PL180310B1

PL180310B1 - Method of obtaining fertiliser concentrate

Info

Publication number: PL180310B1
Application number: PL96312591A
Authority: PL
Inventors: Boleslaw Skowronski; Maria Dankiewicz; Jozef Sas; Zbigniew Malczewski; Franciszek Czornik
Original assignee: Inst Nawozow Sztucznych; Instytut Nawozow Sztucznych
Priority date: 1996-01-30
Filing date: 1996-01-30
Publication date: 2001-01-31
Also published as: PL312591A1

Abstract

Sposób otrzymywania koncentratu nawozowego całkowicie rozpuszczalnego w wodzie zawierającego mikroelementy i ewentualnie makroelementy: azot i/lub potas, i/lub fosor, i/lub magnez, znamienny tym, że w środowisku wodnym zawierającym sól sodową kwasu etylenodwuaminoczterooctowego w ilości 30% do 70% wagowych zapotrzebowania stechiometrycznego rozpuszcza się sole żelaza, miedzi, manganu, cynku, kobaltu, boru, molibdenu w ilości odpowiadającej od 0,1% do 30% wagowych sumy pierwiastków mikroelementowych w gotowym produkcie, a następnie w czasie reakcji kompleksowania lub po jej zakończeniu, rozpuszcza się kolejno fosforan potasowy i/lub amonowy, i/lub sodowy w ilości odpowiadającej od 0% do 40% wagowych P2O5 w gotowym produkcie, mocznik w ilości odpowiadającej od 0% do 25% wagowych azotu w gotowym produkcie oraz saletrę potasową i/lub siarczan potasowy w ilości odpowiadającej od 0% do 40% wagowych K2O w gotowym produkcie i siarczan magnezowy w ilości od 0% do 15% wagowych magnezu w gotowym produkcie oraz kwas cytrynowy w ilości od 0% do 70% wagowych zapotrzebowania stechiometrycznego, całość miesza się i ogrzewa roztwór w temperaturze 30°C do 90°C, aż do całkowitego rozpuszczenia się surowców, a następnie odparowuje się wodę i suszy w znanych urządzeniach zapewniających jednorodny produkt.The method of obtaining a fertilizer concentrate completely soluble in water containing micronutrients and possibly macronutrients: nitrogen and / or potassium and / or phosphorus, and / or magnesium, characterized in that in an aqueous medium containing the sodium salt of the acid ethylenediaminetetraacetic acid in an amount of 30% to 70% by weight of the stoichiometric requirement dissolves iron, copper, manganese, zinc, cobalt, boron, molybdenum salts in an amount corresponding to 0.1% to 30% by weight of the sum of the trace elements in the finished product and then during or after the complexation reaction, potassium and / or ammonium and / or sodium phosphate is dissolved successively in an amount corresponding to from 0% to 40% by weight of P2O5 in the finished product, equivalent to urea from 0% to 25% by weight of nitrogen in the finished product and potassium nitrate and / or potassium sulphate in an amount corresponding to 0% to 40% by weight of K2O in the finished product and magnesium sulfate in an amount from 0% to 15% by weight of magnesium in the finished product and citric acid in an amount from 0% to 70% by weight of the stoichiometric requirement, the whole is stirred and the solution is heated at 30 ° C to 90 ° C until complete dissolution occurs the raw materials, and then the water is evaporated and dried in known providing equipment homogeneous product.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania koncentratu nawozowego rozpuszczającego się całkowicie w wodzie, zawierającego składniki makro- i mikroelementowe, przeznaczonego do stosowania dolistnego w postaci rozcieńczonych roztworów oraz doglebowego w formie proszków.The subject of the invention is a method of obtaining a fertilizer concentrate completely soluble in water, containing macro- and micronutrients, intended for foliar application in the form of diluted solutions and soil application in the form of powders.

Koncentraty nawozowe, w których skład wchodzą sole mineralne o wysokiej czystości, niezawierającej zanieczyszczeń w postaci nierozpuszczalnej w wodzie, ulegają łatwo zbryleniu, czemu sprzyja zawarta w większości z nich woda krystalizacyjna i resztki, nieusuniętej w czasie produkcji wilgoci. Aby zapobiec zbrylaniu się nawozu stosuje się różne zabiegi, jak na przykład usuwanie wilgoci i wody krystalizacyjnej z surowców poprzez prażenie ich w odpowiedniej dla danego związku temperaturze, mielenie i następnie mieszanie odwodnionych surowców. Niestety bezwodne sole z reguły dużo trudniej się rozpuszczają w wodzie niż ich uwodnione odpowiedniki. Aby uniknąć wytrącania się osadów w czasie rozpuszczania wieloskładnikowego nawozu w wodzie musi on zawierać kompleksony, które wiązą pierwiastki mikroelementowe w trwałe kompleksy uniemożliwiające tworzenie się uciążliwych osadów.Fertilizer concentrates, which consist of high-purity mineral salts, which do not contain impurities in the form of insoluble in water, are easily agglomerated, which is favored by the water of crystallization and residues not removed during the production of moisture in most of them. To prevent caking of the fertilizer, various measures are used, such as removing moisture and water of crystallization from the raw materials by roasting them at a temperature appropriate for a given compound, grinding and then mixing the dehydrated raw materials. Unfortunately, anhydrous salts are generally much more difficult to dissolve in water than their hydrated counterparts. In order to avoid the precipitation of sediments when dissolving a multi-component fertilizer in water, it must contain complexones that bind microelement elements into permanent complexes preventing the formation of troublesome sediments.

W większości metod dodaje się więc do mieszanki nawozowej zawierającej makroskładniki, gotowe kompleksy pierwiastków mikroelementowych w postaci stałej, co jednak jest nieekonomiczne ze względu na dodatkowy koszt związany z ich wcześniejszą produkcją. Na przykład według patentu USA 3961932 (1976) kompleksy metali z kwasem etylenodwuaminoczterooctowym (ETDA) używa się do powlekania granul nawozów.Therefore, in most methods, ready-made complexes of micronutrients in solid form are added to the fertilizer mixture containing macronutrients, which, however, is uneconomical due to the additional cost associated with their earlier production. For example, according to US Patent 3,961,932 (1976), metal complexes with ethylenediaminetetraacetic acid (ETDA) are used to coat fertilizer granules.

Często również stosuje się formę półpłynną, aby uzyskać dokładne wymieszanie surowców. Na przykład według patentu RFN 2846832 (1980, Hoechst AG) otrzymuje się nawóz w postaci pasty zawierający rozpuszczalne w wodzie mikroelementy skompleksowane kwasem etylenodwuaminoczterooctowym i zmieszane z poliglikolem. Ta postać nawozu nie jest jednak łatwa w stosowaniu i trudniej rozpuszczalna od formy pylistej.A semi-liquid form is also often used to ensure thorough mixing of the raw materials. For example, German patent 2846832 (1980, Hoechst AG) produces a pasty fertilizer containing water-soluble micronutrients complexed with ethylenediaminetetraacetic acid and mixed with polyglycol. However, this form of fertilizer is not easy to apply and less soluble than the dusty form.

Wszystkie te niedogodności eliminuje sposób według wynalazku, w którym otrzymuje się nawóz całkowicie rozpuszczalny w wodzie w postaci pylistej mezbrylającej się, będący jednolitą mieszaniną surowców makroelementowych z kompleksami pierwiastków mikroelementowych.All these disadvantages are eliminated by the method according to the invention, which produces a fertilizer which is completely water-soluble in the form of a mesculating dust, which is a homogeneous mixture of macronutrient raw materials with complexes of microelement elements.

Istota wynalazku polega na tym, że w środowisku wodnym zawierającym sól sodowąkwasu etylenodwuaminoczterooctowego w ilości 30% do 70% wagowych zapotrzebowania stechiometrycznego rozpuszcza się sole żelaza, miedzi, manganu, cynku, kobaltu, boru i molibdenu w ilości odpowiadającej od 0,1 % wagowych do 30% wagowych sumy pierwiastków mikroelementowych w gotowym produkcie.The essence of the invention consists in the fact that in an aqueous medium containing sodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid in the amount of 30% to 70% by weight of the stoichiometric requirement, the salts of iron, copper, manganese, zinc, cobalt, boron and molybdenum are dissolved in an amount ranging from 0.1% by weight to 30% by weight of the sum of trace elements in the finished product.

Następnie w czasie reakcji kompleksowania lub po jej zakończeniu rozpuszcza się kolejno fosforan potasowy i/lub amonowy, i/lub sodowy w ilości odpowiadającej od 0% do 40% wagowych P₂O₅ w gotowym produkcie, mocznik w ilości odpowiadającej od 0% do 25% wagowych azotu w gotowym produkcie oraz saletrę potasową i/lub siarczan potasowy w ilości odpowiadającej od 0% do 40% wagowych K₂O w gotowym produkcie i siarczan magnezowy w ilości od 0 % do 15% wagowych magnezu w gotowym produkcie oraz kwas cytrynowy w ilości od 0 % do 70% wagowych zapotrzebowania stechiometrycznego, całość miesza się i ogrzewa roztwór w 30°C do 90°C aż do całkowitego rozpuszczenia się surowców, a następnie odparowuje się wodę i suszy w znanych urządzeniach zapewniających jednorodny produkt. Uzyskuje się nawóz w postaci proszku całkowicie rozpuszczalnego w wodzie, niehigroskopijnego i nie dającego osadu w czasie rozpuszczania.Then, during or after the complexation reaction, potassium and / or ammonium and / or sodium phosphate are dissolved successively in an amount corresponding to 0% to 40% by weight of P ₂ O ₅ in the finished product, urea in an amount corresponding to 0% to 25 % by weight nitrogen in the finished product and potassium nitrate and / or potassium sulphate in an amount corresponding to 0% to 40% by weight of K ₂ O in the finished product and magnesium sulphate in an amount from 0% to 15% by weight of magnesium in the finished product and citric acid in from 0% to 70% by weight of the stoichiometric requirement, the whole is stirred and the solution is heated at 30 ° C to 90 ° C until the raw materials are completely dissolved, then the water is evaporated and dried in known equipment providing a homogeneous product. The fertilizer is obtained in the form of a powder completely soluble in water, non-hygroscopic and does not give a sediment during dissolution.

Dla obniżenia kosztu wytwarzania nawozu, zaleca się sposobem według wynalazku, rozpuszczanie surowców prowadzić korzystnie w temperaturze 60-80°C. Korzystnie jest kobalt, żelazo, mangan, miedź i cynk wprowadzać w postaci soli siarczanowych, molibden w postaci molibdenianu amonowego i/lub sodowego, a bor w postaci kwasu borowego i/lub boraksu.In order to reduce the cost of fertilizer production, it is recommended by the method according to the invention, preferably dissolving the raw materials at a temperature of 60-80 ° C. Preferably, cobalt, iron, manganese, copper and zinc are introduced in the form of sulphate salts, molybdenum in the form of ammonium and / or sodium molybdate and boron in the form of boric acid and / or borax.

Nieoczekiwanie okazało się bowiem, że koncentrat nawozowy otrzymywany sposobem według naszego wynalazku, jest nawozem o doskonałych parametrach fizyko-chemicznych. Jest on całkowicie rozpuszczalny w wodzie i daje z wodą roztwory klarowne w każdym stosunku. Otrzymuje się go w postaci pylistej, mezbrylającej się, będącej jednolitą mieszaniną surowców makroelementowych z kompleksami pierwiastków mikroelementowych. Jest nawozem uniwersalnym, który może być zastosowany zarówno doglebowo, dolistnie jak i w nawożeniu z nawadnianiem /fertygacje/.It turned out unexpectedly that the fertilizer concentrate obtained by the method according to our invention is a fertilizer with perfect physico-chemical parameters. It is completely soluble in water and gives clear solutions with water in all ratios. It is obtained in the form of a dusty, meshing form, which is a homogeneous mixture of macronutrient raw materials with complexes of micronutrient elements. It is a universal fertilizer that can be applied to soil, foliar as well as fertilization with irrigation / fertigation /.

Nawóz według wynalazku może mieć różny skład w zależności od potrzeb i gatunku rośliny.The fertilizer according to the invention may have a different composition depending on the needs and the plant species.

Przykład IExample I

W 496.6081 wody rozpuszcza się kolejno 5 kg C^jHpjO ₈N₂Na₂ * 2H₂0,0,8 kg CuSO4 * 5H₂O, 0,88 kg ZnSO4 * 7H^O, 0,62 kg MnSO4 * H2O, 2 kg FeSO4 * 7H^O, 172,42 KH2PO4, 0,186 kg (NH4)₆Mo7O2₄*4H2O, 1,146 kg K₃BO₃,142,1 kgCO(N^L, 173,24KNO₃i5kgC₆H₈O₇*H2O mieszając i ogrzewając roztwór do temperatury 50-60°C. Następnie odparowuje się wodę. Zatężony roztwór suszy się do otrzymania sypkiego produktu. Otrzymuje się koncentrat nawozowy w postaci proszku o seledynowym zabarwieniu, całkowicie rozpuszczalny w wodzie o składzie: 17% N; 17% P2O₅; 27% K2O; 0,02% Mo; 0,04% Cu; 0,04% Mn; 0,04% Zn, 0,08% Fe.5 kg of C ^ jHpjO ₈ N ₂ Na ₂ * 2H ₂ 0.0.8 kg CuSO4 * 5H ₂ O, 0.88 kg ZnSO4 * 7H ^ O, 0.62 kg MnSO4 * H2O, 2 are consecutively dissolved in 496.6081 water. kg FeSO4 * 7H ^ O, 172.42 KH2PO4, 0.186 kg (NH4) ₆ Mo7O2 ₄ * 4H2O, 1.146 kg K ₃ BO ₃ , 142.1 kgCO (N ^ L, 173.24KNO _{3 and} 5kgC ₆ H ₈ O ₇ * With H2O, stirring and heating the solution to 50-60 ° C. Then the water is evaporated. The concentrated solution is dried to obtain a free-flowing product. A fertilizer concentrate is obtained in the form of a powder with a celadon color, completely soluble in water with the composition: 17% N; 17 % P2O ₅ ; 27% K2O; 0.02% Mo; 0.04% Cu; 0.04% Mn; 0.04% Zn, 0.08% Fe.

Przykład IIExample II

W 64 l wody rozpuszcza się kolejno 1 kg C₁₍₎H|4O₈N2Na2 * 2H20,0,49 kgCuSO4* 5H2O, 2,2 kg ZnSO4 * 7H^^, 40,568 kg MgSO 4 * 7H^^, 2,34 kg MnSO4 * H20,1,9 kg FeSO4 * 7H₂O, 0,0226 kg (NH4)₆Mo/O24 * 4H^O, 7,22 kg H₃BO3 i 1 kg C₆H₈O₇ *H2O mieszając i ogrzewając roztwór do temperatury 60-70°C. Następnie zatęża się gorący roztwór i suszy do otrzymania sypkiego produktu. Otrzymuje się koncentrat mikroelementowy w postaci proszku o niebiesko - zielonym zabarwieniu, całkowicie rozpuszczalny w wodzie o składzie: 11,5% Mg ; 3,6% B; 0,36% Cu; 2,1% Mn; 0,03% Mo; 1,4% Zn; 1,1% Fe.In 64 l of water 1 kg of C _{1 ()} H | 4O ₈ N2Na2 * 2H20, 0.49 kgCuSO4 * 5H2O, 2.2 kg of ZnSO4 * 7H ^^, 40.568 kg of MgSO 4 * 7H ^^, 2.34 kg MnSO4 * H20, 1.9 kg FeSO4 * 7H ₂ O, 0.0226 kg (NH4) ₆ Mo / O24 * 4H ^ O, 7.22 kg H ₃ BO3 and 1 kg C ₆ H ₈ O ₇ * H2O while mixing and heating the solution to 60-70 ° C. The hot solution is then concentrated and dried to a free flowing product. The result is a micronutrient concentrate in the form of a blue-green powder, completely soluble in water, with the composition of: 11.5% Mg; 3.6% B; 0.36% Cu; 2.1% Mn; 0.03% Mo; 1.4% Zn; 1.1% Fe.

Przykład IIIExample III

W 501 wody rozpuszcza się kolejno 2 kg C|₀H_]4O₈N ₂Na₂ * 2H?0,3 kg CuSO₄ * 5H₂O; 4,4 kg ZnSO ₄ * 7H₂O, 5,5 kg MnSO₄ * H₂O, 3,8 kg FeSO₄ * 7H₂O, 0,03 kg (NH ₄)₆ Mo₇O₂₄ * 4H₂O, 3,5 kg H₃BO₃ mieszając i ogrzewając roztwór do temperatury 55-65°C Następnie zatęża się gorący roztwór i suszy do otrzymania sypkiego produktu. Otrzymuje się koncentrat mikroelementowy w postaci proszku o zielonkawym zabarwieniu, całkowicie rozpuszczalny w wodzie o składzie: 3,6% B; 4,0% Cu; 10,3% Mn; 0,08 Mo; 5,4% Zn; 4,4% Fe.In 50 liters of water, 2 kg of C 1 are successively dissolved ₀ _H] ₈ N ₄ O ₂ * 2H ₂ The? 0.3 kg CuSO ₄ * 5H ₂ O; 4.4 kg ZnSO ₄ * 7H ₂ O, 5.5 kg MnSO ₄ * H ₂ O, 3.8 kg FeSO ₄ * 7H ₂ O, 0.03 kg (NH ₄ ) ₆ Mo ₇ O ₂₄ * 4H ₂ O , 3.5 kg of H ₃ BO _{3 while} stirring and heating the solution to 55-65 ° C. The hot solution was then concentrated and dried until a free-flowing product was obtained. A micronutrient concentrate is obtained in the form of a greenish powder, completely soluble in water, with the following composition: 3.6% B; 4.0% Cu; 10.3% Mn; 0.08 Mo; 5.4% Zn; 4.4% Fe.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 60 copies

Cena 2,00 zł.Price PLN 2.00.

Claims

Patent claims

1. The method of obtaining a fertilizer concentrate completely soluble in water containing microelements and possibly macroelements: nitrogen and / or potassium and / or phosphorus and / or magnesium, characterized in that in an aqueous medium containing sodium salt of ethylene diamine tetraacetic acid in an amount of 30% to 70 % by weight of the stoichiometric requirement, the salts of iron, copper, manganese, zinc, cobalt, boron, and molybdenum are dissolved in an amount corresponding to 0.1% to 30% by weight of the sum of micronutrients in the finished product, and then during the complexing reaction or after its completion, potassium and / or ammonium and / or sodium phosphate are successively dissolved in an amount corresponding to 0% to 40% by weight of P ₂ O ₅ in the finished product, urea in an amount corresponding to 0% to 25% by weight of nitrogen in the finished product and potassium nitrate and / or potassium sulphate in an amount corresponding to 0% to 40% by weight of K2O in the finished product and magnesium sulphate in an amount from 0% to 15% by weight of magnesium in g of the above-mentioned product and citric acid in an amount of 0% to 70% by weight of the stoichiometric requirement, the whole is mixed and heated at a temperature of 30 ° C to 90 ° C until the raw materials are completely dissolved, then the water is evaporated and dried in known devices ensuring a homogeneous product.

2. The method according to p. The process of claim 1, characterized in that the dissolution of the raw materials is preferably carried out at a temperature of 60-80 ° C.

3. The method according to p. The method of claim 1, wherein cobalt, iron, manganese, copper, zinc and magnesium are introduced as sulphate salts, boron in the form of boric acid and / or borax and molybdenum in the form of ammonium and / or sodium molybdate.