PL168045B1

PL168045B1 - Sposób wytwarzania nawozowego koncentratu mikroelementowego

Info

Publication number: PL168045B1
Application number: PL29630492A
Authority: PL
Inventors: Roman Czuba; Henryk Gorecki; Jozef Hoffmann; Andrzej Brambor; Jan Marcisiak; Ryszard Mieso; Zygmunt Kowalski; Jan Juroszek
Original assignee: Politechnika Wroclawska
Priority date: 1992-10-20
Filing date: 1992-10-20
Publication date: 1995-12-30

Abstract

Sposób wytwarzania nawozowego koncentratu mikroelementow'ego. polegający na rozpuszczaniu arztych mikroolomortów w wodrom rwatawrao azatorającom swlo kwasu otoloewdpuymtewgatorwwgtwpoow, koraostnio w ilości od 10% do 75% w stosunku stochiomotrocanom do wprowzdazeoch mikroolomoetów, aramiorro tom, żo w roatworao roapuszczz się kolojno bor w ilości odpowizdzjącoj do 0,9% mzsowoch B w gotowom produkcio, molibdon w ilości odpowizdzjącoj do 0,02% mzsowoch Mo w gotowom produkcio, kobzlt w ilości odpowizdzjącoj do 0,003% mzsowoch Co w gotowom produkcio, miodź w ilości odpowtydzjącoj od 0,05 mzsowoch do 1,2% mzsowoch Cu w gotowom produkcio, conk w ilości odpopizdzjącoj od 0,05% mzsowoch do 1,5% mzsowygh Zr w gotowom produkcio, myeozn w ilości odpowtzdzjągoj od 0,05% mzsowoch do 2,0% mzsowogh Mn w gotowom produkcio i prao obojętnom lub słzbo kwzśnymodgzyeto roztworu orzz tomρoraturao od 308K do 363K, z nzstępnio żolzzo w ilości odpowizdzjągoj do 1,8% mzsowoch Fo w gotowom produkcio, przo pH roztworu mniojszom od 6 i tomporzturao od 308K do 363K, po czom rozpuszczz się mzgnoz w ilości odpowizdzjącoj od 0,5% mzsopogh do 6,0% mzsowogh Mg w gotowom produkcio i dodzjo mocznik w ilości odpowizdzjąggj od 0,5% mzsowoch do 15% mzsopych zzotu w gotowom produkcio, utrzomując tomporzturę powożoj 308K, z nzstęprio korYgujo pH gotowogo produktu do wzności w azkrosio od 3 do 7.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nawozowego koncentratu mikroelementowego, mającego postać płynną i prcezeaczoeego zwłaszcza do dolistnego zasilania roślin mikroelementami nawozowymi i magnezem.

Z polskiego opisu patentowego nr 129400 znany jest wieloskładnikowy nawóz płynny z mikroelementami, przy którego wytwarzaniu stosuje się miedź, magnez, żelazo, wapń, cynk, mangan, kobalt, bor i molibden. Roztwór tych mikroelementów sporządza się przez rozpuszczenie ligninosulfonianów poszczególnych pierwiastków metalicznych w wodnym roztworze kwasu etylenodwuaminoczterroatowdgo lub jego soli sodowej, potasowej lub amonowej. Roztwór mikroelementów dodaje się do roztworu soli potasu, amonu i mocznika, otrzymując nawóz płynny. Mikroelementy wprowadzone są do nawozu w formie skompleksowanej za pomocą dwóch ahdlαtorów, którymi są kwasy ligninosulfonrwe i kwas etyleeodwuaminoazterooctown

168 045 lub jego sole potasowa, sodowa lub amonowa, w ilości od 30% do 80% zapotrzebowania stechiometrycznego.

Stosowanie znanego układu chelatującego pozwala na częściowe zapobieganie tworzeniu się nierozpuszczalnych osadów i zwiększenie zawartości mikroelementów w nawozie, lecz prowadzi do występowania, w trakcie magazynowania gotowych nawozów, wtórnych procesów chemicznych, w których powstają trwałe krystaliczne osady ograniczające możliwość stosowania nawozów z użyciem specjalistycznego sprzętu rolniczego. Stosowanie znanego układu chelatującego nie zapewnia żądanych ilości mikroelementów w nawozach, umożliwiających ich skorelowanie z zapotrzebowaniem poszczególnych roślin. Ponadto, nierozpuszczalne i mające parzące oddziaływanie na rośliny, składniki nawozu powodują, że nie można go stosować do dolistnego dokarmiania roślin. Doglebowe nawożenie zmniejsza wielokrotnie pobór nawozu przez rośliny i zmniejsza efektywność oddziaływania mikroelementów.

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania nawozowego koncentratu mikroelementowego, polegającego na rozpuszczaniu mikroelementów w wodnym roztworze zawierającym sole kwasu etylenodwuaminoczterooctowego, korzystnie w ilości od 10% do 75% w stosunku stechiometrycznym do wprowadzanych mikroelementów. Istota wynalazku polega na tym, że w roztworze rozpuszcza się- kolejno bor w ilości odpowiadającej do 0,9% masowych B w gotowym produkcie, molibden w ilości odpowiadającej do 0,02% masowych Mo w gotowym produkcie, kobalt w ilości odpowiadającej do 0,003% masowych Co w gotowym produkcie, miedź w ilości odpowiadającej od 0,05% masowych do 1,2% masowych Cu w gotowym produkcie, cynk w ilości odpowiadającej od 0,05% masowych do 1,5% masowych Zn w gotowym produkcie, mangan w ilości odpowiadającej od 0,05% masowych do 2,0% masowych Mn w gotowym produkcie i przy obojętnym lub słabo kwaśnym odczynie roztworu oraz temperaturze, od 308K do 363K. Następnie rozpuszcza się żelazo w ilości odpowiadającej do 1,8% masowych Fe w gotowym produkcie, przy pH roztworu poniżej 6 i temperaturze od 308K do 363K, po czym rozpuszcza się magnez w ilości odpowiadającej od 0,5% masowych do 6,0% masowych Mg w gotowym produkcie i dodaje mocznik w ilości odpowiadającej od 0,5% masowych do 15% masowych azotu w gotowym produkcie, utrzymując temperaturę powyżej 308K. Na zakończenie koryguje się pH koncentratu do wartości od 3 do 7. W sposobie według wynalazku bor wprowadza się w postaci kwasu bornego lub boranu sodowego, molibden w postaci molibdenianu amonowego lub sodowego, zaś kobalt, miedź, cynk, mangan wprowadza się w postaci soli siarczanowej, chlorkowej lub azotanowej. Żelazo jest wprowadzane na +2 lub +3 stopniu utleniania w postaci soli siarczanowej, azotanowej lub chlorkowej. Podczas rozpuszczania soli manganu i żelaza do korekcji pH roztworu używa się kwasu cytrynowego lub octowego. Magnez jest wprowadzany w postaci siarczanu magnezu lub chlorku magnezu, a regulację pH gotowego produktu prowadzi się przy użyciu kwasu cytrynowego, kwasu octowego lub etanoloaminy.

Nieoczekiwanie okazało się, że składniki mieszaniny chelatującej stosowanej w sposobie według wynalazku wykazują synergistyczne własności, co w efekcie prowadzi do powstania chelatów użytych substancji kompleksujących i adduktów składników nawozowych z mocznikiem. W sposobie według wynalazku tworzą się addukty mocznika z nieschelatowanymi składnikami nawozowymi koncentratu typu MaXb nCO(NH2)2 ZH2O, gdzie M jest symbolem mikroelementu, X symbolem anionu, a, b oznaczają współczynniki stechiometryczne, n=1,2, 3, 4,6,10-ilość,cząstek mocznika w addukcie, z oznacza ilość cząstek wody w addukcie. W wyniku tego zawartość mikroelementów w koncentracie wytworzonym sposobem według wynalazku jest znacznie wyższa niż w znanych skoncentrowanych· nawozach, przy równoczesnym, całkowitym wyeliminowaniu niebezpieczeństwa powstawania nierozpuszczalnych osadów. Koncentrat wytworzony sposobem według wynalazku charakteryzuje się lepszymi własnościami fizykochemicznymi, niż znane dotychczas koncentraty mikroelementowe, pozwalającymi na efektywne wykorzystanie koncentratu przy zastosowaniu specjalistycznego sprzętu rolniczego. Szeroki zakres i duża zawartość poszczególnych mikroelementów i magnezu pozwalają na optymalne dostosowanie składu nawozu do indywidualnych potrzeb roślin. Rozcieńczony koncentrat nadaje się do dolistnego nawożenia roślin, co jest wielokrotnie efektywniejsze niż nawożenie doglebowe.

168 045

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wytwarzania nawozowych koncentratów mikroelementowych przeznaczonych do nawożenia rzepaku, roślin okopowych, roślin cytrusowych, roślin strączkowych i roślin zbożowych.

Przykład I. W 37,8 kg wody rozpuszcza się 5 kg dwupodstawionej soli sodowej kwasu etylenodwuaminoczterooctowego i ogrzewając roztwór do temperatury 308K dodaje się kolejno 3,11 kg kwasu bornego, 0,01 kg molibdenianu amonowego o wzorze (NH4)6Mo?O 24 4 H20, 0,43 kg siarczanu miedzi o wzorze CUSO4 5 H2O, 2,39 kg siarczanu cynku o wzorze ZnSO4 7H2O oraz 2,01 kg siarczanu manganu o wzorze MnSO4 H 2O, przy czym pH roztworu wynosi 7,4. Następnie dodaje się 1,1 kg kwasu cytrynowego, w wyniku czego obniża się pH roztworu do wartości 5,4. Po podgrzaniu roztworu do temperatury 333K dodaje się 1,65 kg siarczanu żelazawego o wzorze FeSO4 H2O. Po rozpuszczeniu się związku żelaza do roztworu dodaje się 20,3 kg siarczanu magnezu o wzorze MgSO4 7 H2O, a następnie 25,7 kg mocznika, utrzymując temperaturę roztworu w wysokości 328K. Do gotowego produktu dodaje się 0,5 kg trójetanoloaminy, w wyniku czego pH koncentratu wynosi 5,2. W wyniku dodania mocznika tworzą się jego addukty, takiejak:MgSO4 CO(NH2)2 3 H2O, CUSO4 3CO(NH2)2, MnSO4 CO(NH2)2H2O, MnSO4 4CO(NH2)2 2H2O, MnSO4 6CO(NH2)2, ZnSOą 6CO(NH2)2, ZnSO4 CO(NHzh 2 H 2O. Otrzymany koncentrat mikroelementowy, w ilości 100 kg, zawiera 12% masowych azotu, 2% masowych magnezu, 0,54%masowych boru, 0,11% masowych miedzi, 0,65% masowych manganu, 0,54% masowych cynku, 0,54% masowych żelaza i 0,0054% masowych molibdenu. Gęstość koncentratu wynosi 1,26 kg/dm³. Koncentrat ten jest bardzo dobrym źródłem mikroelementowych składników do dolistnego zasilania rzepaku i roślin okopowych.

Przykład II. W 47,12 kg wody rozpuszcza się 3,5 kg mieszaniny dwupodstawionej i trójpodstawionej soli potasowej kwasu etylenodwuaminoczterooctowego i ogrzewając roztwór do temperatury 303K dodaje się kolejno 0,98 kg siarczanu miedzi o wzorze CuSO4 5 H2O, 0,66 kg siarczanu cynku o wzorze ZnSO4 7H2O, po czym po dodaniu 0,2 kg kwasu octowego rozpuszcza się 1,54 kg siarczanu manganu MnSO4 7H2O, utrzymując temperaturę roztworu w wysokości 328K. Następnie do roztworu dodaje się 20,3 kg siarczanu magnezu o wzorze MgSO4 7H2O, po czym dozuje się 25,7 kg mocznika, utrzymując temperaturę 318K. W roztworze tworzą się addukty mocznika typu MgSO4 CO(NH2)2 3H2O, CUSO4 3CO(NH.2)2, MnSO4 6CO(NH2)2, MnSO4 4CO(NH2)2 2H2O, MnSO4 CO(NH2>2 2H2O, MnSO4 CO(NH2)2 H2O, ZnSO4 6CO(NH2)2, ZnSO4 CO(NH2)2 2H2O. Otrzymuje się 100 kg płynnego koncentratu mikroelementowego, o pH=5,6, gęstości 1,25 kg/dm3, zawierającego 12% masowych azotu, 2% masowych magnezu, 0,25% masowych miedzi, 0,15% masowych cynku, 0,5% masowych manganu. Koncentrat ten jest dobrym źródłem mikroelementów w dolistnym nawożeniu roślin cytrusowych.

Przykład III. W 56,75 kg wody rozpuszcza się 6 kg dwupodstawionej soli sodowej kwasu etylenodwuaminoczterooctowego, anastępnie ogrzewając roztwór rozpuszcza się kolejno 2,59 kg kwasu bornego, 0,0024 kg siarczanu kobaltu o wzorze CoSO4 7 H2O, 0,0113 kg molibdenianu sodowego o wzorze Na2MoO4 2H2O, 0,71 kg siarczanu miedzi o wzorze CUSO4 5 H 2O, 1,31 kg chlorku cynku o wzorze ZnCl2 3 H 2O oraz 2,35 kg azotanu manganu o wzorze Mn(NO3)2 6 H 2O, przy czym pH roztworu wynosi 7. Po dodaniu 0,3 kg kwasu cytrynowego pH koryguje się do 5,9. Przy tej wartości pH i temperaturze roztworu 363K, dodaje się 2,26 kg siarczanu żelazowego o wzorze Fe(SO4)3 9H2O. Po rozpuszczeniu związku żelaza do roztworu wprowadza się 25,08 kg chlorku magnezu o wzorze MgCl2 6H2O, a następnie podgrzewając roztwór do 323K dodaje się 2,14 kg mocznika. Dotychczas nieschelatowane związki mikroelementów tworzą następujące addukty mocznika: CoSO 4 6CO(NH2)2, CoSO4 2CO(NH2)2 4H2O, CuSO4 3CO(NH2)2, ZnCk 2CO(NH2)2, Mn(NO3)2 4CO(NH2)2 H2O, MgCl2 6cO(NH2)2, MgCl2 4CO(NH2)2, MgCL CO(NH2)2 4H 2O. Celem skorygowania pH gotowego koncentratu dodaje się 0,4 kg trójetanoloaminy. Otrzymuje się 100 kg płynnego koncentratu mikroelementowego o pH=5,5, gęstości 1,18 kg/dm3, zawierającego 1% masowy azotu, 3% masowych magnezu, 0,45% masowych boru, 0,18% masowych miedzi, 0,45% masowych manganu, 0,45% masowych cynku, 0,45% masowych żelaza, 0,0045% masowych molibdenu, 0,0005% masowych kobaltu. Koncentrat ten jest bardzo dobrym źródłem mikroelementów do dolistnego dokarmiania roślin strączkowych.

168 045

Przykład IV. W 42,69 kg wody rozpuszcza się 6 kg dwupodstawionej soli amonowej kwasu etylenodwuaminoczterooctowego, po czym ogrzewając roztwór dodaje się kolejno 0,64 kg boranu sodowego, 0,007 kg molibdenianu amonowego o wzorze (NH 4)óMo7O24 4H 2O, 2,21 kg azotanu miedzi o wzorze Cu(NO₃)2 3H2O, 3,84 kg siarczan cynku ZnSO4 7H2O. pH roztworu wynosi 5,9. Po podgrzaniu roztworu do 363K dodaje się 3,36 kg siarczanu manganu o wzorze MnSO4 H2O. Po rozpuszczeniu związku manganu, przy pH roztworu 5,2 i temperaturze 308K, dodaje się 2,52 kg chlorku żelazowego o wzorze FeCl₃. Następnie rozpuszcza się w roztworze 16,72 kg chlorku magnezu o wzorze MgCl2 6H 2O, a następnie przy temperaturze roztworu 318K wprowadza się 21,41 kg mocznika. W roztworze powstają następujące addukty mocznika: ZnSO4 6CO(NH2)2, ZnSO4 CO(NH2)2 2H2O, MnSO4 6CO(NH2)2, MnSO4 4CO(NH2)2 2H2O, MnSO4 CO(NH2)2 2H2O, MnSO4 CO(NH2)2 H2O, FeCl₃6CO(NH2)2, MgCl2 6CO(NH2)2, MgClz 4CO(NH2)2, MgCl₂ CO(NH2)2 4H2O. W celu skorygowania pH gotowego koncentratu do wartości 5,4 dodaje się 0,6 kg trójetanoloaminy. Otrzymuje się 100 kg płynnego koncentratu mikroelementowego o gęstości 1,29kg/dm³, zawierającego 10% masowych azotu, 2% masowych magnezu, 0,0077% masowych boru, 0,58% masowych miedzi, 1,09% masowych manganu, 0,87% masowych cynku, 0,87% masowych żelaza i 0,036% masowych molibdenu. Koncentrat ten jest bardzo dobrym źródłem mikroelementów w dolistnym dokarmianiu roślin zbożowych.

168 045

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania nawozowego koncentratu mikroelementowego, polegający na rozpuszczaniu znanych mikroelementów w wodnym roztworze zawierającym sole kwasu etylenodwuaminoczterooctowego, korzystnie w ilości od 1^%c do 75% w stosunku stechiometrycznym do wprowadzanych mikroelementów, znamienny tym, że w roztworze rozpuszcza się kolejno bor w ilości odpowiadającej do 0,9% masowych B w gotowym produkcie, molibden w ilości odpowiadającej do 0,02% masowych Mo w gotowym produkcie, kobalt w ilości odpowiadającej do 0,003% masowych Co w gotowym produkcie, miedź w ilości odpowiadającej od 0,05 masowych do 1,2% masowych Cu w gotowym produkcie, cynk w ilości odpowiadającej od 0,05% masowych do 1,5% masowych Zn w gotowym produkcie, mangan w ilości odpowiadającej od 0,05% masowych do 2,0% masowych Mn w gotowym produkcie i przy obojętnym lub słabo kwaśnym odczynie roztworu oraz temperaturze od 308K do 363K, a następnie żelazo w ilości odpowiadającej do 1,8% masowych Fe w gotowym produkcie, przy pH roztworu mniejszym od 6 i temperaturze od 308K do 363K, po czym rozpuszcza się magnez w ilości odpowiadającej od 0,5% masowych do 6,0% masowych Mg w gotowym produkcie i dodaje mocznik w ilości odpowiadającej od 0,5% masowych do 15% masowych azotu w gotowym produkcie, utrzymując temperaturę powyżej 308K, a następnie koryguje pH gotowego produktu do wartości w zakresie od 3 do 7.
2.Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że bor wprowadza się w postaci kwasu bornego lub boranu sodowego.
3. Soosbb wedłgg zastrz. 1 , znamienny tym, ee molibden wprowadź a się w oostaci molibdenianu amonowego lub sodowego.
4. Sposób wedhig zatttz , 1 , znamienny tym , że kobalt , nnedź , cynk . ^]pr¢^o^^<l:za się w postaci soli siarczanowej, chlorkowej lub azotanowej.
5.SposóSb według z.astrz , 1, znameenny tym , że żeaazo wyprowadza się na +2 lub +3 stopniu utlenienia w postaci soli sizrazaeowej, azotanowej lub chlorkowej.
6.Spoóób weduug zsz^z. ,, /πηΓ^ί^ην tyniec degutacjc pH roztworu podcass rozpuzaczania soli manganu i żelaza prowadzi się za pomocą kwasu cytrynowego lub octowego.
7.Sposób według zastrz. 1, znameenny tym , że magnez wprowadza się w posaacs siarczanu lub chlorku magnezu.
8. wedUg zashz . 1, z^^aiiί^r^r^y tym , że i^^g^uh^cję pH gotowego j>r<^<^i^lttts prowadzi się za pomocą kwasu cytrynowego, kwasu octowego lub etaeoloaminy.