PL184730B1 - Sposób wytwarzania stałych nawozów mikroelementowych w formie skompleksowanej - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania stałych nawozów mikroelementowych w formie skompleksowanej. podczas procesu ykutrzlizacji kwasów wodą amoniakalną, znamienny tym, że kwasy awtno0acbo0sylowe neutralizuje się coztwocew wody awonta0alnej. potem przeprowadza się 0owele0sowzyte siarczanowych Wocw metali w wysokiej temperaturze wytworzonej przez reakcję egzotermiczną. a następnie roztwór ftltcujk się i schładza się. a wytrącone kryształy chelatu odwirowuje się i suszy się.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania stałych nawozów mikroelementowych w procesie chelatowania w podwyższonej temperaturze, przy ograniczonej ilości wody w środowisku reakcji wnoszonej wyłącznie z substratami reakcji.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 160 892 sposób wytwarzania koncentratu nawozu magnezowego z mikroelementami, przy zastosowaniu jako kompleksonu soli kwasu wersenowego. Zgodnie z tym wynalazkiem, w wodnym roztworze, najdogodniej wersenianu dwusodowego, rozpuszcza się w temperaturze pokojowej nieorganiczne rozpuszczalne sole metali, według wzrastającej wartości ze znakiem ujemnym zmiany energii swobodnej reakcji kompleksowania poszczególnych składników, a po zakończeniu sporządzania zestawu związków kompleksowych dodaje się do roztworu niewielką ilość flokulanta. W wyniku tego procesu otrzymuje się nawóz, który po odparowaniu ma postać ciała stałego.

Znany jest także z polskiego opisu patentowego nr 154 245 sposób wytwarzania płynnych koncentratów nawozowych zawierających także mikroelementy w formie kompleksu uzyskanego w wyniku rozpuszczenia form metalicznych lub nieorganicznych związków tych metali w amoniakalno-wodnym roztworze soli amonowych kwasów organicznych alifatycznych zawierających w łańcuchu od jednego do pięciu atomów węgla.

Znany jest również sposób wytwarzania wieloskładnikowych nawozów płynnych z mikroelementami, do nawożenia dolistnego, przedstawiony w polskim opisie patentowym nr 153 698, charakteryzujący się tym, że w wypadku użycia kwasu cytrynowego, roztwór neutralizuje się substancjami alkalicznymi do cytrynianów, korzystnie amoniakiem lub wodorotlenkiem potasu.

Znana jest technologia produkcji chelatów metali o dużej stabilności w roztworze, opisana w europejskim zgłoszeniu patentowym nr 0 205 748. Opisany sposób produkcji charakteryzuje się tym, ze jako kompleksonu używa się kwasów aminokarboksylowych w roztworach lub zawiesinach wodnych, a do regulacji odczynu otrzymanego produktu płynnego służy między innymi woda amoniakalna.

184 730

Znana jest także technologia produkcji mikroelementowych nawozów chelatowych w postaci past o doskonałej rozpuszczalności i stałości składu chemicznego opisana w europejskim zgłoszeniu patentowym o numerze 0 012 807. Technologia ta polega na kompleksowaniu jonów metali kwasem wersenowym lub trójoctowym, gdzie po wymieszaniu wszystkich składników (łącznie z eterem poliglikolowym) ustala się pH za pomocą gazowego amoniaku. Technologia ta znamienna jest tym, ze do zestalenia zawiesin chelatów mikroelementów używa się eteru etylowego i otrzymuje produkt w postaci pasty o określonej zawartości wody nie związanej chemicznie ze składnikami nawozowymi.

Znany jest także z niemieckiego zgłoszenia patentowego nr 30 44 903 sposób wytworzenia wieloskładnikowych nawozów zawierających mikroelementy w postaci kompleksów z kwasami aminokarboksylowymi. Technologia ta, w której jednymi z substratów jest woda oraz związki magnezu, pozwala po odwirowaniu i rozpyłowym suszeniu produktu na otrzymanie stałej postaci nawozu mikroelementowego.

Opisane powyżej technologie charakteryzują się tym, że prowadzą do otrzymania mikroelementów skompleksowanych pochodnymi kwasów aminokarboksylowych w postaci roztworów, albo produktu stałego lub w postaci pasty. Technologie te wymagają jednak, jako jednego z substratów, dodatku wody, która w przypadku otrzymywania produktu w postaci stałej jest odparowywana przy wysokich nakładach energetycznych lub wymagają obecności soli tworzących hydraty, celem związania chemicznego nadmiaru dostarczonej wody. Dodawane zaś niektóre sole mikroelementów, np. magnezu, tworzą środowisko reakcji i służą jednocześnie jako neutralizatory kwasów aminokarboksylowych w ich roztworach.

Znane technologie charakteryzują się również tym, że proces neutralizacji kwasów aminokarboksylowych związkami alkalizującymi, w tym także roztworem wody amoniakalnej lub gazowym amoniakiem przeprowadza się w obecności dużych ilości wody, a dalszy etap chelatowania wymaga dostarczenia znacznych ilości ciepła. W konsekwencji tego otrzymanie stałego produktu wymaga pozbycia się znacznych ilości wody na drodze odparowania.

Proponowana technologia różni się od wcześniejszych tym, że podczas procesu wydziela się znaczna ilość ciepła, która podnosi wydajność chelatowanego metalu. Powstały produkt charakteryzuje się niespotykanie wysoką procentową zawartością pierwiastków metali (np. chelat żelaza zawiera 10% żelaza całkowitego).

Sposób wytwarzania stałych nawozów mikroelementowych w formie skompleksowanej, podczas procesu neutralizacji kwasów wodą amoniakalną, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że kwasy aminokarboksylowe neutralizuje się roztworem wody amoniakalnej. Korzystnie jest, jeżeli w procesie neutralizacji kwasów aminokarboksylowych stosuje się stałe postacie tych kwasów, a proces neutralizacji prowadzi się przy użyciu nasyconego lub przesyconego roztworu wody amoniakalnej. Następnie przeprowadza się kompleksowanie siarczanowych form metali w wysokiej temperaturze, wytworzonej przez reakcję egzotermiczną, a potem roztwór filtruje się i schładza się, a wytrącone kryształy chelatu odwirowuje się i suszy się stosując letnie i suche powietrze, przy czym do chelatowania używa się siarczanowych form łatworozpuszczalnych metali.

Przedmiotowy wynalazek zostanie bliżej wyjaśniony za pomocą następujących przykładów zastosowania:

Przykład I: Otrzymywanie chelatu żelaza II

Do zbiornika reakcyjnego odważa się 5,000 kg kwasu wersenowego o zawartości 95% czystego kwasu. Kwas wersenowy miesza się i wprowadza się szybkim strumieniem 3,240-3,645 dm wody amoniakalnej o zawartości 25% amoniaku i gęstości w temperaturze 15°C 0,910 g/cm³. Po rozpuszczeniu się całości kwasu wersenowego w wodzie amoniakalnej (około 30 min.), wprowadza się do gorącego roztworu 99% ilości stechiometrycznej zmielonego siarczanu żelazawego uwodnionego o zawartości 22,3% Fe, czyli 4,031 kg związku. W trakcie rozpuszczania się siarczanu żelazowego przy intensywnym mieszaniu dodaje się wolno wodę amoniakalną mierząc pH do uzyskania odczynu pomiędzy 6 a 7 pH. Po całkowitym rozpuszczeniu się związku żelaza, gorący roztwór filtruje się w celu pozbycia się zanieczyszczeń stałych. Przefiltrowany roztwór ciągle miesza się i schładza się do temperatury poniżej 20°C. Powoduje to gęstnienie roztworu i wytrącanie kryształów chelatów. Po maksymalnym wykrystali4

184 730 zowaniu się chelatu całość odwirowuje się. Odwirowany osad suszy się letnim, suchym powietrzem. Otrzymany chelat zawiera około 10% żelaza całkowitego.

Przykład II: Otrzymanie chelatu miedzi II

Do zbiornika reakcyjnego odważa się 10,000 kg kwasu wersenowego o zawartości 90% czystego kwasu. Kwas wersenowy miesza się i wprowadza się szybkim strumieniem 5,175-5,822 dm³ wody amoniakalnej o zawartości 27% amoniaku i gęstości w temperaturze 15°C 0,904 g/cm3. Po rozpuszczeniu się całości kwasu wersenowego w wodzie amoniakalnej (około 30 min.), wprowadza się do gorącego roztworu 99% ilości stechiometrycznej zmielonego siarczanu miedziowego uwodnionego o zawartości 25,4% Cu, czyli 7,620 kg związku. W trakcie rozpuszczania się siarczanu miedziowego przy intensywnym mieszaniu dodaje się wolno wodę amoniakalną mierząc pH do uzyskania odczynu pomiędzy 6 a 7 pH. Po całkowitym rozpuszczeniu się związku miedzi, gorący roztwór filtruje się w celu pozbycia się zanieczyszczeń stałych. Przefiltrowany roztwór przy ciągłym mieszaniu schładza się do temperatury poniżej 20°C. Następuje gęstnienie roztworu i wytrącanie kryształów chelatu. Po maksymalnym wykrystalizowaniu się chelatu całość odwirowuje się. Odwirowany osad suszy się letnim, suchym powietrzem.

Przykład III: Otrzymanie chelatu manganu II

Do zbiornika reakcyjnego odważa się 10,000 kg kwasu wersenowego o zawartości 90% czystego kwasu. Kwas wersenowy miesza się i wprowadza się szybkim strumieniem 5,175-5,822 dm3 wody amoniakalnej o zawartości 27% amoniaku i gęstości w temperaturze 15°C 0,904 g/cm3. Po rozpuszczeniu się całości kwasu wersenowego w wodzie amoniakalnej (około 30 min.), wprowadza się do gorącego roztworu 99% ilości stechiometrycznej zmielonego siarczanu manganawego o zawartości 36,3% Mn, czyli 4,607 kg związku. W trakcie rozpuszczania się siarczanu manganawego przy intensywnym mieszaniu dodaje się wolno wodę amoniakalną mierząc pH do uzyskania odczynu pomiędzy 6 a 7 pH. Po całkowitym rozpuszczeniu się związku manganu, gorący roztwór filtruje się w celu pozbycia się zanieczyszczeń stałych. Przefiltrowany roztwór przy ciągłym mieszaniu schładza się do temperatury poniżej 20°C. Następuje gęstnienie roztworu i wytrącanie się kryształów chelatu. Po maksymalnym wykrystalizowaniu się chelatu całość odwirowuje się. Odwirowany osad suszy się letnim, suchym powietrzem.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania stałych nawozów mikroelementowych w formie skompleksowanej, podczas procesu neutralizacji kwasów wodą amoniakalną, znamienny tym, że kwasy aminokarboksylowe neutralizuje się roztworem wody amoniakalnej, potem przeprowadza się kompleksowanie siarczanowych form metali w wysokiej temperaturze wytworzonej przez reakcję egzotermiczną, a następnie roztwór filtruje się i schładza się, a wytrącone kryształy chelatu odwirowuje się i suszy się.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze w procesie neutralizacji kwasów aminokarboksylowych stosuje się stałe postacie tych kwasów.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze kwasy aminokarboksylowe neutralizuje się nasyconym roztworem wody amoniakalnej.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kwasy aminokarboksylowe neutralizuje się przesyconym roztworem wody amoniakalnej.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do chelatowania używa się siarczanowych form łatworozpuszczalnych metali.
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze wytrącone kryształy chelatu suszy się letnim i suchym powietrzem.