HU215560B

HU215560B - Eljárás makro- és mikrotápelemeket tartalmazó, vízoldható szilárd lombtrágya-kompozíciók előállítására, és az eljárással előállított lombtrágya-kompozíció

Info

Publication number: HU215560B
Application number: HU911906A
Authority: HU
Inventors: Mihály Molnár; László Molnár; Sándor Szemes
Original assignee: AGROTERM Kft.
Priority date: 1991-06-07
Filing date: 1991-06-07
Publication date: 1999-01-28
Also published as: HU911906D0; HUT65349A

Abstract

Az eljárás lényege, hőgy mőnőammóniűm-főszfátból és/vagy káliűm-nitrátból és/vagy karbamidból 10–60 tömeg% összkőncentrációjú vizesőldatőt készítenek, az őldat pH-ját salétrőmsavval 6–7 köz tti értékreállítják be, keverés közben a kelátképzéshez sztöchiőmetriailagszükséges mennyiségben kelátképző vegyület(ek)et, majd mikrőtápelemettartalmazó vegyület(ek)et adagőlnak hőzzá, s az így k pőtt őldatbólpőrlasztásős szárítóberendezésben szilárd lőmbtrágya-kőmpőzíciótkészítenek. A lőmbtrágya-kőmpőzíció nitrőgéntartalma 2–35 tömeg%,P2O5-tartalma 2–50 tömeg%, K2O-tartalma 2–45 tömeg%, összes mikrőelem-tartalma pedig 0,1–15 tömeg% között van. ŕ

Description

Találmányunk tárgya eljárás makro- és mikrotápelemeket tartalmazó szilárd, vízoldható lombtrágya-kompozíciók előállítására, valamint az eljárással készült lombtrágya-kompozíciók. A lombtrágya-kompozíciók vizes oldata levélre permetezve alkalmas a növények tápanyagellátásának biztosítására, valamint tetszőlegesen változtatható mikrotápelem-tartalmának következtében hiánybetegségek elkerülésére, illetve megszüntetésére.

A növénytermesztésben elterjedt gyakorlat a növények számára nélkülözhetetlen makrotápelemek (N, P, K) és a mikrotápelemek (Fe, Mo, Cu, B, Zn, Mn és a többi) levélzetre permetezett lombtrágyák segítségével történő bejuttatása a növényzetbe. A levéltrágyák nagy előnye, hogy nem kerülnek közvetlen érintkezésbe a talajjal, így nem változtatják meg annak fizikai, kémiai jellemzőit. Ugyanakkor a levélen át bejuttatott tápanyag befolyásolja a gyökérzet ionfelvételét, javíthatja a földbe juttatott tápanyagok hasznosulását.

A mikrotápelemeket (vas, molibdén, kobalt, réz, cink, bór, mangán és a többi) tartalmazó lombtrágyák előállítására ismeretes eljárások során a termékek szilárd vagy cseppfolyós formában keletkeznek.

A T/53063 közzétételi számú magyar szabadalmi bejelentés leírása eljárást ismertet növények mikrotápelem-trágyázására alkalmas fémkelátvegyületek előállítására. Az eljárás során fenolt vagy fenolszulfonsavat reagáltatnak glicinnel és formaldehiddel vizes közegben, majd a kapott anyaghoz vas-, mangán-, réz- vagy cinksót adnak. A kapott vizes fémkelátoldatból bepárlással nyerik ki a szilárd terméket. Az eljárás hátrányos tulajdonsága, hogy a bepárlási művelet termelékenysége nagyipari gyártáshoz nem elegendően magas, valamint az eljárás nem ad módot makrotápelemeket és mikrotápelemeket egyaránt tartalmazó szilárd lombtrágya-kompozíciók előállítására.

A 181106 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás eljárást ismertet mikroelem-tartalmú folyékony permettrágyák előállítására. A mangán, cink, réz, vas és kobalt mikroelemek kelátjainak kialakításához citromsav és ecetsav kelátképzőket alkalmaznak. A komplex vegyületek vizes oldatát bórsavval kiegészítik, majd ammóniával 6,7-7 pH-ig semlegesítik, amikor is mikroelemtartalmú permetlevet kapnak.

Ha makrotápelemeket (N, P, K) is tartalmazó permedére van szükség, akkor ehhez a mikroelem-tartalmú permedéhez további citromsavat és ecetsavat, valamint nitrilo-triecetsavat, illetve etilén-diamin-tetraecetsavnátriumsót adnak, ammóniával 8-8,5 pH eléréséig kezelik, majd külön műveletben előállítod 7-8,5 pH-jú folyékony NPK-műtrágyát kevernek bele. Az eljárás hátrányos tulajdonsága, hogy nem ad megoldást a mikrotápelemek komplex vegyületeinek makrotápelemek jelenlétében történő előállítására, így a mikrotápelemeket (Mn, Zn, Cu, Fe, Co) és a makrotápelemeket (N, P, K) tartalmazó folyadékokat két különálló lépésben kell előállítani. További hátránya az eljárásnak: ahhoz, hogy az egyik lépésben adott mennyiségű kelátképzővel előállítod 6,7-7 pH-jú mikrotápelem komplex oldatot, nitrogént, foszfort és káliumot tartalmazó makrotápelem-oldadal össze lehessen keverni, egy másik műveleti lépésben a mikroelemekhez szükséges mennyiségen túl további kelátképzőt kell adni, majd pH-ját ammónia adagolásával 8-8,5 közé kell beállítani, s csak ez után lehet hozzáadni a harmadik műveleti lépésben külön előállítod 7-8,5 pH-jú folyékony NPK makrotápelem-oldatot. Az eljárás ezenkívül nem ad megoldást szilárd lombdágya-kompozíciók előállítására.

A fentieknek megfelelően célunk volt olyan eljárás kifejlesztése, amely makrotápelemek jelenlétében is alkalmas mikrotápelem-kelátok előállítására, azaz egy lépésben biztosítja makro- és mikrotápelemeket tartalmazó, változtatható összetételű, vízben azonnal oldódó szilárd lombtrágya-kompozíciók előállítását.

A találmány kidolgozására irányuló kísérleteink során felismertük, hogy ha monoammónium-foszfátból és/vagy kálium-nitrátból és/vagy karbamidból 10-60 tömeg% összkoncentrációjú vizes oldatot készítünk, az oldat pHját salétromsavval 6-7 közödi értékre állítjuk be, majd kelátképző vegyületet adunk hozzá a tervezed mikrotápelem-összetételnek megfelelő mennyiségben, majd ez után beadjuk a mikrotápelemeket tartalmazó vízoldható vegyületeket, akkor nincs szükség sem további kelátképző beadására, sem a pH-nak a 6-7 közödi értékről 8-8,5 közödi értékre való megnövelésére ahhoz, hogy vízoldható, makro- és mikrotápelemeket egyaránt tartalmazó szilárd lombtrágya-kompozíciókat lehessen előállítani.

Ez a felismerés váratlan és meglepő, mert az eddig ismert megoldások szerint a szükséges mennyiségű kelátképzőből és mikroelem-vegyületből külön lépésben állítottak elő 6,7-7 pH-jú stabil vizes mikrotápelem komplex oldatot, és ehhez adták hozzá a külön lépésben előállítod 7-8,5 pH-jú makrotápelem (N, P, K) oldatot. Ahhoz azonban, hogy a mikrotápelem-oldathoz a stabilitás veszélyeztetése nélkül hozzá lehessen adni a makrotápelem-oldatot, további kelátképzőt kell adni a mikrotápelem-oldathoz, valamint pH-ját ammónia beadásával 8-8,5 közödi értékre kell állítani, s csak ezután lehet hozzákeverni az NPK-oldatot.

Találmányunk tehát eljárás makro- és mikrotápelemeket tartalmazó vízoldható szilárd lombtrágya-kompozíciók egy lépésben történő előállítására, melynek során monoammónium-foszfátból és/vagy kálium-nitrátból és/vagy karbamidból 10-60 tömeg% koncentrációjú oldatot készítünk, a kapod oldat pH-ját salétromsav hozzáadásával 6-7 közötti értékre állítjuk be, az oldathoz a mikrotápelemek tervezed összmennyiségének megfelelő mennyiségben kelátképzőt adunk, a tervezett mikrotápelemeket tartalmazó vízoldható sókat hozzáadjuk, a kapott anyagot tiszta oldat keletkezéséig kevertetjük, a tiszta oldatot porlasztásos szárítóba visszük, ahol meleg levegő befúvatása mellett megszárítjuk. A kapott termék finom por, amely vízben azonnal oldódik.

Az eljárás megvalósítása során egyaránt kiindulhatunk tisztított, illetve technikai minőségű monoammónium-foszfátból, mert ez utóbbiban található, vízben nem oldódó egyéb foszforvegyületek az oldás során eltávolíthatók, és úgynevezed NPK-műtrágya előállítá2

HU 215 560 Β sára felhasználhatók. A kálium makrotápelem bevitele során eljárhatunk úgy is, hogy kálium-hidroxidot adagolunk be a rendszerbe, majd a pH-t salétromsavval 6-7 közé állítjuk be, de adagolhatunk be előre elkészített kálium-nitrátot is, és ebben az esetben a semlegesítéshez kevesebb salétromsavra van szükség. A nitrogén makrotápelem egy részét karbamid formájában is bejuttathatjuk a kompozícióba. A mikrotápelemek kelátjainak kialakításához kelátképző vegyületeket használunk. Kelátképzőként használhatunk többek között például citromsavat, almasavat, nitrilo-triecetsavat, etiléndiamin-tetraecetsavat, vagy ezeknek a származékait. Gazdaságossági szempontból előnyös az etilén-diamintetraecetsav-nátriumsó használata.

A mikrotápelemeket általában vízoldható savak vagy sók formájában juttatjuk be a lombtrágya-kompozícióba. Ilyenek lehetnek például a magnézium-szulfát, mangánszulfát, réz-szulfát, bórsav, vas(II)-szulfát, kobalt-nitrát, cink-szulfát, ammónium-molibdenát. A mikrotápelemeket természetesen más formában is bejuttathatjuk, de előnyös a fenti vegyületek használata. Az összes alkotórész bekeverése után esetlegesen kapott kis mennyiségű szilárd anyag az oldatból való eltávolítása után NPK-műtrágya gyártására használható fel. A tiszta oldatot ez után porlasztásos szárítóba vezetjük, ahol 200-250 °C-os belépő hőmérsékletű, 600-800 m³/h mennyiségű, 1-2 bar nyomású, 90-120 °C kilépő hőmérsékletű levegőáramba porlasztjuk. A berendezésből kikerülő szilárd lombtrágya-kompozíció nedvességtartalma a szárítási paraméterek megfelelő megválasztásával 0,01-2 tömeg% közötti értékre beállítható. A termék vízben azonnal és maradék nélkül oldódik, és közvetlenül felhasználható permetezésre.

A találmány szerinti eljárással előállított vizoldható lombtrágya-kompoziciók makrotápelem-tartalma az alábbi határok között változhat: nitrogéntartalom 2-35 tömeg%, P₂O₅-ben kifejezett foszfortartalom 2-50 tömeg%, K₂O-ban kifejezett káliumtartalom 2-45 tömeg%, a mikrotápelem-tartalom összességében 0,1-15 tömeg% között változhat. Az eljárás alkalmazásával a szükségleteknek megfelelően igen változatos összetételű, vízben azonnal oldódó szilárd lombtrágyakompoziciók állíthatók elő.

A találmány szerinti eljárás előnyös tulajdonságait a következőkben foglalhatjuk össze:

Egyetlen műveleti lépésben állít elő makro- és mikrotápelemeket egyaránt tartalmazó lombtrágyakompozíciót úgy, hogy nincs szükség sem a mikroelemkelát-képzés szükségletét meghaladó mennyiségű kelátképző alkalmazására, sem pedig a pH-nak a kelátképzésnél szokásos 6-7 közötti értékéről 8-8,5 közötti értékre történő felemelésére.

Mivel egy műveleti lépésben történik a makro- és mikrotápelemeket tartalmazó lombtrágyaoldat előállítása, az összetétel rugalmasabban változtatható, mint a többlépéses eljárások esetében, melyek külön-külön állítják elő a makro- és mikrotápelemeket tartalmazó készítményeket, s még egy harmadik műveletsort igényelnek ahhoz, hogy a két készítményt össze lehessen keverni.

A találmány szerinti eljárást példákkal illusztráljuk.

1. példa

4000 liter térfogatú reaktorba bemérünk 2200 kg vizet és 908 kg monoammónium-foszfátot. Az oldatot 55-60 °C hőmérsékletre melegítjük, kevertetjük, majd 1 óra hosszat ülepítjük. Az üledéket eltávolítjuk, és NPKműtrágya gyártási folyamatába adagoljuk. A reaktorban visszamaradó oldathoz 687 kg KNO₃-t és 200 kg karbamidot adunk. A kapott oldatot szobahőmérsékletre hűtjük, majd pH-ját salétromsavval 6-7 közé állítjuk be. Ez után hozzáadunk 19 kg etilén-diamin-tetraecetsavdinátriumsót, és oldódásig kevertetjük. A kapott oldathoz keverés közben hozzáadunk 2,0 kg magnézium-szulfátot, 4,1 kg mangán-szulfátot, 0,7 kg bórsavat, 0,9 kg réz(II)szulfátot, 3,9 kg vas(II)-szulfátot, 0,4 kg kobalt-nitrátot, 1,4 kg cink-szulfátot és 0,4 kg ammónium-molibdenátot, majd addig folytatjuk a keverést, amíg tiszta oldatot nem kapunk. Az oldatot ez után porlasztásos szárítóba vezetjük, ahol 250 °C-os belépő levegő-hőmérséklet, 1,0 bar levegőnyomás, 120 °C-os kilépő levegő-hőmérséklet és 800 m³/h levegőmennyiség alkalmazása mellett megszárítjuk. 1800 kg szilárd lombtrágya-kompozíciót kapunk, amelynek összetétele az alábbi:

tömeg% N-tartalom: 16,5 P₂O₅-tartalom :31,1 K₂O-tartalom: 17,8	tömeg% Fe-tartalom: 0,043 Mn-tartalom: 0,056 Mg-tartalom: 0,004 Cu-tartalom: 0,005 Co-tartalom: 0,0017 Zn-tartalom: 0,007 Mo-tartalom: 0,004 B-tartalom: 0,0026
2. példa

Az 1. példa szerint járunk el, azzal az eltéréssel, hogy a 687 kg kálium-nitrát helyett 381 kg kálium-hidroxidot adagolunk be keverés közben. Utána hűtés és keverés közben 713 kg 60 tömeg%-os salétromsavat adagolunk be úgy, hogy a hőmérséklet ne haladja meg a 40-50 °C-ot. A továbbiakban az 1. példa szerint járunk el. 1800 kg lombtrágya-kompozíciót kapunk, melynek összetétele azonos az 1. példában leírttal.

3. példa

Az 1. példa szerint járunk el, azzal az eltéréssel, hogy a 2200 kg víz helyett 2400 kg-ot, a 19 kg etiléndiamin-tetraecetsav-dinátriumsó helyett 24,9 kg-ot mérünk be. Ez utóbbi beoldódása után beadunk 16,4 kg magnézium-szulfátot, majd addig folytatjuk a keverést, amíg tiszta oldatot nem kapunk. Ez után az 1. példában leírt szárítási paraméterek alkalmazása mellett megszárítjuk a terméket. 1600 kg lombtrágyakompozíciót kapunk, melynek összetétele a következő:

tömeg%

N-tartalom: 12,8

P₂O₅-tartalom: 35,0

K₂O-tartalom: 20,0

Mg-tartalom: 0,1

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás makro- és mikrotápelemeket tartalmazó szilárd, vízoldható lombtrágya-kompozíciók egy lépésben történő előállítására, azzal jellemezve, hogy monoammónium-foszfátból és/vagy kálium-nitrátból és/vagy karbamidból 10-60 tömeg% összkoncentrációjú vizes oldatot készítünk, az oldat pH-ját salétromsavval 6-7 közötti értékre állítjuk be, keverés közben a kelátképzéshez sztöchiometriailag szükséges mennyiségben kelátképző vegyület(ek)et, majd mikrotápelemet tartalmazó vegyület(ek)et adunk hozzá, majd a kapott oldatból ismert módon porlasztásos szárítóberendezéssel szilárd lombtrágya-kompozíciót készítünk.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy kelátképző vegyületként citromsavat és/vagy almasavat és/vagy nitrilo-triecetsavat és/vagy etiléndiamin-tetraecetsavat, és/vagy ezen savak sóit ada5 góljuk.
3. Monoammónium-foszfátot és kálium-nitrátot, adott esetben karbamidot, valamint mikrotápelemeket tartalmazó, az 1. igénypont szerinti eljárással előállított lombtrágya-kompozíció, azzal jellemezve, hogy a kész10 termék nitrogéntartalma 2-35 tömeg%, P₂O₅-tartalma 2-50 tömeg%, K₂O-tartalma 2-45 tömeg%, összes mikroelem-tartalma 0,1-15 tömeg% között van.