, калийсодержащих руд и бурых углей открыты месторождения глауконитовых песков, цеолитов и вермикулитов. Последние обладают уникальными сорбционными свойствами и содержат наряду с алюмосиликатами элементы минерального характера - фосфор, калий, железо, магний и др.
Распространенными источниками гуминовых веществ являются природный бурый уголь и сапропель. Они могут быть использованы наряду с почвенными субстратами, обеспечивая удержание влаги. К тому же, они обладают хорошими дренажными свойствами по воде, высокой пористостью для доступа воздуха, ионообменной емкостью для удержания и транспорта питательных веществ к корням растений. Во многих случаях они обеспечивают поддержание значений рН, оптимальных для выращивания различных культур и, в частности, для лучшего поглощения ими питательных веществ (см., например, Total Grop Management for Greenhouse Production, EB 363 Greenhouse Bulletin, University of Maryland Extension, 2011, p. 253-263, 277-290) [1].
К технологиям рассматриваемой группы относится и, в частности, способ получения минеральноорганического комплексного удобрения, содержащего кварц-глауконитовые пески, сапропелевую 1 массу и мел, патент РФ № 2189959 (опубл. 27.09.2002) [2].
Известен способ получения комплексного органоминерального удобрения (патент РФ № 2184103, опубл. 27.06.2002) [3], включающий изготовление гранул из минерального удобрения и гумата щелочного металла, выделяемого щелочной экстракцией карбонатами натрия или калия при повышенной температуре из гумуссодержащего вещества. В этом предлагаемом способе минеральное удобрения предварительно нагревают до температуры плавления, после чего вносят в него гумат щелочного металла в виде водного раствора, а затем расплав подвергают грануляции. В качестве гумуссодержащего вещества используют низинный фрезерный торф или бурый уголь, а в качестве минерального удобрения - карбамид, или аммиачную селитру, или аммофос, или диаммонийфосфат, или сульфат аммония, или нитрофоску.
Недостатком данного способа, как и других аналогичных способов, позволяющих получать жидкие и твердые составы, является их дороговизна, связанная с экстракцией гуминовых веществ и их химическими переделами, а также с химической активацией гумуса.
Анализ патентных и литературных источников свидетельствует о том, что имеются известные технические решения, в частности, на получение комплексного органоминерального удобрения, содержащего в составе шихты фосфаты, гуминовые кислоты и влагоудерживающие вещества.
Известен способ получения тукосмесей (патент RU № 1125216, опубл 23.11.1984, № 3632176/23-26) [4], содержащих азот, фосфор и калий в виде разных компонентов (азот в виде нитрата аммония, сульфата аммония, карбамида, фосфатов аммония, фосфор в виде суперфосфатов, фосфоритной муки; калий в виде хлорида и сульфата), согласно которому исходные компоненты смешивают в сухом виде и заданных пропорциях для получения удобрения необходимого состава. Недостатками данного способа являются пыление и сегрегация полученной смеси.
Известна также механохимическая технология получения фосфорных удобрений (Амгалан У.К. и др. Механохимическая технология получения фосфорных удобрений). Тез. докл. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН. - 2002. - С. 109) [5], непосредственно из природных руд, без химической обработки. Показано, что при механических напряжениях, превышающих динамический предел текучести минералов, происходят их фазовые и химические преобразования и взаимодействия. Фторапатит частично разлагается на α-трикальцийфосфат, изменяется координационное окружение ионов апатита, что позволяет перевести (до 50-60% Р2О5) фосфор в лимонно- и цитратнорастворимые формы, хорошо усваиваемые растениями. Выявлен оптимальный режим активаций для руд различного минерального состава 30 месторождений России, стран СНГ и Монголии.
Недостатком данной технологии является высокая энергоемкость процесса и относительно низкое содержание усвояемой формы Р2О5 до 90%.
Известен способ получения фосфорных удобрений (патент RU № 2179542, опубл. 20.02.2002, № 2001106326/12) [6] с высоким содержанием усвояемого растениями Р2О5 из необогащенного фосфатного сырья. Способ включает стадии раздельного измельчения компонентов шихты, фосфорсодержащего сырья и минеральной добавки, последующее их смешение. Измельчение фосфорсодержащего сырья про водят в высоконапряженных мельницах до степени аморфизации 5-25%. В качестве минеральной добавки используют природный цеолит, а смешение исходных компонентов проводят при соотношении, равном 1:(2-5) мас.ч. соответственно. Для измельчения фосфорсодержащего сырья используют центробежно-планетарные мельницы непрерывного или периодического действия. В качестве природного цеолита используют клиноптилолит-содержащий туф, измельченный до размеров не более 0,2 мм. Способ позволяет повысить качество фосфорсодержащего минерального удобрения за счет увеличения в нем лимоннорастворимой формы Р2О5 до 61-78%.
Недостатком данного способа является раздельная механохимическая активация компонентов шихты фосфорсодержащего сырья и минеральной добавки, что усложняет технологический процесс.
Известен способ сухой механической активации фосфоритов в лабораторных планетарных и виброцентробежных мельницах. Общий механохимический эффект, выражаемый содержанием лимонно- и цитратнорастворимых форм фосфатов, плавно возрастает и достигает максимума при времени активации 90-100 мин (85% Р2О5усв), а затем активация снижается в течение 120 мин.
Недостатком данного способа является высокая энергоемкость процесса (большая шаровая нагрузка и время активации) и низкое относительное усвояемое содержание P2O5 до 85%.
Известен способ получения жидкого комплексного гуминового удобрения (патент RU № 2015949, опубл 15.07.1994, № 5019009/15) [7], согласно которому жидкие торфогуминовые удобрения получают путем приготовления суспензии торфа в 1/3 объёма воды, затем при перемешивании добавляют твердую щелочь и сухой измельченный куриный помет и доливают воду до требуемого количества, соблюдая следующие соотношения исходных шихтовых компонентов: щелочь-вода-торф-куриный помет, равные 1-50-2,6-2,6.
В данном способе торф служит источником в основном гумусовых кислот, хотя в нем содержится калия до 0,2%, азота до 3,8%, фосфора до 2%. Куриный помет - источник макроэлементов, в нем содержится азота до 4,9%, калия до 1,6% и фосфора до 3,5%.
Недостатком известного изобретения является то, что ограничено применение источников гуминовых кислот одним торфом, а в качестве комплексообразующего компонента принят куриный помет.
Известен способ получения гуминовых кислот и устройство для его осуществления (патент RU № 2042422, опубл. 27.08.1995, № 5007042/05) [8], согласно которому уголь измельчают, обрабатывают его экстрагентом и акустическими колебаниями, представляющими собой чередование положительных и отрицательных полупериодов смещения пульпы, обработку угля осуществляют при движении пульпы сверху вниз в виде параллельных потоков с увеличивающейся интенсивностью воздействия низкочастотными акустическими колебаниями и в каждый полупериод колебаний осуществляют разгон пульпы в одной группе потоков, а в каждый отрицательный полупериод колебаний осуществляют разгон пульпы в другой группе потоков, причем в обоих случаях ускоренные потоки направляют на жесткие неподвижные перегородки и производят их торможение, при этом часть пульпы из нижней зоны с большой интенсивностью обработки направляют в верхнюю зону с низкой интенсивностью обработки.
Недостатками данного способа являются слабое воздействие на частицы угля в устройстве, имеющем только возбудители акустических колебаний, возникающие в затопленных струях суспензии, и очень малая вероятность возникновения кавитации, имеющей значительно более интенсивные факторы воздействия.
Известен способ получения органоминеральных гуминовых удобрений (патент RU № 2159222, опубл. 20.11.2000, № 99110858/13) [9], согласно которому гуматосодержащее вещество - торф, сапропель или бурый уголь обрабатывают химическим реагентом, нитрофосфатом калия и в полученную смесь добавляют азотосодержащее удобрение - мочевину.
Преимуществом данного способа является возможность осуществления процессов гумификации в одной емкости.
Недостатками данного способа являются:
отсутствие возможности создания однородных гомогенных суспензий;
длительность процесса гумификации сырья (до 16 суток);
отсутствие возможности приготовления гранулированных комплексных органоминеральных гуминовых удобрений.
Известен способ получения органоминерального удобрения (патент RU № 2144014, опубл. 10.01.2000, № 95116497/13) [10], согласно которому прошедшие стадию компостирования отходы гидролизного производства лигнин и после дрожжевой остаток, с добавлением в качестве минерального структурообразующего вещества золы от сжигания бурого угля, складируют на бетонной площадке и выдерживают в течение летнего сезона.
Недостатками способа являются длительность процесса компостирования отходов гидролизно дрожжевого производства, непостоянство состава отходов гидролизного предприятия и медленное образование гуминовых кислот в компостной куче.
Известен способ получения органоминерального удобрения (патент RU № 2140408, опубл. 27.10.1999, № 98120463/13) [11], согласно которому в технологической линии производят смешение торфа, карбамида, солей калия, фосфатов, аммония, грануляцию смеси и сушку продукта в токе то- 2 043932 почных газов. Компоненты перед гранулированием смешивают до образования однородной массы, соответствующей заданному химическому составу удобрения, к ней добавляют ретур продукта, пыль для создания сыпучести массы и улучшения гранулообразования. Процесс сушки продукта ведут во взвешенном слое в токе топочных газов при их начальной температуре 450-470°С, при средней скорости теплоносителя 45-60 м/с в течение 1,25-2,5 с в аппарате труба-сушилка.
Недостатками способа получения органоминерального удобрения являются:
недостаточная пропитка органической составляющей удобрения минеральными компонентами изза короткого времени технологического цикла;
ограниченность применения компонентов удобрения (органическая часть);
отсутствие оборудования для приготовления гуминовых кислот;
недостаточное технологичное оборудование для сушки полученных гранул, что касается обеспечения скорости движения топочных газов;
отсутствие оборудования для измельчения компонентов удобрения и их гомогенизации;
отсутствие оборудования для обработки лигносодержащих компонентов удобрения (солома, опилки, костра, лен, шелуха и т.д.);
отсутствие оборудования для переработки и использования твердых бытовых отходов в качестве компонентов удобрения.
В патенте 102821 Чехословакии [12] раствор или расплав Са(NO3)2 впрыскивают в сухой гранулят той же соли, нагретый до 80-350°С и поддерживаемый в псевдоожиженном слое. Процесс ведут в вертикальной стальной цилиндрической шахте, имеющей коническое сужение, в которое вмонтирована решетка с прямоугольными отверстиями размером 1-2 мм. Общая площадь решетки в 1,5-3 раза меньше площади цилиндрической части шахты: суммарная площадь просветов составляет 3-25% площади и решетки. Под решетки при 200-1000°С подают смесь воздуха и продуктов сжигания твердого, жидкого или газообразного топлива в количестве, достаточном для псевдоожижения материала над решеткой. Через одну или несколько насадок, установленных в стенках -1' конической части шахты на уровне псевдоожиженного слоя, непрерывно вводят расплав или раствор Са(NO3)2 и распыляющее средство в виде пара и воздуха. Соотношение количества псевдоожижающего газа и впрыскиваемого Ca(NO3)2 должно быть таким, чтобы в псевдоожиженном слое поддерживалась температура в пределах 80-350°С. Сухой гранулят непрерывно отводят из псевдоожиженного слоя по трубке, установленной на уровне решетки.
Недостатками способа являются необходимость поддерживания компонентов туковой смеси в псевдожиженном слое и впрыскивание расплава Са(NO3)24Н2О, а также поддерживание высокой температуры.
В патенте Чехословакии 128497 [13], в Ca(NO3)2-4H2O (I) или 5Ca(NO3)2NH4NO3-10H2O (II), полученные при производстве NPK-удобрении, кристаллизуют в плаве Ca(NO3)2-4H2O, Са(NO3)23Н2О или в их смеси. Кристаллизация идет за счет теплоты плавления, которая для продукта составляет около 34 ккал/кг, а теплота кристаллизации около 16 ккал/г. Избыток тепла расходуется на плавление твердого l, который подают непосредственно в гранулятор.
Недостатками способа являются необходимость получения кристаллов из жидкой фазы и невозможность производства комплексного микроудобрения, содержащего микроэлементы, такие как железо, сера, магний медь и др.
Способ получения комплексного удобрения по патенту 1107730, Франция [14], заключается в том, что тетрагидрат нитрата кальция, выделенный из продукта азотно-кислотного разложения природного фосфата, обрабатывают при 60-70°С мочевиной по реакции:
Ca(NO3)2-4H2O + 4СОЩЩ)2 = Ca(NO3)2-4CO(NH2)2 + 4H2O, получают химическое соединение, значительно менее гигроскопичное, чем тетрагидрат нитрата кальция.
Одновременно из остатка кислот, содержащихся в тетрагидрате, образуются фосфат и нитрат мочевины, а выделившуюся кристаллизационную воду выпаривают. Для увеличения содержания P2O5 в удобрении перед обработкой мочевиной к тетрагидрату добавляют необходимое количество Н3РО4 или фосфата, растворимого в воде или цитратном растворе. Можно добавлять также соли аммония, калия, CaCO3 или Al-Ca-термофосфат. Полученную массу гранулируют и после выпаривания воды или без выпаривания добавляют высушенную мелкую фракцию предыдущей операции.
Способ производства сложных негигроскопичных удобрений по патенту 1215516, Франция [15], заключается в том, что тетрагидрат нитрата кальция слегка подогревают до плавления в кристаллизационной воде и к полученному раствору добавляют KHCO3 или K2CO3 согласно реакциям:
Ca(NO3)2-4H2O + 2KHCO; >2K\O;· CO2 + CaCO3+5H2O и
Ca(NO3)2-4H2O + K2CO3>2KNO3+ CaCO3+ 4H2O.
Полученную массу в смеси с мелким ретуром, образующимся в предыдущих операциях, гранулируют и сушат. Для получения удобрений, содержащих аммиачный азот, в смеситель, до введения калиевых солей, добавляют аммиак или смесь аммиака с углекислотой.
Недостатком способа и компонентов для получения туков является тонкое измельчение природного
- 3 043932 фосфата до порошкообразного вида, а затем обработка ее азотной кислотой, для выделения тетрогидрата нитрата кальция, который обрабатывают мочевиной при определенной температуре.
Известен способ получения гуминосодержащего органоминерального удобрения по патенту RU № 2051884, заявка № 95105946/15 [15], согласно которому повышение агрохимической эффективности удобрения происходит за счет оптимизации его состава таким образом, чтобы при внесении в почву оно оказывало комплексное воздействие и на растения, и на почву. Исходный бурый уголь подвергается тонкому измельчению до размеров менее 100 мкм, который затем обрабатывается 2-10% водным раствором KOH для получения гуминовых кислот, а в качестве минерального удобрения используют измельченное фосфорсодержащее сырье, измельченные известняк и глауконитовый песок, В качестве пластификатора используют раствор мочевины. Из полученной смеси формируют гранулы, которые сушат.
Недостатками данного способа получения гуминосодержащего органоминерального удобрения являются:
получение гуминовых кислот предусматривается только из бурых углей;
в составе удобрений нет лигнинсодержащих органических составляющих, способствующих накоплению гумуса в почве и поддержанию жизнедеятельности почвенных бактерий (сапрофиты, гетеротрофы);
все компоненты удобрения подлежат измельчению до размера менее 100 мкм, что связано с большими энергетическими затратами;
отсутствие возможности утилизации твердых бытовых отходов городов;
отсутствие возможности утилизации зол ТЭЦ в качестве поставщика микроэлементов.
Известен способ получения комплексного органоминерального удобрения в активаторе по патенту RU № 2189370, опубл. 20.09.2002, № 2000103126/13 [16], согласно которому торф обрабатывают раствором щелочи, полученную смесь вместе с водой пропускают через кавитационный насос, полученную торфоводяную пасту обогащают фосфорными соединениями и активируют раствором серной кислоты.
Недостатками данного способа являются ограниченность состава сырья, необходимого для получения комплексного органоминерального удобрения и отсутствие возможности его приготовления для любых видов почв.
Известен способ получения органоминерального удобрения по патенту RU № 2151757, опубл. 27.06.2000, № 99112997/13 [17], согласно которому комплексное органоминеральное удобрение с повышенным содержанием питательных элементов и гуминовых веществ, компоненты которого отдельно сушат, измельчают до размера частиц менее 70 мкм, проводят сухое смешивание компонентов, увлажнение и грануляцию.
Недостатками способа являются отсутствие целенаправленного получения гуминовых кислот, большие энергозатраты на предварительную сушку и тонкодисперсный размол компонентов.
Известен способ получения гранулированного органоминерального удобрения, патент RU № 2198152, опубл. 10.02.2003, № 2000115433/13 [18], согласно которому полужидкий навоз, влагопоглощающий материал, наполнитель и минеральные добавки, дозировано подаются в смеситель, перемешивают полученную массу и гранулируют в барабане. Гранулы обезвоживают в биотермическом помещении. Готовые удобрения обогащают азотофиксирующим или фосфоромобилизующим биологическим препаратом.
Недостатками способа являются:
низкая производительность оборудования из-за отсутствия принудительной сушки полученных гранул;
недостаточное воздействие на влагопоглощающие материалы с целью их глубокой пропитки компонентами жидкого навоза и минеральных добавок;
отсутствие возможности получения калиброванных гранул одинакового размера;
отсутствие в технологической линии возможности приготовления гуминовых. кислот.
Известен способ выделения гуминовых веществ из природного сырья, патент RU No 21-78777, опубл. 27.01.2002, № 2000123813/13 [19], согласно которому выделение гуминовых веществ из природного гумифицированного материала путем его обработки щелочными растворами, которую проводят раствором щелочи, содержащим дополнительно мочевину и комплексон, при соотношении щелочьмочевина-комплексон, равном 1,0-1,0-5,0.
В известном способе каждая из составляющих щелочной смеси играет свою определенную роль: ион щелочного металла гидрофилизует структурные фрагменты гуминовых веществ; молекулы мочевины сольватируют концевые части фрагментов гуминовых веществ;
комплексон удаляет металлические мостики между структурными фрагментами гуминовых веществ.
В сумме все эти эффекты позволяют разрыхлять и разбивать структурированные коллоидные мицеллы, выделяя гуминовые вещества из природного гумусового материала, без сильного изменения структуры, повышая выход гуминовых веществ из природного сырья.
Недостатком способа является то, что объектом обработки могут быть богатые гумусовые почвы, черноземы, с добавкой торфа, сапропеля и т.д. Способ не предусматривает приготовления комплексных
- 4 043932 органоминеральных удобрений для всех видов почв (серые, лесные, песчаные, солонцовые и др.).
Известны способы получения удобрений с использованием природного минерала серпентинита, как магнийсодержащего компонента в минеральном удобрении, в которое добавляют другие полезные компоненты, такие как калий, фосфор, микроэлементы и др.
Согласно патенту Тайвань, № 574176, опубл. 2004.02.01 [20], серпентинит используют как таковой, без добавок, но после обработки, включающей измельчение, добавление воды, формование шариков и их спекание при высокой температуре. Способ характеризуется большими затратами на тепловую обработку.
Известен способ применения серпентинита при производстве удобрений, где он используется не в качестве их компонента, а в качестве катализатора технологического процесса, патент Японии № 2508413, опубл. 19.06.1996 [21], где гумуссодержащее удобрение получают в результате реакции гумификации зрелого компоста, с размножением почвенных микроорганизмов в присутствии серпентинита или родственных ему минералов, в чрезвычайно малом количестве, порядка сотых долей процента. На выходе процесса получают жидкий продукт, обогащенный указанными микроорганизмами и освобожденный от твердой фазы, содержащей в том числе и указанные серпентинит или другие минералы.
Известен ряд способов, где конечные продукты могут использоваться как удобрения, так и в качестве почвенных субстратов, содержащих гуминовые вещества. Эти способы основаны на преобразовании биомассы, такой как навоз, птичий помет, древесные опилки, древесная кора, сухой остаток сточных вод, от сепарированных бытовых отходов и др. Указанное преобразование осуществляется либо посредством естественных процессов, усовершенствованных путем создания для них более благоприятных условий, как это предлагается в европейском патенте № 0356816, опубл. 20.05.1992 [22], патенте РФ № 2051136, опубл. 25.12.1995 [23], или путем применения культур микроорганизмов для интенсификации этих процессов, патент РФ № 2186753, опубл. 10.08.2002 [24], или с использованием химических средств воздействия, как указано в патенте Франции № 2705191, опубл. 08.11.1995 [25], в патентный заявке ФРГ № 3419048, опубл.28.11.1985, в авторском свидетельстве Чехословакии № 220601, опубл. 15.12.1985 и в патенте Польши № 156587, опубл. 31.03.1992 [28].
Недостатком этих способов является то, что все они связаны с необходимостью сбора и доставки к месту производства тех или иных подходящих отходов и реагентов, по массе значительно превосходящих продукт, либо с необходимостью организации производства непосредственно в местах образования таких отходов. Такая особенность создает определенные трудности осуществления экономически целесообразного крупномасштабного производства. Кроме того, получаемым таким способом продуктам свойственно недостаточное содержание тех или иных минеральных компонентов, которые легко компенсировать добавлением их к получаемым продуктам или внесением непосредственно в почву при выращивании сельскохозяйственных культур.
Известен способ получения комплексного органоминерального удобрения, Евразийский патент № 023417, опубл. 30.06.2016, № 201301063 [29], содержащего отходы угледобычи и углеобогащения, сульфат аммония и фосфоритную муку, включающий помол исходных компонентов и их смешение, отличающийся тем, что в качестве отходов угледобычи и углеобогащения используют бурые угли или выветренные угли, с добавлением предварительно обожженного при 750-900°С вермикулита, золы подсолнечника или бардяного угля, сульфатов, карбонатов или хлорида калия и азотсодержащих удобрений, аммофоса, карбамида, суперфосфата, нитрата аммония, причем размол компонентов и их смешение осуществляют одновременно.
Известен способ получения минеральных удобрений по патенту RU № 2041186, опубл. 09.08.1995, № 5057974/26 [30], включающий синтез продукта из исходного сырья, транспортировку, хранение и применение конечного продукта, отличающийся тем, что синтез продукта ведут до образования полупродукта в виде пульпы, которую загружают в контейнер, где происходит кристаллизация продукта при фиксированных температурах, соответствующих кристаллизации конкретного продукта до состояния гидроуплотнения заданных степеней, за счет постоянного отвода маточного раствора, транспортировку и хранение осуществляют в тех же контейнерах, а применение конечного продукта осуществляют в предварительно растворенном до заданной концентрации состоянии или в виде кристаллов.
Недостатками данного способа являются отсутствие в ЖКУ калийных добавок. Добавление их непосредственно у потребителя приводит к ухудшению экологической обстановки и к дополнительным существенным экономическим затратам. Кроме того, ЖКУ содержит до 50% воды, в связи с чем он не подлежит длительному хранению более 6 месяцев и выдерживает ограниченный температурный диапазон не ниже 18°С. В известном способе ЖКУ сливается в стационарную емкость непосредственно вблизи потребителя радиусом не более 50 км, а сама транспортировка требует только спецтранспорт.
Для снижения затрат на получение органоминеральных удобрений, за счет применения различных природных материалов, сельскохозяйственных и промышленных отходов, а также с целью придания получаемым удобрениям свойств мелиорантов, улучшающих структуру почв, часто используют технологии, позволяющие получать органоминеральные композитные удобрения, которые содержат не активированные гумуссодержащие материалы и дополнительно включают в себя природные минералы. Такие композиты могут быть использованы наряду с почвенными субстратами, они обеспечивают удержание
- 5 043932 влаги, хорошие дренажные свойства по воде и высокую пористость для доступа воздуха, ионообменную емкость для удержания и транспорта ионов питательных веществ к корням растений. Во многих случаях они также обеспечивают поддержание определенных интервалов значений рН, оптимальных для выращивания различных культур, в частности, для наилучшего поглощения ими питательных веществ (см., например, Total Crop Management for Greenhouse Production, EB 363 Greenhouse Bulletin, University of Maryland Extension, 2011, p.253-263, 277-290 [1].
К технологиям указанной выше группы относится, в частности, способ получения минеральноорганического комплексного удобрения, содержащего кварц-глауконитовые пески, сапропелевую массу и мел, патент РФ № 2189959, опубл. 27.09.2002 [31].
Известен также способ по патенту РФ 2151757, опубл. 27.06.2000 [32], в соответствии с которым получают удобрение, включающее бурый уголь, торф, кальцийсодержащий компонент и минеральные удобрения. В качестве кальцийсодержащего компонента используют внепечную пыль - отход цементного производства, а в качестве минеральных удобрений - фосфоритную муку, поташ и карбамид.
Известен способ получения сложно-смешанного минерального удобрения, патент KZ № 27551, опубл. 15.10.2013, заявка № 2011/1157.1 [33], путем высокотемпературной обработки шихты, содержащей фосфатное сырье в виде фосфоритной мелочи, вермикулит и отходы угледобывающей промышленности. Согласно изобретению фосфоритную мелочь предварительно измельчают до класса менее 0,1 мм, а вермикулит и отходы угледобывающей промышленности до класса 0-1 мм, полученную шихту увлажняют водой до влажности 6-8 мас.%, подвергают высокотемпературной обработке при 750-900°С во вращающейся барабанной печи, охлаждают до температуры 25-40°С и смешивают с 8-12% гранулированной аммиачной селитры, причем процесс ведут при следующем содержании компонентов шихты (мас.%): фосфатное сырье - 60-72, отходы угледобывающей промышленности - 8-15, вермикулит - 7-16, аммиачная селитра - 8-12.
Недостатками данного способа являются высокая температура процесса (850-1000°С) и пониженное содержание в продукте фосфора, понижающего качество минерального удобрения.
Задачей изобретения является разработка способа получения экологически безопасного комплексного органоминерального удобрения, тукосмеси, из основных шихтовых материалов, обеспечивающих снижение энергозатрат и улучшение качества удобрения, за счет содержания в нем фосфора в более усвояемой форме, калия, железа, марганца и других микроэлементов, влагопоглощающих сорбентов, а также улучшение состояния почвенного покрова путем снижения в нем тяжелых металлов и радионуклидов.
Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого изобретения, заключается в получении комплексного органоминерального удобрения - тукосмеси с высокими технологическими свойствами, способными повысить урожайность сельскохозяйственных культур, при одновременном снижении содержания тяжелых металлов, радионуклидов, засоленность почвы и улучшить экологическую обстановку промышленных регионов.
Данное удобрение способно извлекать необратимо из почвы и составляющих шихтовых компонентов тукосмеси тяжелые металлы до (в мас.%): Pb - 99, Hg - 64, Co - 97, Cu - 96, Cd - 96, Mn - 95, Cr - 92, Ni - 90, Zn - 90, Fe - 99 и т.д., а степень извлечения радионуклидов 90Sr, 137Cs и 234Pu - порядка 96-98%. Адсорбированные тяжелые металлы и радионуклиды удерживаются глауконитом, входящим в состав удобрения. Это позволяет остановить их вынос из тукосмеси в растения и, следовательно, получить продукцию земледелия без радионуклидов и тяжелых металлов.
Поставленная задача решается тем, что в способе для получения комплексного органоминерального удобрения, тукосмеси, 3 вес.ч. фосфатного сырья, представляющего собой отсевы природных фосфоритов класса 0-10 мм, образующихся в процессе их добычи и подготовки к технологическому переделу, смешивают с 1 вес.ч. бурых углей класса 0-3 мм, подвергают термической обработке при температуре 250-900°С в течение 20-25 мин и охлаждают. Затем эту массу измельчают в центробежно эллиптической мельнице типа АС с целью механохимической активации до класса менее 0,1 мм. Отдельно смешивают 3 вес.ч. вермикулита класса 0-3 мм и 1 вес.ч. мелкозернистого бурого угля класса 0-3 мм, а затем подвергают термической обработке при 250-900°С в течение 20-25 мин во вращающейся барабанной печи. Полученный продукт охлаждают, складируют и хранят в бункерах закрытого типа.
Затем мелкозернистый бурый уголь и внутренние вскрышные породы угледобычи смешивают в соотношении 1:1, добавляют калийсодержащий минерал в виде карналлита, или сильвинита, или бикарбоната калия в соотношении смесь:калийсодержащий материал, равном 1:1. Массу измельчают до класса менее 0,1 мм и подвергают разубоживанию при температуре 40-60°С до получения 40% водной суспензии. Полученные и охлажденные продукты (ингредиенты удобрения - тукосмеси) подвергают смешиванию в смесителе при соотношении фосфат:вермикулит:40% водная суспензия:20% водный раствор патоки:глауконит:азотсодержащее удобрение, при необходимости, равном (0,65-0,7):(0,08-012):(0,050,07):(0,05-0,07):(0,07-0,1):(0,02-0,04).
Пример 1. К 67,5 кг тонкоизмельченного до класса менее 0,1 мм отсева природных фосфоритов, прошедших термическую обработку при 250-900°С, в присутствии бурого угля, в течение 20-25 мин и механохимическую активацию в центробежно-эллиптической мельнице типа АС, добавляют 10,0 кг
-
Claims (6)
1. Способ получения комплексного органоминерального удобрения - тукосмеси, содержащей фосфатное сырье, отходы угледобычи и обогащения, вермикулит, отличающийся тем, что смешивают 3 вес.ч. фосфатного сырья, представляющего собой отсевы природных фосфоритов класса 0-10 мм, с 1 вес.ч. бурых углей класса 0-3 мм, подвергают термической обработке, измельчают в центробежноэллиптической мельнице типа АС до класса менее 0,1 мм, затем смешивают полученную смесь с вермикулитом и мелкозернистым бурым углем, прошедшими термическую обработку во вращающейся барабанной печи и охлажденными, добавляют глауконит и смешивают ингредиенты.
1
64
5/5
10
6
7
3
5
20,0
7,9
3,4
7,4
8,1
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно добавляют 40% водную суспензию, получаемую смешиванием мелкозернистого бурого угля и внутренних вскрышных пород угледобычи в соотношении 1:1, добавлением калийсодержащего материала, представляющего собой карналлит, или сильвинит, или бикарбонат калия, в соотношении смесь:материал, равном 1:1, измельчением до класса менее 0,1 мм и разубоживанием при температуре 40-60°С.
2
69
7/3
10
7
6
-
5
20,3
7,6
3,3
7,8
8,8
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что 3 вес.ч. природных фосфоритов класса 0-10 мм, образую-
- 7 043932 щихся в процессе их добычи и подготовки к технологическому переделу, смешивают с 1 вес.ч. бурых углей класса 0-3 мм и подвергают термической обработке при 250-900°С в течение 20-25 мин, охлаждают и измельчают в центробежно-эллиптической мельнице до класса менее 0,1 мм.
3
69
6/4
8
1
5
-
6
20,6
7,8
3,4
8,4
8,3
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что 3 вес.ч. вермикулита класса 0-3 мм смешивают с 1 вес.ч. мелкозернистого бурого угля класса 0-3 мм, подвергают термической обработке при 250-900°С в течение 20-25 мин и охлаждают.
4
62
5/5
10
7
6
-
5
20,0
7,4
3,2
7,9
8,2
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура термической обработки фосфатного сырья и вермикулита с бурым углем должна быть не более 900°С.
5
67
3/7
10
7
6
4
6
21,8
8,5
3,7
7,8
8,1
6
62
5/5
10
5
5
3
8
21,5
7,3
3,6
6
8,2
7
66
5/5
10
6
6
3
7
21,5
7,8
3,2
7,1
8,1
8
61
5/5
10
7
7
4
6
21,0
8,1
3,3
7,4
8,4
9
67
6/4
8
6
8
3
7
20,7
7,1
3,5
6,8
8,3
10
66
5/5
10
6
6
4
8
21,8
8,3
3,7
6,7
8,1
11
67
5/5
10
6
6
4
7
21,5
7,8
3,5
6,7
8,2
12
66
6/4
8
6
6
2
7
21,4
7,4
3,6
6
8,3
13
68
5/5
8
6
6
2
8
21,6
8,1
3,7
6,7
8,2
14
71
6/4
12
5
5
2
8
21,7
8,2
3,7
6,9
8,4
15
68
6/4
10
6
5
-
7
20,6
7,3
3,3
6,8
8,3
16
63
6/4
10
6
5
3
10
21,6
7,6
3,7
6,8
8,1
17
62
6/4
10
4
6
3
10
21,5
7,5
3,6
7,1
8,2
18
67
5/5
10
5
6
3
7
20,7
7,8
3,9
7,1
8,2
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
6. Способ по п.2, отличающийся тем, что дополнительно используют 20% водный раствор патоки, азотсодержащее удобрение и подвергают смешиванию в смесителе охлажденные ингредиенты при следующем соотношении: фосфат:вермикулит:40% водная суспензия:20% водный раствор патоки:глауконит:азотсодержащее удобрение, равном (0,65-0,7):(0,08-0,12):(0,05-0,07):(0,05-0,07):(0,070,1):(0,02-0,04).
Евразийская патентная организация, ЕАПВ
Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA043932B1 true EA043932B1 (ru) | 2023-07-07 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3544296A (en) | Method of forming a solid plant nutrient from leonardite humate bearing ore | |
| US20180148384A1 (en) | Sulphur-based fertilizer composition with low rock phosphate content | |
| RU2478087C2 (ru) | Известьсодержащее азотно-серное удобрение и способ его получения | |
| RU2609809C1 (ru) | Состав для получения органоминерального удобрения и способ его получения | |
| RU2511296C2 (ru) | Способ получения композитных органоминеральных удобрений для внесения в почву и готовых почвенных субстратов | |
| US11390570B1 (en) | Humic acid-supplemented fertilizers, macronutrients, and micronutrients | |
| CN102731192A (zh) | 腐植酸复混肥的生产工艺 | |
| RU2708985C1 (ru) | Способ получения натурального органоминерального удобрения на основе фосфоритной муки | |
| EA043932B1 (ru) | Способ получения комплексного органоминерального удобрения - тукосмеси | |
| RU2505512C1 (ru) | Способ получения гумуссодержащего компонента органоминеральных удобрений и почвенных субстратов | |
| IL304915A (en) | A process for creating a uniform granule of polyhalite and nitrogen fertilizer | |
| US3298822A (en) | Method of making slag-based soil treatment composition comprising plantavailable phosphorus values | |
| CN105418201A (zh) | 一种颗粒硼镁肥酸法免干燥制备工艺 | |
| IT202000004090A1 (it) | Metodo per realizzazione di materiali da addizionare ai suoli | |
| EA023417B1 (ru) | Способ получения комплексного органоминерального удобрения | |
| JP2002193696A (ja) | 無機質肥料 | |
| EP3854771A1 (en) | Process for enrichment of coal with humic acids | |
| RU2184103C1 (ru) | Способ получения комплексного органоминерального удобрения | |
| RU2807814C1 (ru) | Органоминеральная композиция на основе золошлаковых отходов для целей утилизации отходов птицеводства | |
| RU2726650C1 (ru) | Способ переработки органических и биологических отходов в комплексные органоминеральные удобрения | |
| EP4293000A1 (en) | Method for the manufacture of a solid, particulate fertilizer composition comprising an additive | |
| Jabbarbergenov et al. | THE PRODUCTION OF PHOSPHOROUS FERTILIZERS BASED ON KYZYLKUM PHOSPHORITES | |
| Sh et al. | ECOLOGICALLY APPROPRIATE TECHNOLOGY FOR OBTAINING PHOSPHOROSE-CONTAINING ORGANOMINERAL FERTILIZERS BASED ON LIVESTOCK WASTE AND LOW GRADE PHOSPHORITES | |
| GB2613256A (en) | Compositions, and methods and uses relating thereto | |
| SU1225832A1 (ru) | Способ получени гранулированного органо-минерального удобрени |