PL160892B1 - Sposób wytwarzania koncentratu nawozu magnezowego - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania koncentratu nawozu magnezowego z mikroelementami przy zastosowaniu jako kompleksonu soli kwasu wersenowego, znamienny tym, że w wodnym roztworze najdogodniej wersenianu dwusodowego rozpuszcza się w temperaturze pokojowej nieorganiczne rozpuszczalne sole metali kolejno według wzrastającej wartości ze znakiem ujemnym zmiany energii swobodnej reakcji kompleksowania poszczególnych składników, a jako ostatnią rozpuszcza się sól magnezu, korzystnie w postaci siarczanu, a przed albo korzystniej po zakończeniu sporządzania zestawu związków kompleksowych dodaje się do roztworu niewielką ilość flokulanta.

Description

Frzedmiotem oynalazku jest sposoo oytwarzania koncentratu naoozu majgoezooego, przeznaczony do ^^ya^enia schelatooanego preparatu z pełnym zestawem mlkroelemen^o, który po rozcieńczeniu szczególnie jest zalecany do zasilania dolistnego roślin ozdobnych i kwiatóo, sadóo, krzeoóo, oarzyo oraz uprao polooych Jak zbóz, rzepaku, burakóo 1 ziemniakóo. Jest także zalecany do zasilania uzupełniającego roślin przy naoozeniu makroelementami.

Znany sposób otrzymy-oania naoozu rnkroe^^ment^c^oego z m^nezem z polskiego opisu patenoooego nr 139 406 polega na tym, ze do kompleks^enia mikroelementóo, użyoa się ługu posulf Nowego będącego odpadooym produktem o fabrykach celulozy o skład którego ochodzą kwasy lignino-suftotowe. W ługach tych rozpuszcza się o temperaturze pokojooej sole rozpuszczalne o oodzie Jak siarczany zawiera jące pieroiastki mikroelementooe, magnez i/lub oapń oraz eoentualnie koas borooy o stosunku oagooym substancji suchej zaoartej o ługach

160 892 posulfitowych do wprowadzonej masy pieiwiaskków mikroelementowych oraz i wapnia w granicacn 1 : 0,1 do 1 « 1. Do nawozu mikroelementowego z magnezem można ewentualnie dodatkowo wprowadzać makroskładniki nawozowe NPK. W tym celu w roztworze rozpuszcza się składnik fosfoowwy w postaci fosforanu jednoamonowego i/lub potasowego a pozostałe składniki! azot i potas w formie rozpuszczalnych w wodzie związków w ilościach zabezpieczających stężenie makroskładników w nawozie w proporcjach Wagowych: 1-20 K, 0,5-10 P^O^ 1 2-20 KjO. Do nawozu można również dodać w niewielkich ilościach wersenianu dwusodowego /2-8 % wagowwch/ dla zwiększenia przyswajalności mikroelementów przez rośliny. Y/ersenian dwusodowy wprowadza się przeważnie przed dodaniem mlkrogkładników.

Zarówno sam nawóz mikroelementowy z mgnezem jak i nawóz ten z dodatkiem makroskładnkków NPK można otrzymać w formie gęstej papki lub w formie stałej przez odparowanie papki.

Znany sposób otrzymywania nawozu mikroelementowego z magnezem umoożiwia uniknięcia wytrącania się siarczanu a tym samym uniknięcia operacji filtracji i zatęzenia. Tym sposooem można otrzymać nawóz zawierający pierwiastki niezbędne ala roslir. jak: Mg, Ca, Fe, Cu, Zn,

Mn, Co, Ti, 3 i inne. UzysKany nawóz tym sposo^m jest całkowicie rozpuszczalny w wodzie. Niedogodnością znanego spos^u jest konieczność użycia dwóch komplntsonów to jest ługu posulf Mw^ego zawiera jącego kwasy llgninosulfonowe oraz wersenianu dwusodowego. Przy niskicn koncentracjach wi'senianu dwusodowego - wynoszących od 2 do 4 % zagowych w nawozie mikroelementowym z mą^r^^^er następuje wypadanie nierozpuszczalnycn soli wapnia z wersenianem w czasie magazynowania kor.ceetratu nawozu, szczególnie przy zmianach temperatury otoczenia i jego przepoffipowywwriu, co powoduje nawet po jego rozcieńczeniu zatykanie dysz opryskiwaczy, a w efekcie uniemożliwia to stosowanie preparatu uzyskiwanego znanym sposobem do oprysku, zwłaszcza techniką samolotową. Szczególnie ta niedogodność nasila się w przypadku wprowaazenia do nawozu mikroelement, owego z magnezem makroskładnkóów NPK.

Znany koncentrat nawozowy z polskiego opisu patenoowego nr 116 403 stanowi roztwór rzeczywisty o składzie zrózniowwsr.ym wobec potrzeb nawozowych roślin, zawierający jako substancje chelatujące przeciwdziałające wzajemnemu wytrącaniu się składników pokarmowych z roztworu mimo bardzo dużego icn stężenia: kwas cytrynowy i sole kwasu werseno·.’ ego w ilościach każdego nie rnieJszych niz 1500 ppm i nie większych niz 5000 ppm. Stosunek kwasu cytrynowego do soli kwasu wersetowego wynosi jax 1 : 0,8-1,2. Stężenie koncentratu nawozowego jest co najmniej 100 -krotnie wyzsze od hydroponicznego. Przykład owy skład koncentratu nawozowego w postaci roztworu rzeczywistego zawiera stężenie w ^dcm^ : 1⁵°°⁰ mgl.’ w saletrze, 2°°00 ^mg ^{K w} sabtrz^

10000 mg Ca w saletrze, 2000 mg P w kwasie ortofosforwwym, 2000 mg Mg w saletrze, 1000 mg S w siarczanach, 300 mg Fe, 100 mg In w cytrynianach,

100 mg Zn, 50 mg Cu, 20 m.g Cu, 20 mg 3 w boraksie, 2 mg iw w rotibdenlaiίe sodu, 300 mg kwasu cytrynowego i 3000 mg soli sodowej kwasu wersetowego.

Znany koncentrat nawozowy ma skład zrównoważony wooec potrzeb nawozowych roślin, zawierający wszystkie niezbędne dla prawidłowego rozwoju rośliny i jej plonowania substancje pokarmtwr w postaci 100-krotnego rozcieńczonego roztworu. Kiedogodnością znanego koncentratu nawozowego jest konieczność wprowadzenia dwóch kompleksów chelatujących jak kwas cytrynowy i sole kwasu wersenowego. Pomimo tego stężenie takich mikroelementów jak: Mi, Mo, B, Cu, Fe²* i Zⁿ j^est Mewie^ie w znanym Itoncer.track n^ao,·o^zo^o'^rm. ^^od.OTa^ t°

160 892 jeet znaczną zawartością mkroskładników NPK. W praktyce okazało się, że przy użytkowaniu znanego koncentratu nawozu w postaci rozcieńczonej zawarta ilość Mkroelementów z makroelementami NPK nie zawsze korzystnie wpływa na rozwój zasilanej rośliny.

Celem wynalazku jest usunięcie lub co najmilej zmniejszenie niedogodności znanego sposobu otrzymywania nawozu mikroelementowego z magnezem i znanego koncentratu nawozowego, zawierającego sole kwasu wersenowego.

Aby osiągnąć ten cel, wytyczono zadanie opracowania sposobu wytwarzania koncentratu nawozu magnezowego, umożżiwiającego trwałe komptaksowanie soli kwasu wersenowego, zwłaszcza wersenianu dwusodowego ze zjonioowanymi mtalami i uzyskanie preparatu dla rolnictwa o znacznym stężeniu mikroelementów, nie wykazującego właściwości fiocooksycznych.

Zadanie to rozwiązano zgodnie z wynalazkiem w ten sposób, ze w wodnym roztworze najdogodniej wersenianu dwusodowego rozpuszcza się w tempera turze pokojowej nieorganiczne rozpuszczalne sole meeali kolejno według wzrastającej wartości ze znakiem ujemnym zmiany energii swobodnej reakcji kompleksowania poszczególnych składników, a Jako ostatnią rozpuszcza się sól magnezu korzystnie w postaci siarczanu, a przed albo korzystnie po zakończeniu sporządzania zestawu związków kompleksowych doda Je się do roztworu niewielkiej ilości flokulanta. Rozpuszczanie wersenianu dwusodowego prowadzi się w temperaturze od 30 do 35°C przy zachowaniu stosunku wagowego wody do weraenianu dwusodowego w granicach 10 > 0,3 - 1,0. W wodnym roztworze wersenianu dwisodowego rozpuszcza si€ kolejno siarczan Mi^^^nawy, a następnie jednocześnie mooibdenian amonowy i czteroboran sodu, po czym w pow/stałym roztworze rozpuszcza się siarczan miedziowy, a po rozpuszczeniu tego składnika rozpuszcza się w powstałym roztworze jednocześnie siarczan cynkowy i siarczan żelazawy, przy utrzymaniu stosunku wagowego wszystkich Mkroelementów razem wziętych do MgO równym najkorzystniej 10,5 s 25 podczas gdy stosunek wagowy zjonizowan^ych Detali - Mn » Mo ι B » Cu : ^pe^{2 +} : ^Zn wynosi ^3,0 « ^0,1 » ⁰,1⁵ « 2,75 »2,5* 2,0. Do roztworu kierowanego ze zbiornika reakcyjnego /reaktora/ ^do ztiiornita ods-toj owego wprowadza s*.ę ^flo^kul.ant w ilości. ^do ¹⁰⁰ mg/ΙΌ^{00 d}cm^ roztworu lub powyżej tej ilości.

Spoeóo wytwarzania koncentratu nawozu magnezowego według wynalazku, w którym prowadzi się reakcje chemiczne kompleksowanit poszczególnych składników z czynnikiem koeppeksującym, szczególnie występu jącym w postaci werse^mu dwu8żdżoegż umożżioiI trwałe korapp^kso^^nie soli kwasu wersenowego, zwłaszcza wersenianu dwusodowego ze zjo^niow^^ny^mi metalami i uzyskanie preparatu dla rolnictwa o znacznym stężeniu mikroelementów, nie wykazującego właściwości fiocokkeycznych. Konse^at nawozu magnezowego jest wyłącznie preparatem mikroelemtnżowym bez eakroskładników NPK, co mędzy innymi pozwala na uzyskanie większego stężenia mikroelementów. Po rozpuszczeniu we wodzie jest przeznaczony do bardzo szybkiego - w ciągu kilku godzin - uzupełniania niedoboru mikroelementów, których brak zakłóca procesy biochemiczne, utrudniając prawidłowy wzrost roślin, a także spowalnia pobieranie soli /także NPK/ pomimo ich występowanla w podłożu. Nadto nieoczekiwanie okazało eię, ze zastosowanie w sposobie wytwarzania według wynalazku flokulanta nie tylko przyczynia się do sedymennacji roztworu, ale także w takim stopniu zmnieJeza napięcie powierzchniowe na granicy faz, ze na granicy fazy rozcieńczonego koncentratu nawozu magnezowego a liśceor-. rośliny jest ułatwione wnikanie zestawu kompleksów do obiegu flzjożogizznθgo rośliny.

Przedmiot wynalazku Jest dokładniej wyjaśniony na podstawie Jego przykładów wykoomia.

160 892

Przykład I. Do zbiornika reakcyjnego wykonanego ze stali nierdzewnej o pojemności ¹⁰⁰⁰ dcm^ zaopatrzonego w Meszadło mechaniczne wlewa się ⁴⁰⁰ dcm^J wod^y o tempera turze o^d 30 - 3⁵°C. Po włączeniu Meszadła wsypuje się do zbiornika reakcyjnego wersenian dwusodowy w postaci krystalicznej w ilości od 12 do 24 kg. Zawartość zbiornika reakcyjnego następnie żesza się przez około 30 minut aż do całkowitego rozpuszczenia wersenianu dwueodowego. Do powstałego roztworu wodnego wersenianu dwueodowego do zbiornika reakcyjnego kieruje się techniczny siarczan manganawy w ilości 8,2 kg w postaci krystalicznej i miesza się w temperaturze otoczenia od lO do 25°C aż do całkowitego rozpuszczenia. Po całkowitym rozpuszczeniu siarczanu manganawego w roztworze do zbiornika reakcyjnego wsypuje się molibdenian amonowy w ilości 0,2 kg w postaci krystalicznej oraz czteroboran sodu /Νβ2Β^0γ x lOHgO/ w ilości 5,2 kg w postaci krystalicznej i mesza się całą zawartość w temperaturze otoczenia az do całkowitego rozpuszczenia. Następnie wsypuje się siarczan miedziowy /CuSO^ x 7^0/ w ilości 12,2 kg w postaci krystalicznej i mesza się całą zawartość zbiornika reakcyjnego w tempera turze otoczenia aż do całkowitego rozpuszczenia. Kolejno wlewa się do zbiornika reakcyjne^go wodny roztwór siarczanu cynkowego w ilości. ^11,2 dcm^ o stężeniu l¹⁰ g/dcnr Zn i wodny roztwór siarczanu żelazawego w ilości 31,25 dcm⁵ o stężeMu ^{80 g}/dcm^ ?e i ^mesza się w temperaturze otoczenia az do całkowitego rozpuszczenia. W końcowej fazie wlewa się do zciornika reakcyjnego roztwór v/odn^y siarczanu magnezowego w ilości 333 dcm^-' zawierający ⁴5 ^dcm^ Mg ⁱ uzupełnia zbiornik reakcy^jny wod^ą do 11.0°° dcm^J i Mesza w temppraturze otoczenia w ciągu do sześciu godzin. Przed zakończeniem mieszania do zbiornika reakcyjnego aooaje się flokulanta w postaci roztworu magnafloku w ilości ⁹⁵ mg czystego składnilka na ¹⁰⁰⁰ acm^ roztworu.

Uzyskany koncentrat nawozu magnezow/ego przepompowuje się do stożkowego zbiornika od sto.] owego wykonanego ze stali nierdzewnej, gazie w czasie 24 godzin dokonuje się jego sezonowania i sklarowania. Sklarowany roztwór przepompowuje się do zbiornika rozlewczego skąd kieruje się koncentrat do maszyny rozlewczej i konfekcjonowania.

Przykład II. Do zbiornika reakcyjnego wykonanego ze stali nlerdzewnej o ^jemności ^{1000 d}cm^ za jątrzonego w mieszano mechaniczne wlewa sd.ę ⁴⁰⁰ dcm^P wody i ^d^zewa się do temperatury od 3⁰ - 35°^C. Po włączenk meszadła wsypuje się do zbiornika reakcyjnego wersenian dwusodowy w postaci krystalicznej w ilości od 24 do 40 kg. Zawaftlść zbiornika reakcyjnego następnie miesza się przez około 30 minut az do całkowitego rozpuszczenia wersenianu dausldoaego. Do powstałego roztworu wodnego wersenianu dwus^^ego wlewia 6^ię wodny roztwiir siarczanu manganawego w ilo^ści 36 dcm, z^awiera^jąc^y olcoło 83-⁸⁵ g/dcm^J Mn ⁱ miesza sl.ę w temperaturze otoczenia od ^1O-²5°^{C a}ż do całkowitego rozpuszczenia. Następnie do zbiornika reakcyjnego wsypuje się molibdenian amonowy /NH^^ MoO^ w ilości 0,2 kg w postaci krystalicznej oraz czteroboran sodu w ilości 5,2 kg w postaci krystalicznej i miesza całą zawartość w temperaturze otoczenia az do całkowitego rozpuszczenia. Po całkowitym rozpuszczeniu molildenlanu amonowego i czteroboranu sodu do powstałego roztworu wsypuje się siarczan miedziowy w postaci krystalicznej w ilości

12.2 kg i miesza się całą zawartość zbiornika reakcyjnego w temperaturze otoczenia az do całkowitego rozpuszczenia. Następnie do zbiornika reakcyjnego kolejno kieruje się stężony roztwór wodny siarczanu cynkowego w ilości ¹⁸.2 dcm^ ⁱ stężon^y roztwiśr wodn^y siarczanu Matawego w ilości 31,25 dcm^ i miesza się w tempera turze otoczenia az ao całkowitego rozpuszczenia. Stę^żon^y roztwór wodny siarczanu cynkowego zawiera około ^{110 g/}dcm^ ^Zn, a stężony

160 892 roztwór wodny siarczanu żelazawego 8⁰ g/dcm^ ?e. W końcowej fazie wlewa aię do zbiornika reakcyjnego roztwór wodny siarczanu magnezowego w ilości 334 dcrn^, zawierając^y 45 g/^cm^ Mg i uzupełnia ztiiornik rea^kc^yjn^y wodą do ^{1000 d}cm^J i miesza si.ę w temperaturze otoczenia ^do sze^ściu godzin.

Uzyskany koncentrat nawozu magnezowego przepompowuje się do stożkowego zbiornika odstojowego wykonanego ze stali nierozewnej. Do zbiornika odstojowego dodaje się flokulanta w postaci seperanu w ilości 125 mg czystego stadnika na ¹⁰⁰⁰ dcm^ roztworu koncentratu nawozu magnezowego.

W zbiorniku odstojowym w czasie 24 godzin dokonuje się sedymentacja ewentualnych przypadkowych substancji stałych oraz sezonowanie i sklarowanie. Sklarowany roztwór dekantuje się za pomocą pompy do zbiornika rozlewczego równie^ż wykonanego ze stali nierdzewnej o ^po^jemności 300 <icm\ z kt^óreg^o za pomocą urządzenia rozlewczego roztwór preparatu kieruje się do polietyno°yc^h po^jemników 1 dcm\ 2 ^dcm\ ³ dcm^ i ⁵ dcm·’. Koncentrat rozlany do pojemników zaopatruje się w etykietki producenta i stanowi gotowy produkt do dystrybucji.

Przed stawione przykłady wytwarzania koncentratu nawozu magnezowego umoo^żlw±aj^ą otrzymanie pre^paratu zawiera^jące^go ^Mg0 w i.lo^ści ²500⁰ Ąg/^m·', cynku - ²0°0 mg/dcm© ze!.aza w postaci. ?e^{d +} - ²⁵⁰⁰ mg/dcm , miedzi ²⁷⁵⁰ mg/dcm, ^boru - 1.5⁰ moliljclenu - ¹⁰⁰ mg/dcm^J i. manganu ³⁰⁰⁰ mg/dcm. Jest to ^preparat s^ei^oowany z ^pełnym ze^tw^m mikroelementów i przez to doskonale wchłaniany przez liście roślin. Mozę być użytkowany tasze jako doglebowy nawóz mikroelementowy. Duże stężenie preparatu zapewnia użytkownikom efektywne i długotrwałe ^^koozy^sltanie opaKowaia. Jego użytkowanie może być dokonywane po rozcieńczeniu przykładowo 1 dcm preparatu w ¹⁰⁰⁰ dcm^ wody. Rozcieńczony ^prepara^t szczególnie ^jest ^przeznaczon^y do zasilania dolistnego roślin ozdoonycn i kwiatów, sadów i krzewów, warzyw oraz upraw polowych jak zbóz, rzepaku, buraków i ziemniaków. Dooistne dokarmianie roślin należy przeprowadzać w czasie pochmurnej pogody i przy nizszycn temperaturach. Systematycznie stosowany rozcieńczony koncentrat nawozu magnezowego zapewnia wzrost plonów, wzmacnia rośliny, intensyfikuje zieleń liści i kolorystykę kwiatów. Kie wykazuje właściwości fiooooksycznycr. i jast czysty myko- i bakteriologicznie. Rozcieńczony preparat jest szczególnie zalecany do zasilania uzupełniającego przy nawożeniu makroelementami. Rozcieńczony koncentrat jest roztworem kla^wnym nadającym się do rozpylania za pomocą dysz.

Claims (4)

1. Sposób oytwarzania koncentratu naoozu magnez^ego z mikroelementami przy zastosooaniu jako kompleksom soli kwasu wersenooego, znamienny tym, ze o oodnym roztoorzę najdogodniej oersenianu dousodooego rozpuszcza się o tempera turze pokojowej nieorganiczne rozpuszczalne sole metali kolejno oedług ora sta jące j oartości ze znakiem ujemnym zmiany energii soobodnej reakcji kompleksooania poszczególnych składnik óo, a jako ostatnią rozpuszcza się sól magnezu korzystnie o postaci siarczanu, a przed albo korzystnie po zakończeniu sporządzania zestawu zoiązkóo kompleksooych dodaje się do roztooru nieoielką ilość flokulanta.

2. Sposób oedług zastrz. 1, znamienny t y m, że rozpuszczanie oersenianu dwuθodtotgo prooadzi się o tempera turze od 3θ do 35°C przy zacnooaniu stosunku WAgooego oody do oersenianu dwustdowego o granicach 10 t 0,3-1,0.

3. Sposób oedług zastrz. 1,znamienny tym, że o oodnym roztoorze oersenianu dou8tdtoego rozpuszcza się kolejno siarczan manganaoy, a następnie jednocześnie mliD^^nian amonooy i czteroboran sodu, po czym o powstałym roztoorze rozpuszcza się siarczan miedziGoy, a po rozpuszczeniu tego składnika rozpuszcza się o poostałym roztoorze jednocześnie siarczan cynkooy i siarczan żelazaoy, przy utrzymaniu stosunku oagooego oazyatkich mikroelementów razem oziętych do ^O róonym najkorzystniej 1,05 » 25, podczas gdy stosunek oagooy zjonizooanych meeali - Mn t Mo i B : ^Cu : Fe^⁺ i ^Zn ^y^r^o^i lcorzystni-e ^3,0 » ^0,1 : ^0,15 : ^2,75 : ²,5 : 2,0.

4. Sposób oedług zaatrz. 1,znamienny tym, że do roztooru kietowanego ze zbiornika reakcyjnego /reaktora/ do zbiornika odstojowego oprooatiza si^{ę f}lokulaⁿt o ilości ^do ¹⁰⁰ mg/l°00 <Jcm^ roztooru lub pooyżej tej ilości.