KR20210063389A - 수용성 미량영양소를 포함하는 황산암모늄 비료 - Google Patents

수용성 미량영양소를 포함하는 황산암모늄 비료 Download PDF

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KR20210063389A
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Abstract

각각이 황산암모늄, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물 및 미량영양소 금속의 수용성 황산염의 균질 블렌드를 포함하는 고체 과립들을 포함하는 비료 조성물. 황산암모늄 및 미량영양소 금속의 수불용성 산화물을 배합하는 단계; 액체의 존재 하에 황산암모늄 및 미량영양소 금속의 수불용성 산화물을 과립화하여 황산암모늄의 일부와 미량영양소 금속의 수불용성 산화물의 일부의 반응을 개시하여 암모니아 및 미량영양소 금속의 수용성 황산염을 형성하는 단계; 및 각각이 황산암모늄, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물 및 미량영양소 금속의 수용성 황산염의 균질 블렌드를 포함하는 고체 비료 과립들 형태의 비료 조성물을 제조하는 단계를 포함하는 비료 조성물을 형성하는 방법.

Description

수용성 미량영양소를 포함하는 황산암모늄 비료
관련 출원과의 교차 참조
본 출원은 2018년 9월 27일에 출원된 U.S. 가출원 제62/737,147호의 특권을 주장하며, 상기 가출원은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
분야
본 개시내용은 비료 조성물을 제공하며, 특히 수용성 형태로 존재하는 아연 등의 미량영양소를 포함하는 황산암모늄 비료 조성물을 제공한다.
1차 비료는 질소, 칼륨 및/또는 인을 포함하는 하나 이상의 1차 식물 영양소를 포함하며, 작물 성장 동안 영양소를 제공하기 위해 토양에 시비된다. 미량영양소가 또한 식물 성장에 중요하며, 작물에 비료를 주는 과정 동안 황산암모늄과 같은 1차 비료를 시비하는 것에 추가하여 추가적인 또는 보충적인 시비 단계에서 토양에 자주 시비된다.
아연은 식물 성장을 위한 중요한 미량영양소이며, 산화아연, 황산아연 및 징크-에틸렌디아민테트라아세트산 (EDTA)을 포함하는 다양한 화학적 형태 또는 공급원을 통해 농지에 첨가될 수 있다. 산화아연은 비교적 저렴한 화합물이므로 다른 아연 공급원에 비해 상당한 비용 이점을 제공한다. 그러나 산화아연은 수불용성이어서, 수분에 노출될 때 토양에 분포되기 용이하지 않으므로, 아연 원소의 특히 효과적인 공급원은 아니다.
아연과 같은 미량영양소의 용이하게 이용가능한 공급원을 포함하는 비료 조성물이 필요하다.
요약
본 개시내용은 황산암모늄 비료와 같은 적어도 하나의 다량 영양소를 포함하며 또한 작물 성장을 촉진하기 위해 수분에 노출될 때 용해 및 토양에의 분포를 위해 용이하게 이용 가능하도록 수용성 형태로 존재하는 적어도 하나의 미량영양소 금속을 포함하는 1차 비료 조성물을 제공한다. 미량영양소 금속은 예를 들어 황산아연과 같은 수용성 염 형태로 존재할 수 있다. 비료 조성물의 과립화 동안 동일 반응계에서 미량영양소 금속을 초기 수불용성 형태로부터 수용성 형태로 화학적으로 전환시켜, 황산암모늄과 미량영양소 금속 산화물의 수불용성 산화물과 미량영양소 금속의 수용성 황산염의 균질 블렌드의 고체 과립을 형성한다.
용이하게 이용가능한 미량영양소 금속을 질소, 인 및/또는 칼륨과 같은 1차 영양소를 제공하는 1차 비료 조성물, 예컨대 황산암모늄 비료 조성물에 혼입시키면, 유리하게도 비료 시비 단계의 개수가 감소되어, 1차 비료 조성물을 시비하는 것에 추가하여 미량영양소를 시비할 필요가 없어진다.
그의 한 가지 형태에 있어서, 본 개시내용은 각각이 황산암모늄, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물 및 미량영양소 금속의 수용성 황산염의 균질 블렌드를 포함하는 고체 과립들을 포함하는 비료 조성물을 제공한다.
고체 과립은 각각 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 80 wt%의 황산암모늄, 적어도 1.0 wt%의 미량영양소 금속의 수불용성 산화물 및 적어도 0.5 wt%의 미량영양소 금속의 수용성 황산염을 포함할 수 있다.
고체 과립은 각각 황산암모늄을 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 80 wt% 내지 98 wt%의 양으로, 및 미량영양소 금속의 수불용성 산화물을 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 wt% 내지 3 wt%의 양으로, 또는 미량영양소 금속의 수용성 황산염을 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 wt% 내지 5 wt%의 양으로 포함할 수 있다.
미량영양소 금속은 아연, 구리, 철, 마그네슘, 망가니즈, 몰리브데넘 및 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다. 미량영양소 금속은 아연일 수 있고, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물은 산화아연일 수 있고, 미량영양소 금속의 수용성 황산염은 황산아연일 수 있다.
비료 조성물의 고체 과립은 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 1.0 wt% 내지 10.0 wt%의 양으로 존재하는 적어도 하나의 결합제를 추가로 포함할 수 있다.
황산암모늄, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물, 미량영양소 금속의 수용성 황산염 및 결합제 이외의, 비료 조성물의 모든 화학 성분은 1.0 wt% 미만의 총량으로 존재할 수 있다.
그의 또 다른 형태에서, 본 개시내용은 황산암모늄 및 미량영양소 금속의 수불용성 산화물을 배합하는 단계; 액체의 존재 하에 황산암모늄 및 미량영양소 금속의 수불용성 산화물을 과립화하여 황산암모늄의 일부와 미량영양소 금속의 수불용성 산화물의 일부의 반응을 개시하여 암모니아 및 미량영양소 금속의 수용성 황산염을 형성하는 단계; 및 각각이 황산암모늄, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물 및 미량영양소 금속의 수용성 황산염의 균질 블렌드를 포함하는 고체 비료 과립들 형태의 비료 조성물을 제조하는 단계를 포함하는 비료 조성물을 형성하는 방법을 제공한다.
상기 액체는 결합제의 수용액일 수 있다. 상기 방법은, 추가적인 단계로서, 암모니아 전환제를 혼합물에 첨가하는 단계; 및 암모니아 전환제를 암모니아와 반응시켜 황산암모늄을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
고체 비료 과립은 각각 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 80 wt%의 황산암모늄, 적어도 1.0 wt%의 미량영양소 금속의 수불용성 산화물, 및 적어도 0.5 wt%의 미량영양소 금속의 수용성 황산염을 포함할 수 있다.
고체 비료 과립은 각각 황산암모늄을 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 80 내지 98 wt%의 양으로 포함할 수 있으며, 추가적으로 미량영양소 금속의 수불용성 산화물을 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 wt% 내지 3 wt%의 양으로, 또는 미량영양소 금속의 수용성 황산염을 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 wt% 내지 5 wt%의 양으로 포함할 수 있다.
미량영양소 금속은 아연, 구리, 철, 마그네슘, 망가니즈, 몰리브데넘 및 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다. 미량영양소 금속은 아연일 수 있고, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물은 산화아연일 수 있고, 미량영양소 금속의 수용성 황산염은 황산아연일 수 있다.
고체 비료 과립은 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 1.0 wt% 내지 10.0 wt%의 양으로 존재하는 적어도 하나의 결합제를 추가로 포함할 수 있다.
황산암모늄, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물, 미량영양소 금속의 수용성 황산염 및 결합제 이외의, 고체 비료 과립 중의 모든 화학 성분은 1.0 wt% 미만의 총량으로 존재할 수 있다.
본 개시내용의 상기 언급된 특징 및 다른 특징, 및 그것들을 획득하는 방식은 더 명백해질 것이며, 본 개시내용 자체는 첨부된 도면과 함께 취해진 본 개시내용의 실시양태의 하기 설명을 참조함으로써 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 개시내용에 따른 과립화 과정의 개략도이다.
도 2는 도 1의 2-2 선을 따라 취해진 단면도이다.
도면은 본 개시내용에 따른 다양한 특징 및 구성요소의 실시양태를 나타내지 만, 도면은 반드시 축척에 맞추어 그려진 것은 아니며 본 개시내용을 더 잘 도시하고 설명하기 위해 어떤 특징은 과장될 수 있다. 본원에 제시된 예시는 본 개시내용의 실시양태를 예시하며, 그러한 예시는 어떠한 방식으로도 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 비료 조성물은 질소, 인 및 칼륨의 세 가지 1차 다량 영양소 중 적어도 하나를 제공하므로 본원에서 1차 비료라고 지칭될 수 있다. 비료 조성물은 또한 적어도 하나의 2차 영양소 또는 미량영양소, 예컨대, 예를 들어 아연, 칼슘, 마그네슘 및/또는 황을 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 비료 조성물은 wt%를 기준으로 1차 또는 대부분의 양의 황산암모늄을 포함하고, 본원에서 황산암모늄계 비료라고 지칭될 수 있다. 황산암모늄은 초기에는, 하기에 논의되는 바와 같은 과립화 전에, 황산암모늄과 미량영양소 금속의 수불용성 염의 합산된 중량을 기준으로, 적게는 80 wt%, 85 wt% 또는 90 wt%, 또는 많게는 93 wt%, 95 wt% 또는 98 wt%, 또는 상기 값 중 임의의 둘을 포함하여 그 사이에서 정의된 임의의 범위 내의 양, 예컨대, 예를 들어 80 wt% 내지 98 wt%, 85 wt% 내지 95 wt%, 또는 90 wt% 내지 93 wt%의 양으로 전체 비료 조성물에 존재할 수 있다.
본원에 개시된 방법에 따라 비료 조성물에 혼입될 수 있는 적합한 미량영양소는 구리 (Cu), 철 (Fe), 망가니즈 (Mn), 몰리브데넘 (Mo), 아연 (Zn), 코발트 (Co) 및 마그네슘 (Mg)과 같은 미량영양소 금속을 포함한다. 이러한 미량영양소 금속 중 하나 이상이 본 비료 조성물에 혼입될 수 있으며, 본 개시내용에서는, 아연이 예시된다.
미량영양소 금속은 초기에는 수불용성인 금속 산화물의 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, 아연은 초기에는 25℃에서 단지 0.016 g/L의 아주 낮은 수 용해도를 갖는 산화아연 (ZnO) 형태로 제공될 수 있다. 금속 염 형태의 다른 수불용성 미량영양소는 산화구리(II) (CuO), 산화철(II) (FeO), 산화철(III) (Fe2O3), 산화마그네슘 (MgO), 산화몰리브데넘(VI) (MoO3), 산화코발트(II) (CoO) 및 산화망가니즈 (MnO)를 포함한다.
본원에서 사용된 용어 "수용성"은 25℃에서 적어도 0.05 g/L의 수 용해도를 갖는 화학 화합물을 지칭하며, 용어 "수불용성"은 25℃에서 0.05 g/L 미만의 수 용해도를 갖는 화학 화합물을 지칭한다.
미량영양소 금속의 수불용성 염은 초기에는, 하기에 논의되는 바와 같은 과립화 전에, 황산암모늄과 수불용성 미량영양소 금속 염의 합산된 중량을 기준으로, 적게는 0.1 wt%, 0.5 wt% 또는 1 wt%, 또는 많게는 1.5 wt%, 3 wt% 또는 5 wt%, 또는 상기 값 중 임의의 둘을 포함하여 그 사이에서 정의된 임의의 범위 내의 양, 예컨대, 예를 들어 0.1 wt% 내지 5 wt%, 0.5 wt% 내지 3 wt%, 또는 1 wt% 내지 1.5 wt%의 양으로 비료 조성물에 존재할 수 있다.
본 개시내용에 따르면, 본 비료 조성물은, 전형적으로 액체 형태의 결합제를 황산암모늄 및 미량영양소 금속의 수불용성 산화물을 포함하는 분말 베드 상에 첨가함으로써 과립을 형성하는 과립화 과정에 의해 형성되며, 여기서 상기 베드는 임펠러 (고-전단 과립화기의 경우), 스크류 (트윈-스크류 과립화기의 경우) 또는 공기 (유동 베드 과립화기의 경우)의 영향을 받을 수 있다. 과립을 제조하기 위해, 분말 베드를 교반하면서 습윤시키면, 결합제를 포함하는 분말에 물이 혼합됨으로써, 과립이 건조되는 동안 물이 증발되면서 입자들 사이의 결합이 촉진되어, 상기 성분의 1차 분말 입자들의 응집으로 인해 과립이 형성된다. 과립화 동안, 미량영양소 금속의 수용성 황산염이 하기에 기술되는 바와 같이 동일 반응계에서 형성된다.
과립화 과정 동안 과립화기에 첨가되는 결합제 액체는 오로지 물뿐이거나, 물과 결합제, 예컨대 당 (사카라이드) 또는 탄수화물계 결합제, 석고 분말, 전분, 감귤 또는 리간드-유형 화합물의 수용액일 수 있다. 한 실시양태에서, 결합제 액체는 과립화 과정 동안 입자 상에 직접 분무될 수 있다.
결합제 액체 중 물은 미량영양소 금속의 수불용성 산화물을 산성화하여, 이를 하기에 기술되는 바와 같은 미량영양소 금속의 수용성 황산염으로 적어도 부분적으로 전환시킨다.
결합제 액체 중 결합제는 황산암모늄, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물 및 미량영양소 금속의 수용성 황산염의 입자들 사이에 결합을 생성하는 결합 매트릭스를 제공한다. 전형적으로, 결합제는 과립화 전의 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 적게는 1 wt%, 2 wt% 또는 4 wt%, 또는 많게는 6 wt%, 8 wt% 또는 10 wt%, 또는 상기 값 중 임의의 둘을 포함하여 그 사이에서 정의된 임의의 범위 내의 양, 예컨대, 예를 들어 1 wt% 내지 10 wt%, 2 wt% 내지 8 wt%, 또는 4 wt% 내지 6 wt%의 양으로 비료 조성물에 첨가된다.
본 개시내용에 따르면, 과립화 과정 동안 황산암모늄 및 미량영양소 금속의 수불용성 산화물이 물 또는 수분에 노출되면, 하기 일반적인 전체 반응 (I) (미량영양소 금속으로서 아연에 대해 예시됨)에 따라 미량영양소 금속의 수불용성 산화물이 황산암모늄과 반응함으로써 미량영양소 금속의 수용성 황산염으로 전환되는 것으로 밝혀졌다:
(I) ZnO + (NH4)2SO4 ---> ZnSO4 + H2O + 2NH3
상기 반응 (I)에서 미량영양소 금속의 수용성 황산염은 물 및 암모니아와 함께 황산아연으로서 형성된다. 암모니아의 발생은 냄새에 의해 감지될 수 있으며, 이는 반응 (I)이 일어났음을 암시한다. 산화아연은 양쪽성 산화물이며 강산 또는 염기와 반응할 수 있다. 이러한 방식으로, 반응 (I)은, 산화아연 (ZnO)이 용액에 약염기로서 수산화아연 (Zn(OH)2)을 형성하고 이어서 수산화아연이 황산암모늄 ((NH4)2SO4)과 반응하여 황산아연 (ZnSO4), 물 (H2O) 및 암모니아 (NH3)를 형성함으로써 진행된다고 생각된다.
일부 실시양태에서, 과립화 과정 동안, 예를 들어, 발생한 암모니아와 하기 반응 (II)에 따라 반응하여 황산암모늄을 형성하거나 재발생시키는, 황산과 같은 산의 형태로 존재할 수 있는, 화학량론적 양의 암모니아 전환제를 첨가함으로써, 휘발성 암모니아의 발생으로 인한 질소의 손실을 피하는 것이 유리할 수 있다:
(II) 2NH3 + H2SO4 ---> (NH4)2SO4
한 실시양태에서, 암모니아 발생으로 인한 질소의 손실을 최소화하기 위해 과립화 과정 동안 암모니아 전환제가 입자 상에 직접 분무될 수 있다.
유리하게는, 과립화 과정 동안 동일 반응계에서 형성된 수용성 금속 황산염은 수분에 노출될 때 물에 매우 용이하게 용해되거나 분산될 수 있다. 예를 들어, 황산아연은 25℃에서 0.05 g/L보다 훨씬 더 높은, 구체적으로는, 25℃에서 약 577 g/L의 수 용해도를 가지며, 이로써 비료 조성물이 농지에 시비되고 수분에 노출된 후에 미량영양소 금속의 용이한 용해 및 토양에의 분포가 촉진된다.
그러나, 미량영양소 금속의 수용성 황산염의 양이, 비료 조성물의 총 중량을 기준으로, 적게는 0.1 wt%, 0.5 wt% 또는 1 wt%, 또는 많게는 1.5 wt%, 2 wt% 또는 3 wt%, 또는 상기 값 중 임의의 둘을 포함하여 그 사이에서 정의된 임의의 범위 내의 양, 예컨대, 예를 들어 0.1 wt% 내지 3 wt%, 0.5 wt% 내지 2 wt%, 또는 1 wt% 내지 1.5 wt%의 양으로 과립화 전의 초기 조성물에 존재하는 것이 또한 가능하다. 만약 그렇다면, 초기에 존재하는 미량영양소의 수용성 황산염은 과립화 과정 내내 이러한 형태를 유지할 것이며, 최종 생성물 중 미량영양소 금속의 수용성 황산염의 총량은 과립화 과정 동안 미량영양소 금속의 수불용성 산화물로부터 형성되는 미량영양소 금속의 수용성 황산염의 추가적인 양을 기준으로 증가할 것이다.
최종 비료 생성물은, 각각이 황산암모늄, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물 및 미량영양소 금속의 수용성 황산염 및 임의로 결합제의 균질 블렌드를 포함하는 건조한 괴상 고체 과립들의 형태로 존재한다. 다르게 말하자면, 황산암모늄, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물, 미량영양소 금속의 수용성 황산염 및 임의적 결합제는 각각의 과립 전체에 걸쳐 고르게 분포되어 있다.
최종 비료 조성물에서, 각각의 과립 중 황산암모늄은, 비료 조성물의 총 중량을 기준으로, 적게는 80 wt%, 85 wt% 또는 90 wt%, 또는 많게는 93 wt%, 95 wt% 또는 98 wt%, 또는 상기 값 중 임의의 둘을 포함하여 그 사이에서 정의된 임의의 범위 내의 양, 예컨대, 예를 들어 80 wt% 내지 98 wt%, 85 wt% 내지 95 wt%, 또는 90 wt% 내지 93 wt%의 양으로 존재할 수 있다.
최종 비료 조성물에서, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물은, 비료 조성물의 총 중량을 기준으로, 적게는 0.1 wt%, 0.5 wt% 또는 1 wt%, 또는 많게는 1.5 wt%, 2 wt% 또는 3 wt%, 또는 상기 값 중 임의의 둘을 포함하여 그 사이에서 정의된 임의의 범위 내의 양, 예컨대, 예를 들어 0.1 wt% 내지 3 wt%, 0.5 wt% 내지 2 wt%, 또는 1 wt% 내지 1.5 wt%의 양으로 존재할 수 있다.
최종 비료 조성물에서, 미량영양소 금속의 수용성 황산염은, 비료 조성물의 총 중량을 기준으로, 적게는 0.1 wt%, 0.5 wt% 또는 1 wt%, 또는 많게는 1.5 wt%, 3 wt% 또는 5 wt%, 또는 상기 값 중 임의의 둘을 포함하여 그 사이에서 정의된 임의의 범위 내의 양, 예컨대, 예를 들어 0.1 wt% 내지 3 wt%, 0.5 wt% 내지 2 wt%, 또는 1 wt% 내지 1.5 wt%의 양으로 존재할 수 있다.
최종 비료 조성물에서, 결합제는 적게는 1 wt%, 2 wt% 또는 4 wt%, 또는 많게는 6 wt%, 8 wt% 또는 10 wt%, 또는 상기 값 중 임의의 둘을 포함하여 그 사이에서 정의된 임의의 범위 내의 양, 예컨대, 예를 들어 1 wt% 내지 10 wt%, 2 wt% 내지 8 wt%, 또는 4 wt% 내지 6 wt%의 양으로 존재할 수 있다.
최종 비료 조성물에서, 황산암모늄, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물, 미량영양소 금속의 수용성 황산염 및 결합제 이외의 모든 화학 성분은 5.0 wt%, 3.0 wt%, 1.0 wt%, 0.5 wt% 또는 0.1 wt% 미만의 총량으로 존재할 수 있다.
본 비료 생성물은 과립화 과정을 통해, 예컨대 드럼 과립화 또는 믹서 밀 과립화에 의해 형성될 수 있다. 전형적으로, 황산암모늄은, 과립화 전에, 대부분 타일러(Tyler) 24 스크린 (입자 크기 약 0.7 mm 이하)을 통과하는 비교적 거친 분말이 되도록 분쇄될 것이다.
도 1에는, 본 개시내용에 따른 과립화 과정 또는 구성의 예시적인 개략도가 도시되어 있다. 과립화 구성(10)은 일반적으로 과립화 드럼(12), 건조기 드럼(14), 스크리너(16) 및 파쇄기(18)를 포함한다. 과립화 구성(10)은 규격에 맞지 않는 (즉, 과대 크기/과소 크기의) 물질을 상기 물질이 목표 규격에 맞게 될 때까지 다시 과립화 드럼(12)으로 재순환시키기 위한 루프로서 구성된다.
과립화 드럼(12)은 황산암모늄 및 미량영양소 금속의 수불용성 산화물 중 하나 또는 둘 다 또는 그것들의 혼합물을 과립화 드럼(12)의 내부에 공급하기 위한 입구(20)를 포함한다. 과립화 드럼(12)은 또한 파쇄기(18) 및 스크리너(16)로부터 재순환된 물질을 제공하는 입구(22)를 포함한다. 결합제 액체의 공급부(24)는 결합제 액체를 배관(26)을 통해 과립화 드럼(12)에 공급하고, 도 2에 도시된 바와 같이, 결합제 액체를 과립화 드럼(12)의 내부 표면(32) 주위에 펼쳐져 있는 과립 베드(30) 상에 분무하기 위한 하나 이상의 노즐(28)이 과립화 드럼(12) 내에 존재할 수 있다. 작동 중에, 과립화 드럼(12)은 화살표(34) 방향을 따라 회전한다. 유사하게, 도 1 및 도 2에서, 암모니아 전환제의 공급부(36)는 암모니아 전환제를 배관(38) 및 하나 이상의 노즐(40)을 통해 과립화 드럼(12)에 공급한다.
임의로, 과립화 드럼(12)의 내부를 통한 공기 유량을 선택적으로 조절하기 위해 온도 및/또는 습도-제어된 공기를 원하는 유량으로 공기 입구(44)를 통해 공급하기 위한 공기 공급원(42)이 제공될 수 있다. 공기는 배출구(46)를 통해 과립화 드럼(12)으로부터 배출된다. 과립은 출구(48)를 통해 과립화 드럼(12)으로부터 제거되고 건조 드럼(14)의 내부로 운반된다. 공기를 공기 입구(52)를 통해 건조기 드럼(14)에 공급하기 위해 온도 및/또는 습도-제어된 공기의 공급원(50)이 제공될 수 있고, 공기는 건조기 드럼(14)으로부터 배출구(54)를 통해 배출될 수 있다.
건조된 과립은 배관(56)을 통해 건조기 드럼(14)을 빠져 나가서 스크리너(16)로 이동하며, 상기 스크리너는 규격에 맞는 물질을 분리하고 그것을 출구(58)를 통해 마무리 시스템 (도시되지 않음)에 보내며, 상기 마무리 시스템에서 임의의 원하는 최종 건조, 냉각, 코팅 및/또는 포장이 수행될 수 있다.
일부 실시양태에서, 스크리너(16)로부터 회수된 비료 과립은 작게는 1 mm, 1.5 mm 또는 2 mm, 또는 크게는 4 mm, 4.5 mm 또는 5 mm 또는 상기 값 중 임의의 둘을 포함하여 그 사이에서 정의된 임의의 범위 내의 평균 입자 직경 (D50), 예컨대, 예를 들어 1-5 mm, 1.5-4.5 mm 또는 2-4 mm의 평균 입자 직경 (D50)을 가질 수 있다. 과대 크기의 물질은 배관(60)을 통해 파쇄기(18)로 전달되고 과소 크기의 물질은 배관(22)을 통해 다시 과립화 드럼(12)으로 전달된다.
본원에 사용된 문구 "상기 값 중 임의의 둘을 포함하여 그 사이에서 정의된 임의의 범위 내의"는 문자 그대로, 값이 목록의 더 작은 값 부분에 있는지 또는 목록의 더 큰 값 부분에 있는지에 관계없이, 이러한 문구의 앞에 나열된 값 중 임의의 둘로부터 임의의 범위가 선택될 수 있음을 의미한다. 예를 들어, 한 쌍의 값들은 두 개의 더 작은 값들, 두 개의 더 큰 값들, 또는 더 작은 값과 더 큰 값으로부터 선택될 수 있다.
하기 비제한적인 실시예는 개시내용을 예시하는 역할을 한다.
실시예 1
ZnO/AS 과립화
소정량의 산화아연 24.9 그램을 분쇄된 황산암모늄 925.1 그램과 혼합하고, 생성된 고체 혼합물의 약 절반을 초기 출발 물질로서 실험실용 회전 팬 과립화기에 첨가하였다. 45 wt% 고체 함량으로 존재하는, 당질, 또는 탄수화물계, 감귤 부산물 결합제 형태의 결합제 수용액 180.7 그램을 고체 혼합물 상에 분무하기 위해 분무 병에 첨가하였다.
회전 팬이 회전하고 결합제 용액이 물질 상에 분무됨에 따라, 혼합물이 과립화되기 시작하였고, 암모니아가 냄새에 의해 감지되었다. 고체 혼합물의 나머지 절반이 과립화 팬에 천천히 첨가되는 동안, 작업자가 하기에 제시되는 원하는 과립 크기로의 최적의 과립 성장을 위해 혼합물의 습윤/건조 상태를 조정하였다. 모든 고체 혼합물 및 결합제가 소모된 후에, 소형 건조기를 사용하여 과립을 건조시키고 과립화를 완료하였다. 이어서, 과립의 수분 함량을 낮추기 위해, 과립화된 생성물을 오븐에서 밤새 80℃에서 건조시켰다. 이어서, 건조된 최종 과립을 크기에 대해 스크리닝하였고, 이때 대부분의 과립은 직경이 2-4 mm였다.
실시예 2
ZnO/ZnSO4/AS 과립화
소정량의 산화아연 12.5 그램 및 분쇄된 황산아연 일수화물 27.8 그램을 함께 블렌딩하고, 이어서 분쇄된 황산암모늄 879.8 그램과 혼합하였다. 고체 혼합물의 약 절반을 초기 출발 물질로서 실험실용 회전 팬 과립화기에 첨가하였다. 실시예 1의 당질 블렌드 유형 결합제 수용액 157.2 그램을 고체 혼합물 상에 분무하기 위해 분무 병에 첨가하였다.
회전 팬이 회전하고 결합제 용액이 물질 상에 분무됨에 따라, 혼합물이 과립화되기 시작되고, 암모니아가 냄새에 의해 감지되었다. 고체 혼합물의 나머지 절반이 과립화 팬에 천천히 첨가되는 동안, 작업자가 최적의 과립 성장을 위해 혼합물의 습윤/건조 상태를 조정하였다. 모든 고체 혼합물 및 결합제가 소모된 후에, 소형 건조기를 사용하여 과립을 건조시키고 과립화를 완료하였다. 이어서, 과립의 수분 함량을 낮추기 위해, 과립화된 생성물을 밤새 80℃에서 건조시켰다. 이어서, 건조된 최종 과립상 생성물을 크기에 대해 스크리닝하였고, 이때 대부분의 과립은 직경이 2-4 mm였다.
실시예 3
ZnSO4/AS 과립화
약 50 메시의 크기를 갖는 소정량의 분쇄된 황산아연 일수화물 55.6 그램을 분쇄된 황산암모늄 864.4 그램과 혼합하고, 고체 혼합물의 약 절반을 초기 출발 물질로서 실험실용 회전 팬 과립화기에 첨가하였다. 실시예 1의 당질 블렌드 유형 결합제 수용액 162 그램을 물 162 그램과 혼합한 후에, 고체 혼합물 상에 분무하기 위해 분무 병에 첨가하였다.
회전 팬이 회전하고 결합제 용액이 물질 상에 분무됨에 따라, 혼합물이 과립화되기 시작하였지만, 과립화 동안 암모니아는 냄새에 의해 감지되지 않았다. 고체 혼합물의 나머지 절반이 과립화 팬에 천천히 첨가되는 동안, 작업자가 최적의 과립 성장을 위해 혼합물의 습윤/건조 상태를 조정하였다. 모든 고체 혼합물 및 결합제가 소모된 후에, 소형 건조기를 사용하여 과립을 건조시키고 과립화를 완료하였다. 이어서, 과립의 수분 함량을 낮추기 위해, 과립화된 생성물을 건조 오븐에서 밤새 80℃에서 건조시켰다. 이어서, 건조된 최종 과립상 생성물을 크기에 대해 스크리닝하였고, 이때 대부분의 과립은 직경이 2-4 mm였다.
실시예 4
진한 황산의 첨가를 수반한 ZnO/AS 과립화 실행
소정량의 산화아연 24.9 그램을 분쇄된 황산암모늄 940.1 그램과 혼합하고, 고체 혼합물의 약 절반을 초기 출발 물질로서 실험실용 회전 팬 과립화기에 첨가하였다. 98% 진한 황산 용액 31 그램을 동량의 물로 1:1로 희석하고 50 wt% 고체 함량을 갖는 옥수수 시럽 형태의 결합제 수용액 97.2 g과 함께 분무 병에 첨가하였다.
회전 팬이 회전하고 액체 결합제가 황산 용액과 함께 물질 상에 분무됨에 따라, 혼합물이 과립화되기 시작하였지만, 암모니아는 냄새에 의해 감지되지 않았다. 고체 혼합물의 나머지 절반이 과립화 팬에 천천히 첨가되는 동안, 작업자가 최적의 과립 성장을 위해 혼합물의 습윤/건조 상태를 조정하였다. 모든 고체 혼합물 및 액체 결합제 황산 용액이 소모된 후에, 소형 건조기를 사용하여 과립을 건조시키고 과립화를 완료하였다. 이어서, 과립의 수분 함량을 낮추기 위해, 과립화된 생성물을 오븐에서 밤새 80℃에서 건조시켰다. 이어서, 건조된 최종 과립상 생성물을 크기에 대해 스크리닝하였고, 이때 대부분의 과립은 2-4 mm였다.
실시예 5
결합제를 사용하지 않는 ZnO/AS 과립화 실행
소정량의 산화아연 24.9 그램을 분쇄된 황산암모늄 975.1 그램과 혼합하고, 고체 혼합물의 약 절반을 초기 출발 물질로서 실험실용 회전 팬 과립화기에 첨가하였다. 물 69 그램을 분무 병에 첨가하였고, 결합제를 첨가하지 않았다.
회전 팬이 회전하고 물이 물질 상에 분무됨에 따라, 혼합물이 과립화되기 시작하였고, 과립화 과정 동안 암모니아가 냄새에 의해 감지되었으며, 이는 암모니아 방출이 결합제에 의해 유발된 것이 아니라는 것을 암시한다. 고체 혼합물의 나머지 절반이 과립화 팬에 천천히 첨가되는 동안, 작업자가 최적의 과립 성장을 위해 혼합물의 습윤/건조 상태를 조정하였다. 모든 고체 혼합물 및 물이 소모된 후에, 소형 건조기를 사용하여 과립을 건조시키고 과립화를 완료하였다. 이어서, 과립의 수분 함량을 낮추기 위해, 과립화된 생성물을 오븐에서 밤새 80℃에서 건조시켰다. 이어서, 건조된 최종 과립상 생성물을 크기에 대해 스크리닝하였고, 이때 대부분의 과립은 직경이 2-4 mm였다.
실시예 6
이온 크로마토그래피/수용성 아연 연구
건조된 최종 과립상 ZnO/AS 과립 약 200 그램을 각각 약 25 그램의 대표적인 샘플들로 나누었다. 소정량의 샘플 25.0137 그램을 1000 ml 평저 부피 플라스크에 첨가하였다. 탈이온(DI)수 984.9 그램을 플라스크에 첨가하면서 적당히 진탕하여 과립을 완전히 용해시키고 1000 ml 표시선까지 채웠다. 자석 교반 막대를 용액에 첨가하고 용액을 계속 교반하였다. 피펫을 사용하여 상기 용액으로부터 분취액 5.0343 그램을 취하여 100 ml 부피 플라스크에 옮기고 DI수 94.629 그램으로 표시선까지 희석하였다. 첫 번째 단계의 용해 및 두 번째 단계의 희석을 기준으로, 총 희석 배수는 799였다.
10 ml 주사기를 사용하여 최종 희석된 100 ml 플라스크로부터 용액 약 2-3 ml를 취하고, 0.45 μm 수퍼(Super)® (PES) 멤브레인이 장착된 주사기 필터를 사용하여 여과하고, 칼집이 나 있는 격막을 갖는 1.5 ml 샘플 바이알에 주입하였다. 이어서 샘플 바이알을 써모 사이언티픽 디오넥스(Thermo Scientific Dionex) ICS-5000+ 이온 크로마토그래피 시스템의 자동 샘플 채취 장치에 넣고 개선된 미량 금속 방법을 사용하여 가용성 아연 함량을 측정하였다. 희석 배수에 의해 조정된 최종 가용성 아연 농도는 11103.7431 mg/L인 것으로 밝혀졌다.
실시예 7
사카라이드 결합제를 사용한 드럼 과립화
황산암모늄을 분쇄하여 대부분 타일러 24 스크린을 통과하는 거친 분말을 형성한다. 산화아연 (0-3 wt%) 및 황산아연 (0-5 %)의 아연 염 분말을 원하는 아연 함량 및 가용성 아연 대 불용성 아연의 비에 따라 첨가한다. 분말을 혼합하고 이어서 액체 사카라이드 결합제를 추가적인 물과 함께 1-2 wt%의 비로 첨가하여 결합제가 필요에 따라 퍼지거나 분말을 코팅할 수 있도록 한다.
과립화 작업에 전형적인, 분쇄된 과대 크기의 물질과 함께, 과소 크기의 재순환물을 혼합물에 첨가한다. 혼합물을 과립화 드럼 내에서 굴려서 결합제가 분말을 비료 생성물에 유용한 크기 (전형적으로 2.5 mm의 평균 크기)로 과립화할 수 있도록 한다. 과립화된 혼합물을 드럼으로부터 가열된 건조기로 배출시켜 생성물의 스크리닝 및 저장을 허용하기에 충분히 수분 함량을 감소시킨다. 건조된 생성물을 스크리너에 통과시켜 생성물에 유용한 크기 범위를 회수한다. 과소 크기의 물질을, 크기가 축소된 (전형적으로 체인 밀 또는 다른 적합한 장치를 사용) 과대 크기의 과립과 함께, 과립화 작업으로 다시 재순환시킨다.
실시예 8
믹서 밀 과립화
황산암모늄을 분쇄하여 대부분 타일러 24 스크린을 통과하는 거친 분말을 형성한다. 산화아연 분말과 황산아연 분말의 동몰 혼합물을 4-4.5 wt%로 첨가한다. 4-8 wt% 범위의 석고 분말을 또한 첨가하고 분말을 혼합하여 아연 및 석고를 황산암모늄과 균일하게 분포시킨다.
33-35%의 과소 크기의 재순환물을 분말에 첨가하고 혼합한다. 황산리그닌 결합제를 8-12 wt% 물과 함께 2.5-4.5 wt% (건조 중량 기준)로 첨가한다. 이어서 물질을 충분한 시간 (기계 및 혼합 장치의 속도/출력에 따라 다름) 동안 혼합하여 혼합물을 부서지기 쉬운 덩어리로 만들되, 반들반들하고 균일한 진흙 같은 물질로 만들 정도의 과도한 혼합은 피하도록 한다.
혼합된 물질을 배출시키고 드럼 건조 장치에 일정한 속도로 공급하며, 상기 드럼 건조 장치에서는 과량의 수분이 열에 의해 제거됨에 따라 습윤한 덩어리가 구르면서 과립으로 될 수 있다. 건조된 과립을 스크리닝 장치로 배출시켜 생성물-크기 입자를 회수한다. 과소 크기의 물질을 재순환을 위해 보유하고 과대 크기의 물질을 크기-축소하고 재순환 단계에 첨가한다.
실시예 9
CuO/AS 과립화
소정량의 산화구리(II)를 소정량의 분쇄된 황산암모늄과 혼합하여 고체 혼합물을 형성하고, 고체 혼합물을 초기 출발 물질로서 과립화기에 첨가한다. 45 wt%의 고체 함량을 갖는 결합제의 수용액을 고체 혼합물 상에 분무한다.
과립화기가 회전하고 추가적인 결합제 용액이 물질 상에 분무됨에 따라, 혼합물이 과립화되기 시작하고, 하기 식에 따라 암모니아가 발생하는 순간 암모니아가 냄새에 의해 감지된다:
CuO + (NH4)2SO4 ---> CuSO4 + H2O + 2NH3
추가량의 고체 혼합물이 과립화기에 천천히 첨가되는 동안, 작업자가 원하는 과립 크기로의 최적의 과립 성장을 위해 혼합물의 습윤/건조 상태를 조정한다. 모든 고체 혼합물 및 결합제가 소모된 후에, 건조기를 사용하여 과립을 건조시키고 과립화를 완료한다. 이어서 과립의 수분 함량을 원하는 만큼 낮추기 위해, 과립화된 생성물을 오븐에서 추가로 건조시킨다. 이어서 건조된 최종 과립을 크기에 대해 스크리닝한다.
실시예 10
FeO/AS 과립화
소정량의 산화철(II)을 소정량의 분쇄된 황산암모늄과 혼합하여 고체 혼합물을 형성하고, 고체 혼합물을 초기 출발 물질로서 과립화기에 첨가한다. 45 wt%의 고체 함량을 갖는 결합제의 수용액을 고체 혼합물 상에 분무한다.
과립화기가 회전하고 추가적인 결합제 용액이 물질 상에 분무됨에 따라, 혼합물이 과립화되기 시작하고, 하기 식에 따라 암모니아가 발생하는 순간 암모니아가 냄새에 의해 감지된다:
FeO + (NH4)2SO4 ---> FeSO4 + H2O + 2NH3
추가량의 고체 혼합물이 과립화기에 천천히 첨가되는 동안, 작업자가 원하는 과립 크기로의 최적의 과립 성장을 위해 혼합물의 습윤/건조 상태를 조정한다. 모든 고체 혼합물 및 결합제가 소모된 후에, 건조기를 사용하여 과립을 건조시키고 과립화를 완료한다. 이어서 과립의 수분 함량을 원하는 만큼 낮추기 위해, 과립화된 생성물을 오븐에서 추가로 건조시킨다. 이어서 건조된 최종 과립을 크기에 대해 스크리닝한다.
실시예 11
Fe2O3/AS 과립화
소정량의 산화철(III)을 소정량의 분쇄된 황산암모늄과 혼합하여 고체 혼합물을 형성하고, 고체 혼합물을 초기 출발 물질로서 과립화기에 첨가한다. 45 wt%의 고체 함량을 갖는 결합제의 수용액을 고체 혼합물 상에 분무한다.
과립화기가 회전하고 추가적인 결합제 용액이 물질 상에 분무됨에 따라, 혼합물이 과립화되기 시작하고, 하기 식에 따라 암모니아가 발생하는 순간 암모니아가 냄새에 의해 감지된다:
Fe2O3 + 3(NH4)2SO4 ---> Fe2(SO4)3 + 3H2O + 6NH3
추가량의 고체 혼합물이 과립화기에 천천히 첨가되는 동안, 작업자가 원하는 과립 크기로의 최적의 과립 성장을 위해 혼합물의 습윤/건조 상태를 조정한다. 모든 고체 혼합물 및 결합제가 소모된 후에, 건조기를 사용하여 과립을 건조시키고 과립화를 완료한다. 이어서 과립의 수분 함량을 원하는 만큼 낮추기 위해, 과립화된 생성물을 오븐에서 추가로 건조시킨다. 이어서 건조된 최종 과립을 크기에 대해 스크리닝한다.
실시예 12
MnO/AS 과립화
소정량의 산화망가니즈(II)를 소정량의 분쇄된 황산암모늄과 혼합하여 고체 혼합물을 형성하고, 고체 혼합물을 초기 출발 물질로서 과립화기에 첨가한다. 45 wt%의 고체 함량을 갖는 결합제의 수용액을 고체 혼합물 상에 분무한다.
과립화기가 회전하고 추가적인 결합제 용액이 물질 상에 분무됨에 따라, 혼합물이 과립화되기 시작하고, 하기 식에 따라 암모니아가 발생하는 순간 암모니아가 냄새에 의해 감지된다:
MnO + (NH4)2SO4 ---> MnSO4 + H2O + 2NH3
추가량의 고체 혼합물이 과립화기에 천천히 첨가되는 동안, 작업자가 원하는 과립 크기로의 최적의 과립 성장을 위해 혼합물의 습윤/건조 상태를 조정한다. 모든 고체 혼합물 및 결합제가 소모된 후에, 건조기를 사용하여 과립을 건조시키고 과립화를 완료한다. 이어서 과립의 수분 함량을 원하는 만큼 낮추기 위해, 과립화된 생성물을 오븐에서 추가로 건조시킨다. 이어서 건조된 최종 과립을 크기에 대해 스크리닝한다.
실시예 13
MoO3/AS 과립화
소정량의 산화몰리브데넘(VI)을 소정량의 분쇄된 황산암모늄과 혼합하여 고체 혼합물을 형성하고, 고체 혼합물을 초기 출발 물질로서 과립화기에 첨가한다. 45 wt%의 고체 함량을 갖는 결합제의 수용액을 고체 혼합물 상에 분무한다.
과립화기가 회전하고 추가적인 결합제 용액이 물질 상에 분무됨에 따라, 혼합물이 과립화되기 시작하고, 하기 식에 따라 암모니아가 발생하는 순간 암모니아가 냄새에 의해 감지된다:
MoO3 + 3(NH4)2SO4 ---> Mo(SO4)3 + 3H2O + 6NH3
추가량의 고체 혼합물이 과립화기에 천천히 첨가되는 동안, 작업자가 원하는 과립 크기로의 최적의 과립 성장을 위해 혼합물의 습윤/건조 상태를 조정한다. 모든 고체 혼합물 및 결합제가 소모된 후에, 건조기를 사용하여 과립을 건조시키고 과립화를 완료한다. 이어서 과립의 수분 함량을 원하는 만큼 낮추기 위해, 과립화된 생성물을 오븐에서 추가로 건조시킨다. 이어서 건조된 최종 과립을 크기에 대해 스크리닝한다.
실시예 14
CoO/AS 과립화
소정량의 산화코발트(II)를 소정량의 분쇄된 황산암모늄과 혼합하여 고체 혼합물을 형성하고, 고체 혼합물을 초기 출발 물질로서 과립화기에 첨가한다. 45 wt%의 고체 함량을 갖는 결합제의 수용액을 고체 혼합물 상에 분무한다.
과립화기가 회전하고 추가적인 결합제 용액이 물질 상에 분무됨에 따라, 혼합물이 과립화되기 시작하고, 하기 식에 따라 암모니아가 발생하는 순간 암모니아가 냄새에 의해 감지된다:
CoO + (NH4)2SO4 ---> Co(SO4) + H2O + 2NH3
추가량의 고체 혼합물이 과립화기에 천천히 첨가되는 동안, 작업자가 원하는 과립 크기로의 최적의 과립 성장을 위해 혼합물의 습윤/건조 상태를 조정한다. 모든 고체 혼합물 및 결합제가 소모된 후에, 건조기를 사용하여 과립을 건조시키고 과립화를 완료한다. 이어서 과립의 수분 함량을 원하는 만큼 낮추기 위해, 과립화된 생성물을 오븐에서 추가로 건조시킨다. 이어서 건조된 최종 과립을 크기에 대해 스크리닝한다.
실시예 15
MgO/AS 과립화
소정량의 산화마그네슘을 소정량의 분쇄된 황산암모늄과 혼합하여 고체 혼합물을 형성하고, 고체 혼합물을 초기 출발 물질로서 과립화기에 첨가한다. 45 wt%의 고체 함량을 갖는 결합제의 수용액을 고체 혼합물 상에 분무한다.
과립화기가 회전하고 추가적인 결합제 용액이 물질 상에 분무됨에 따라, 혼합물이 과립화되기 시작하고, 하기 식에 따라 암모니아가 발생하는 순간 암모니아가 냄새에 의해 감지된다:
MgO + (NH4)2SO4 ---> Mg(SO4) + H2O + 2NH3
추가량의 고체 혼합물이 과립화기에 천천히 첨가되는 동안, 작업자가 원하는 과립 크기로의 최적의 과립 성장을 위해 혼합물의 습윤/건조 상태를 조정한다. 모든 고체 혼합물 및 결합제가 소모된 후에, 건조기를 사용하여 과립을 건조시키고 과립화를 완료한다. 이어서 과립의 수분 함량을 원하는 만큼 낮추기 위해, 과립화된 생성물을 오븐에서 추가로 건조시킨다. 이어서 건조된 최종 과립을 크기에 대해 스크리닝한다.
실시예 16
금속 황산염으로의 금속 산화물의 전환
다양한 금속 산화물을 황산암모늄과 배합하여 배합물에 대한 그것의 용해도를 시험한다. 금속 산화물 (MO)의 샘플을 탈이온수 (100 mL) 중 표준 황산암모늄 (AS)과 혼합한다. 시험된 샘플의 조성은 하기 표 1에 나와 있다.
<표 1>
Figure pct00001
다음으로, 금속 산화물 중 금속의 이론적 백분율, 및 금속 산화물과 황산암모늄의 혼합물 중 금속의 계산된 백분율을 결정한다. 마지막으로, 가용성 분획 중 금속 함량을 유도 결합 플라즈마 (ICP) 분석을 통해 웨이포인트(Waypoint) ICP를 사용하여 결정한다.
이어서, 가용성 형태로 전환된 금속의 백분율을 결정한다. 이러한 분석의 결과는 하기 표 2에 나와 있다. 이러한 분석에서 철에 대한 검출 한계는 50 ppm이며; 그러므로, 산화철(II) 및 산화철(III)에 대한 데이터는 구체적인 수치가 아닌 50 ppm 미만이라고 기록되어 있다.
<표 2>
Figure pct00002
따라서, 데이터를 보면, 1 퍼센트 초과의 산화아연이 가용성 형태로 성공적으로 전환되고, 1.77 퍼센트의 산화망가니즈가 전환되며, 거의 5 퍼센트의 산화마그네슘이 전환됨을 알 수 있다.
측면
측면 1은 각각이 황산암모늄, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물 및 미량영양소 금속의 수용성 황산염의 균질 블렌드를 포함하는 고체 과립들을 포함하는 비료 조성물이다.
측면 2는 고체 과립이 각각 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 80 wt%의 황산암모늄, 적어도 1.0 wt%의 미량영양소 금속의 수불용성 산화물 및 적어도 0.5 wt%의 미량영양소 금속의 수용성 황산염을 포함하는 것인, 측면 1의 비료 조성물이다.
측면 3은 고체 과립이 각각 황산암모늄을 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 80 wt% 내지 98 wt%의 양으로 포함하는 것인, 측면 1 또는 2의 비료 조성물이다.
측면 4는 고체 과립이 각각 미량영양소 금속의 수불용성 산화물을 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 wt% 내지 3 wt%의 양으로 포함하는 것인, 측면 1-3 중 어느 하나의 비료 조성물이다.
측면 5는 고체 과립이 각각 미량영양소 금속의 수용성 황산염을 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 wt% 내지 5 wt%의 양으로 포함하는 것인, 측면 1-4 중 어느 하나의 비료 조성물이다.
측면 6은 미량영양소 금속이 아연, 구리, 철, 마그네슘, 망가니즈, 몰리브데넘 및 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 것인, 측면 1-5 중 어느 하나의 비료 조성물이다.
측면 7은 미량영양소 금속이 아연이고, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물이 산화아연이고, 미량영양소 금속의 수용성 황산염이 황산아연인 것인, 측면 1-6 중 어느 하나의 비료 조성물이다.
측면 8은 미량영양소 금속이 구리이고, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물이 산화구리이고, 미량영양소 금속의 수용성 황산염이 황산구리인 것인, 측면 1-6 중 어느 하나의 비료 조성물이다.
측면 9는 미량영양소 금속이 철이고, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물이 산화철이고, 미량영양소 금속의 수용성 황산염이 황산철인 것인, 측면 1-6 중 어느 하나의 비료 조성물이다.
측면 10은 미량영양소 금속이 망가니즈이고, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물이 산화망가니즈이고, 미량영양소 금속의 수용성 황산염이 황산망가니즈인 것인, 측면 1-6 중 어느 하나의 비료 조성물이다.
측면 11은 미량영양소 금속이 몰리브데넘이고, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물이 산화몰리브데넘이고, 미량영양소 금속의 수용성 황산염이 황산몰리브데넘인 것인, 측면 1-6 중 어느 하나의 비료 조성물이다.
측면 12는 미량영양소 금속이 코발트이고, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물이 산화코발트이고, 미량영양소 금속의 수용성 황산염이 황산코발트인 것인, 측면 1-6 중 어느 하나의 비료 조성물이다.
측면 13은 미량영양소 금속이 마그네슘이고, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물이 산화마그네슘이고, 미량영양소 금속의 수용성 황산염이 황산마그네슘인 것인, 측면 1-6 중 어느 하나의 비료 조성물이다.
측면 14는 비료 조성물의 고체 과립이 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 1.0 wt% 내지 10.0 wt%의 양으로 존재하는 적어도 하나의 결합제를 추가로 포함하는 것인, 측면 1-13 중 어느 하나의 비료 조성물이다.
측면 15는 황산암모늄, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물, 미량영양소 금속의 수용성 황산염 및 결합제 이외의 모든 화학 성분이 1.0 wt% 미만의 총량으로 존재하는 것인, 측면 1-14 중 어느 하나의 비료 조성물이다.
측면 16은 황산암모늄 및 미량영양소 금속의 수불용성 산화물을 배합하는 단계; 액체의 존재 하에 황산암모늄 및 미량영양소 금속의 수불용성 산화물을 과립화하여 황산암모늄의 일부와 미량영양소 금속의 수불용성 산화물의 일부의 반응을 개시하여 암모니아 및 미량영양소 금속의 수용성 황산염을 형성하는 단계; 및 각각이 황산암모늄, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물 및 미량영양소 금속의 수용성 황산염의 균질 블렌드를 포함하는 고체 비료 과립들 형태의 비료 조성물을 제조하는 단계를 포함하는 비료 조성물을 형성하는 방법이다.
측면 17은 액체가 결합제의 수용액인 것인 측면 16의 방법이다.
측면 18은 추가적인 단계로서 암모니아 전환제를 혼합물에 첨가하는 단계; 및 암모니아 전환제를 암모니아와 반응시켜 황산암모늄을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 측면 16 또는 17의 방법이다.
측면 19는 고체 비료 과립이 각각 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 80 wt%의 황산암모늄, 적어도 1.0 wt%의 미량영양소 금속의 수불용성 산화물 및 적어도 0.5 wt%의 미량영양소 금속의 수용성 황산염을 포함하는 것인, 측면 16-18 중 어느 하나의 방법이다.
측면 20은 고체 비료 과립이 각각 황산암모늄을 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 80 wt% 내지 98 wt%의 양으로 포함하는 것인, 측면 16-19 중 어느 하나의 방법이다.
측면 21은 고체 비료 과립이 각각 미량영양소 금속의 수불용성 산화물을 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 wt% 내지 3 wt%의 양으로 포함하는 것인, 측면 16-20 중 어느 하나의 방법이다.
측면 22는 고체 비료 과립이 각각 미량영양소 금속의 수용성 황산염을 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 wt% 내지 5 wt%의 양으로 포함하는 것인, 측면 16-21 중 어느 하나의 방법이다.
측면 23은 미량영양소 금속이 아연, 구리, 철, 마그네슘, 망가니즈, 몰리브데넘 및 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 것인, 측면 16-21 중 어느 하나의 방법이다.
측면 24는 미량영양소 금속이 아연이고, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물이 산화아연이고, 미량영양소 금속의 수용성 황산염이 황산아연인 것인, 측면 16-22 중 어느 하나의 방법이다.
측면 25는 미량영양소 금속이 구리이고, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물이 산화구리이고, 미량영양소 금속의 수용성 황산염이 황산구리인 것인, 측면 16-22 중 어느 하나의 방법이다.
측면 26은 미량영양소 금속이 철이고, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물이 산화철이고, 미량영양소 금속의 수용성 황산염이 황산철인 것인, 측면 16-22 중 어느 하나의 방법이다.
측면 27은 미량영양소 금속이 망가니즈이고, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물이 산화망가니즈이고, 미량영양소 금속의 수용성 황산염이 황산망가니즈인 것인, 측면 16-22 중 어느 하나의 방법이다.
측면 28은 미량영양소 금속이 몰리브데넘이고, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물이 산화몰리브데넘이고, 미량영양소 금속의 수용성 황산염이 황산몰리브데넘인 것인, 측면 16-22 중 어느 하나의 방법이다.
측면 29는 미량영양소 금속이 코발트이고, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물이 산화코발트이고, 미량영양소 금속의 수용성 황산염이 황산코발트인 것인, 측면 16-22 중 어느 하나의 방법이다.
측면 30은 미량영양소 금속이 마그네슘이고, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물이 산화마그네슘이고, 미량영양소 금속의 수용성 황산염이 황산마그네슘인 것인, 측면 16-22 중 어느 하나의 방법이다.
측면 31은 고체 비료 과립이 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 1.0 wt% 내지 10.0 wt%의 양으로 존재하는 적어도 하나의 결합제를 추가로 포함하는 것인, 측면 16-29 중 어느 하나의 방법이다.
측면 32는 황산암모늄, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물, 미량영양소 금속의 수용성 황산염 및 결합제 이외의, 고체 비료 과립 중의 모든 화학 성분이 1.0 wt% 미만의 총량으로 존재하는 것인, 측면 16-30 중 어느 하나의 방법이다.
본 개시내용은 예시적인 디자인과 관련하여 기술되었지만, 본 개시내용은 본 개시내용의 진의 및 개념의 범위 내에서 추가로 수정될 수 있다. 추가로, 본 출원은 본 개시내용이 속하는 관련 기술분야에 공지된 또는 통상적인 관행의 범위 내에 있는 본 개시내용의 이러한 변경 사항을 포함하도록 의도된다.

Claims (20)

  1. 각각이 황산암모늄, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물 및 미량영양소 금속의 수용성 황산염의 균질 블렌드를 포함하는 고체 과립들을 포함하는 비료 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 고체 과립이 각각 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 80 wt%의 황산암모늄, 적어도 1.0 wt%의 미량영양소 금속의 수불용성 산화물 및 적어도 0.5 wt%의 미량영양소 금속의 수용성 황산염을 포함하는 것인 비료 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 고체 과립이 각각 황산암모늄을 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 80 wt% 내지 98 wt%의 양으로 포함하는 것인 비료 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 고체 과립이 각각 미량영양소 금속의 수불용성 산화물을 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 wt% 내지 3 wt%의 양으로 포함하는 것인 비료 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 고체 과립이 각각 미량영양소 금속의 수용성 황산염을 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 wt% 내지 5 wt%의 양으로 포함하는 것인 비료 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 미량영양소 금속이 아연, 구리, 철, 마그네슘, 망가니즈, 몰리브데넘 및 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 것인 비료 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 미량영양소 금속이 아연이고, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물이 산화아연이고, 미량영양소 금속의 수용성 황산염이 황산아연인 비료 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 비료 조성물의 고체 과립이 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 1.0 wt% 내지 10.0 wt%의 양으로 존재하는 적어도 하나의 결합제를 추가로 포함하는 것인 비료 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 황산암모늄, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물, 미량영양소 금속의 수용성 황산염 및 결합제 이외의 모든 화학 성분이 1.0 wt% 미만의 총량으로 존재하는 것인 비료 조성물.
  10. 황산암모늄 및 미량영양소 금속의 수불용성 산화물을 배합하는 단계;
    액체의 존재 하에 황산암모늄 및 미량영양소 금속의 수불용성 산화물을 과립화하여 황산암모늄의 일부와 미량영양소 금속의 수불용성 산화물의 일부의 반응을 개시하여 암모니아 및 미량영양소 금속의 수용성 황산염을 형성하는 단계; 및
    각각이 황산암모늄, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물 및 미량영양소 금속의 수용성 황산염의 균질 블렌드를 포함하는 고체 비료 과립들 형태의 비료 조성물을 제조하는 단계
    를 포함하는, 비료 조성물을 형성하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 액체가 결합제의 수용액인 방법.
  12. 제10항에 있어서, 추가적인 단계로서,
    암모니아 전환제를 혼합물에 첨가하는 단계; 및
    암모니아 전환제를 암모니아와 반응시켜 황산암모늄을 형성하는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  13. 제10항에 있어서, 고체 비료 과립이 각각 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 80 wt%의 황산암모늄, 적어도 1.0 wt%의 미량영양소 금속의 수불용성 산화물 및 적어도 0.5 wt%의 미량영양소 금속의 수용성 황산염을 포함하는 것인 방법.
  14. 제10항에 있어서, 고체 비료 과립이 각각 황산암모늄을 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 80 wt% 내지 98 wt%의 양으로 포함하는 것인 방법.
  15. 제10항에 있어서, 고체 비료 과립이 각각 미량영양소 금속의 수불용성 산화물을 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 wt% 내지 3 wt%의 양으로 포함하는 것인 방법.
  16. 제10항에 있어서, 고체 비료 과립이 각각 미량영양소 금속의 수용성 황산염을 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 wt% 내지 5 wt%의 양으로 포함하는 것인 방법.
  17. 제10항에 있어서, 미량영양소 금속이 아연, 구리, 철, 마그네슘, 망가니즈, 몰리브데넘 및 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 것인 방법.
  18. 제17항에 있어서, 미량영양소 금속이 아연이고, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물이 산화아연이고, 미량영양소 금속의 수용성 황산염이 황산아연인 방법.
  19. 제10항에 있어서, 고체 비료 과립이 비료 조성물의 총 중량을 기준으로 1.0 wt% 내지 10.0 wt%의 양으로 존재하는 적어도 하나의 결합제를 추가로 포함하는 것인 방법.
  20. 제19항에 있어서, 황산암모늄, 미량영양소 금속의 수불용성 산화물, 미량영양소 금속의 수용성 황산염 및 결합제 이외의, 고체 비료 과립 중의 모든 화학 성분이 1.0 wt% 미만의 총량으로 존재하는 것인 방법.
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