PL185658B1 - Sposób wytwarzania nawozu magnezowego z mikroelementami - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania nawozu magnezowego z mikroelementami, w którym, w roztworze wodnym wersenianu dwusodowego rozpuszcza się nieorganiczne rozpuszczalne sole metali, kolejno według wzrastającej wartości ze znakiem ujemnym zmiany energii swobodnej reakcji kompleksowania, a przed albo po zakończeniu sporządzania zestawu związków kompleksowych dodaje się niewielkie ilości flokulanta, znamienny tym, że kompleksowanie zestawu mikroelementów prowadzi się w zagęszczanym roztworze wodnym począwszy od rozpuszczania wersenianu dwusodowego w ilości od 2,4% do 4,8% wagowych, przy ciągłym mieszaniu w temperaturze około 50°C albo komplekson rozpuszcza się korzystnie w roztworze wodnym siarczanu cynkowego o stężeniu około 110 g/dm3 cynku, a uzyskiwany zestaw związków kompleksowych w roztworze wodnym poddaje się zagęszczeniu do konsystencji ciastowatej masy, po czym po zestaleniu miesza się ze sproszkowanym siarczanem magnezowym albo korzystnie w postaci pasty porcjami dodaje się do sproszkowanego siarczanu magnezowego i miesza się aż do całkowitego ujednorodnienia masy o konsystencji sypkiego proszku.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nawozu magnezowego z mikroelementami. Sposób wytwarzania według wynalazku przeznaczony jest do otrzymywania sypkiego nawozu magnezowego zawierającego niezbędne do prawidłowego rozwoju roślin mikroelementy w postaci chelatów. Nawóz magnezowy może być stosowany posypowo oraz w postaci wodnego roztworu. Jest rozpuszczalny w wodzie i po rozpuszczeniu nie pozostawia osadów.

Znany sposób wytwarzania koncentratu nawozu magnezowego z polskiego opisu patentowego nr 160892 polega na 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, dogodnie w postaci siarczanu, a przed albo dogodniej po zakończeniu sporządzania zestawu związków kompleksowych dodaje się do roztworu niewielkie ilości flokulanta. Rozpuszczanie wersenianu dwusodowego prowadzi się w temperaturze od 30 do 35°C przy zachowaniu stosunku wagowego wody do wersenianu dwusodowego w granicach 10 : 0,3 - 1,0. W wodnym roztworze wersenianu dwusodowego rozpuszcza się kolejno siarczan manganowy, a następnie jednocześnie molibdenian amonowy i czteroboran sodu, po czym w powstałym roztworze rozpuszcza się siarczan miedziowy, a po rozpuszczeniu tego składnika rozpuszcza się w powstałym roztworze jednocześnie siarczan cynkowy i siarczan żelazawy, przy utrzy185 658 maniu stosunku wagowego wszystkich mikroelementów razem wziętych do MgO równym najdogodniej 10,5 : 25, podczas gdy stosunek zjonizowanych metali - Mn : Mo : B : Cu : Fe²⁺: Zn wynosi 3,0 : 0,1 : 0,15 : 2,75 : 2,5 : 2,0. Do roztworu kierowanego ze zbiornika retencyjnego (reaktora) do zbiornika odstojowego wprowadza się flokulanta w ilości do 100 mg/1000 dm³ roztworu lub powyżej tej ilości.

Znany sposób wytwarzania koncentratu nawozu magnezowego umożliwia trwałe kompleksowanie soli kwasu wersenowego, zwłaszcza wersenianu dwusodowego, ze zjonizowanymi metalami i uzyskanie preparatu dla rolnictwa o znacznym stężeniu mikroelementów, nie wykazującego właściwości fitotoksycznych. Niedogodnością tego sposobu jest znaczna objętość i kłopotliwy transport końcowego produktu w postaci wodnego roztworu. Uzyskany tym sposobem koncentrat nawozu magnezowego nie może być wprost mieszany z nawozami sypkimi do rozsiewania na polach. Ponadto nie zawsze potrzebna jest tak znaczna ilość schelatowanych mikroelementów, zwłaszcza w uprawach polowych w porównaniu do ilości zawartego w gotowym produkcie.

Przeprowadzone próby dodawania roztworu wodnego schelatowanego preparatu z zestawem mikroelementów do roztworu wodnego siarczanu magnezowego przed jego krystalizacją nie dały trwałego produktu. Okazało się, że po upływie 2-3 miesięcy zmienia się zabarwienie nawozu magnezowego z zielonkawego na żółtawy, co świadczyłoby o postępujących procesach utleniania.

Celem wynalazku jest usunięcie lub co najmniej zmniejszenie niedogodności sposobu wytwarzania koncentratu nawozu magnezowego według polskiego opisu patentowego nr 160892. Aby osiągnąć ten cel wytyczono zadanie opracowania ulepszonego i uzupełnionego sposobu wytwarzania nawozu magnezowego z mikroelementami, umożliwiającego otrzymywanie trwałego nawozu magnezowego z mikroelementami w postaci sypkiej, rozpuszczalnego w wodzie bez osadu.

Wytyczone zadanie rozwiązuje sposób wytwarzania nawozu magnezowego z mikroelementami według wynalazku, w którym, w roztworze wodnym wersenianu dwusodowego rozpuszcza się nieorganiczne rozpuszczalne sole metali, kolejno według wzrastającej wartości ze znakiem ujemnym zmiany energii swobodnej reakcji kompleksowania, a przed albo po zakończeniu sporządzania zestawu związków kompleksowych dodaje się niewielkie ilości flokulanta, a który charakteryzuje się tym, że kompleksowanie zestawu mikroelementów prowadzi się w zagęszczanym roztworze wodnym, począwszy od rozpuszczania wersenianu dwusodowego w ilości od 2,4% do 4,8% wagowych, przy ciągłym mieszaniu w temperaturze około 50°C albo komplekson rozpuszcza się korzystnie w roztworze wodnym siarczanu cynkowego o stężeniu około 110 g/dm3 cynku, a uzyskiwany zestaw związków kompleksowych w roztwprze wodnym poddaje się zagęszczeniu do konsystencji ciastowatej masy, po czym po zestaleniu miesza się ze sproszkowanym siarczanem magnezowym albo korzystnie w postaci pasty porcjami dodaje się do sproszkowanego siarczanu magnezowego i miesza się aż do całkowitego ujednorodnienia masy o konsystencji sypkiego proszku. Rozpuszczanie środka kompleksującego i kolejno nieorganicznych soli manganu, molibdenu, boru, miedzi, cynku lub części cynku oraz żelaza, prowadzi się przy ciągłym mieszaniu w temperaturze około 50°C, a po rozpuszczeniu ostatniego składnika podnosi się temperaturę roztworu i odparowuje wodę przez cały czas mieszając uzyskany roztwór kompleksu mikroelementów, po czym wylewa się ciastowatą masę do płaskiego pojemnika, która po schłodzeniu do temperatury otoczenia twardnieje i zestala się. Preparat z zestawem mikroelementów miesza się z sypkim siarczanem magnezowym przy zachowaniu stosunku wagowego wszystkich mikroelementów razem wziętych w postaci zjonizowanych metali do MgO równym 10,5 : 25 - 250.

Sposób wytwarzania nawozu magnezowego z mikroelementami według wynalazku umożliwia otrzymanie trwałego nawozu w postaci sypkiej o znacznej zawartości magnezu, przy zachowaniu stosunku poszczególnych mikroelementów jak w gotowym produkcie według znanego sposobu wytwarzania koncentratu nawozu magnezowego, co w uprawach szczególnie polowych zaspokaja zapotrzebowanie roślin na poszczególne mikroelementy. Okres trwałości uzyskiwanego nawozu magnezowego wynosi średnio od 2 - 3 lat, a w praktyce ponad 4 lata, bowiem nieoczekiwanie okazało się, że nie zmienia on ani barwy

185 658 ani swoich właściwości. Gotowy produkt uzyskany sposobem według wynalazku jest łatwy w paczkowaniu oraz w transporcie i może być stosowany posypowo samodzielnie i po zmieszaniu z innymi sypkimi nawozami. Gotowy produkt jest całkowicie rozpuszczalny w wodzie bez osadu oraz w wodnym roztworze w zasadzie jest obojętny i nie wykazuje odczynnika kwaśnego.

Przedmiot wynalazku jest dokładniej wyjaśniony na podstawie jego przykładów wykonania.

Przykład I. Wytwarzanie nawozu magnezowego prowadzi się w postępowaniu zmierzającym do otrzymania krystalicznego siarczanu magnezowego oraz w procesie kompleksowania składników mikroelementowych z czynnikiem kompleksującym.

W tym celu do reaktora kieruje się magnezyt surowy lub magnezyt prażony, a następnie z różnych procesów chemicznych kwas siarkowy, który w tych procesach stosowany jest jako medium suszące i ulega rozcieńczeniu. Kwas siarkowy reaguje z tlenkowymi związkami magnezu i powstaje siarczan magnezowy. Roztwór siarczanu magnezowego odprowadza się z reaktora, po czym filtruje, a następnie poddaje się odparowaniu w końcowej operacji-krystalizacji.

Równolegle przygotowuje się schelatowany preparat z zestawem mikroelementów. W tym celu do zbiornika w postaci leżącej, otwartej rynny wyposażonej w wolnoobrotowy ślimak, dozuje się około 50 dm³ wody oraz do tego zbiornika z wodą kieruje się wersenian dwusodowy w postaci krystalicznej, w ilości od 1,2 do 2,4 kg. Zawartość zbiornika podgrzewa się do temperatury około 50°C mieszając aż do całkowitego rozpuszczenia czynnika kompleksujacego. Do powstałego roztworu wodnego wersenianu dwusodowego do zbiornika reakcyjnego, kieruje się techniczny siarczan manganawy w ilości 0,82 kg MnSOą w postaci krystalicznej lub jego wodnego roztworu i miesza się zawartość zbiornika w temperaturze do 50°C aż do całkowitego rozpuszczenia. Następnie do zbiornika reakcyjnego kieruje się molibdenian amonowy w ilości 0,02 kg w postaci krystalicznej oraz czteroboran sodu (NaiBąCb x 10 H2O) w ilości 0,52 kg w postaci krystalicznej i mieszając rozpuszcza się te składniki. Następnie wsypuje się siarczan miedziowy (CuSOą x 7 H2O) w ilości 1,22 kg w postaci krystalicznej oraz kolejno kieruje się wodny roztwór siarczanu cynkowego w ilości 1,12 dm3 o stężeniu 110 g/dm3 Zn lub w postaci krystalicznej oraz w końcu wodny roztwór siarczanu żelazawego w ilości

3,1 dm³ o stężeniu 80 g/dm3 Fe lub w postaci krystalicznej. Wszystkie składniki miesza się ślimakiem zwracając uprzednio uwagę, aby po dodaniu każdego następnego składnika poprzednio dodany składnik został całkowicie rozpuszczony. Temperaturę roztworu utrzymuje się w zakresie 50°C. Po rozpuszczeniu się wszystkich składników podnosi się temperaturę roztworu i odparowuje się, przez cały czas mieszając ślimakiem. Całość doprowadza się do takiego stanu, aż uzyska się konsystencję zawiesistą i gęstą. Wówczas wylewa się tę ciastowatą masę do płaskiego pojemnika. W wyniku schłodzenia do temperatury otoczenia masa zestala się i twardnieje. Jest ona półproduktem do sporządzenia nawozu.

Przygotowaną masę schelatowanego preparatu z zestawem mikroelementów miele się wspólnie z krystalicznym siarczanem magnezowym przy zachowaniu stosunku wagowego wszystkich mikroelementów razem wziętych w postaci zjonizowanych metali do MgO równym 10,5 : 25 - 250. Przed zakończeniem mieszania dodaje się nieznaczne ilości flokulanta w postaci roztworu magnafloku, który zawiera polimery akrylo-amidowe o ogólnym wzorze: [(CH2CHCH₂NMeCH₂CHCH2)n]ⁿ⁺.

Uzyskany nawóz magnezowy paczkuje się w worki foliowe. Przy konfekcjonowaniu szczelnie zamyka się worki foliowe, aby uniemożliwić dostęp powietrza w czasie magazynowania nawozu magnezowego. Uzyskany produkt jest całkowicie rozpuszczalny w wodzie bez osadu.

Przykład II. Do mieszalnika reakcyjnego kieruje się 1,2 do 2,4 kg wersenianu dwusodowego w postaci proszku. Na będący w ruchu wersenian dwusodowy leje się roztwór wodny siarczanu cynkowego w ilości do 1 dm3 o stężeniu 110 g/dm3 Zn i miesza się aż do uzyskania jednorodnej papki. Do tej masy dodaje się kolejno porcjami techniczny siarczan manganawy w ilości 0,82 kg MnSOą w postaci proszku lub jego roztworu i miesza się całą zawartość. Następnie do mieszalnika kieruje się molibdenian amonowy w ilości 0,02 kg

185 658 w postaci krystalicznej oraz czteroboran sodu (NaB^^^O₇ x 10 H2O) w ilości 0,52 kg w postaci proszku i mieszając rozpuszcza się te składniki. Z kolei wsypuje się siarczan miedziowy (CuSO4 x 7 H2 O) w ilości 1,22 kg w postaci sproszkowanej oraz kolejno kieruje się pozostałą część wodnego roztworu siarczanu cynkowego w ilości co najmniej 0,12 dm³ o stężeniu 110 g/dm³ Zn lub w postaci krystalicznej oraz w końcu wodny roztwór siarczanu żelazawego w ilości 3,1 dm3 o stężeniu 80 g/dm3 Fe lub w postaci krystalicznej. Wszystkie składniki miesza się przy temperaturze do 50°C w formie pasty aż do uzyskania jej jednorodnego charakteru.

Do oddzielnego mieszalnika wsypuje się 1000 kg krystalicznego siarczanu magnezowego i mieszając całą zawartość dodaje się porcjami przygotowaną uprzednio pastę stanowiącą zestaw związków kompleksowych mikroelementów aż do całkowitego ujednorodnienia masy o konsystencji sypkiego proszku. Przed zakończeniem mieszania dodaje się nieznaczne ilości flokulanta w postaci roztworu magnafloku.

Uzyskany nawóz magnezowy paczkuje się w worki foliowe. Przy konfekcjonowaniu szczelnie zamyka się pojemniki, aby wykluczyć dostęp powietrza w czasie magazynowania nawozu magnezowego. Uzyskany produkt jest całkowicie rozpuszczalny w wodzie bez osadu.

185 658

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

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania nawozu magnezowego z mikroelementami, w którym, w roztworze wodnym wersenianu dwusodowego rozpuszcza się nieorganiczne rozpuszczalne sole metali, kolejno według wzrastającej wartości ze znakiem ujemnym zmiany energii swobodnej reakcji kompleksowania, a przed albo po zakończeniu sporządzania zestawu związków kompleksowych dodaje się niewielkie ilości flokulanta, znamienny tym, że kompleksowanie zestawu mikroelementów prowadzi się w zagęszczanym roztworze wodnym począwszy od rozpuszczania wersenianu dwusodowego w ilości od 2,4% do 4,8% wagowych, przy ciągłym mieszaniu w temperaturze około 50°C albo komplekson rozpuszcza się korzystnie w roztworze wodnym siarczanu cynkowego o stężeniu około 110 g/dm³ cynku, a uzyskiwany zestaw związków kompleksowych w roztworze wodnym poddaje się zagęszczeniu do konsystencji ciastowatej masy, po czym po zestaleniu miesza się ze sproszkowanym siarczanem magnezowym albo korzystnie w postaci pasty porcjami dodaje się do sproszkowanego siarczanu magnezowego i miesza się aż do całkowitego ujednorodnienia masy o konsystencji sypkiego proszku.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rozpuszczanie środka kompleksującego i kolejno nieorganicznych soli manganu, molibdenu, boru, miedzi, cynku lub części cynku oraz żelaza, prowadzi się przy ciągłym mieszaniu w temperaturze około 50°C, a po rozpuszczeniu ostatniego składnika podnosi się temperaturę roztworu i odparowuje wodę przez cały czas mieszając uzyskany roztwór kompleksu mikroelementów, po czym wylewa się ciastowatąmasę do płaskiego pojemnika, która po schłodzeniu do temperatury otoczenia twardnieje i zestala się.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że preparat z zestawem mikroelementów miesza się z sypkim siarczanem magnezowym przy zachowaniu stosunku wagowego wszystkich mikroelementów razem wziętych w postaci zjonizowanych metali do MgO równym

   10,5 : 25 - 250.