PL191561B1

PL191561B1 - Płynny koncentrat nawozowy do stosowania dolistnego i/lub doglebowego oraz sposób wytwarzania płynnego koncentratu nawozowego do stosowania dolistnego i/lub doglebowego

Info

Publication number: PL191561B1
Application number: PL340609A
Authority: PL
Inventors: Barbara Grzmil; Bogumił Kic; Kazimierz Kałucki
Original assignee: Politechnika Szczecinska
Priority date: 2000-06-06
Filing date: 2000-06-06
Publication date: 2006-06-30
Also published as: PL340609A1

Abstract

1. Płynny koncentrat nawozowy do stosowania dolistnego i/lub doglebowego zawierający sole makroelementów w postaci soli zawierających azot i/lub fosfor i/lub potas oraz śladowe ilości mikroelementów, znamienny tym, że ma rozpuszczalne w wodzie sole makroelementów i ma sole mikroelementów oraz magnezu w formie skompleksowanej za pomocą polifosforanów - z wyjątkiem boru - lub równocześnie polifosforanów i cytrynianów, i że stosunek molowy ligandu kompleksującego do sumy mikroelementów i magnezu wynosi 3 do 15, i że pH roztworu nawozowego wynosi 4 - 7 oraz, że ma sole makroelementów w takiej ilości, że w gotowym nawozie zawartość azotu wynosi 4 do 12% masowych w przeliczeniu na N, fosforu 1 do 4% masowych w przeliczeniu na P2O5, potasu 2 do 6% masowych w przeliczeniu na K2O oraz sole mikroelementów, to jest B, Mo, Fe, Cu, Zn, Mn, Co i magnez ma w takiej ilości, że zawartość ich sumy w gotowym produkcie nie przekracza, 0,5% masowych w przeliczeniu na czyste składniki. 4. Sposób wytwarzania płynnego koncentratu nawozowego do stosowania dolistnego i/lub dogłebowego zawierającego sole makroelementów w postaci zawierających azot i/lub fosfor i/lub potas oraz śladowe ilości mikroelementów, znamienny tym, że przygotowuje się dwa roztwory wodne o temperaturze 273 K, w pierwszym roztworze makroelementów rozpuszcza się związki azotu w takiej ilości, aby zawartość azotu w gotowym produkcie wyniosła 4 do 12% masowych w przeliczeniu na N, związki fosforu od 1 do 4% masowych w przeliczeniu na P2O5, oraz związki potasu od 2 do 6% masowych w przeliczeniu na K2O, a w drugim roztworze przy ciągłym mieszaniu rozpuszcza się sole mikroelementów i magnezu w takiej ilości, aby zawartość ich sumy w gotowym produkcie wynosiła do 0,5% masowych w przeliczeniu na czyste składniki mikroelementy te z wyjątkiem boru oraz magnez doprowadzą do postaci skompleksowanej za pomocą polifosforanów lub równocześnie polifosforanów i cytrynianów, przy czym stosunek molowy ligandu kompleksującego do sumy mikroelementów i magnezu wynosi 3 do 15, ustala się pH na 4 do 7, przy czym jako mikroelementy się związki boru w postaci kwasu borowego lub tetraboranu sodu, molibden w postaci molibdenianu amonu lub sodu, żelazo na +2 lub +3 stopniu utlenienia, miedź, cynk, mangan i kobalt na +2 stopniu utlenienia w postaci siarczanów, chlorków lub azotanów, po czym łączy oba roztwory, koryguje pH do 4 - 7 i uzupełnia wodą do pożądanej masy.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest płynny koncentrat nawozowy do stosowania dolistnego i/lub doglebowego oraz sposób wytwarzania płynnego koncentratu nawozowego do stosowania dolistnego i/lub doglebowego.

Z opisów patentowych znanych jest wiele nawozów płynnych, w których jako czynniki kompleksujące mikroelementy stosuje się szereg związków pochodzenia naturalnego i syntetycznego takie jak kwasy: cytrynowy, mrówkowy, askorbinowy, propionowy, winowy, bursztynowy, mlekowy, glukonowy, salicylowy, hydroksyetylidenodifosfonowy lub ich sole potasowe, sodowe, amonowe, ligninosulfoniany, naturalne i syntetyczne aminokwasy białkowe (glicyna, cysteina, kwas glutaminowy), kwas etylenodiaminotetraoctowy i jego pochodne oraz polifosforany. Często w nawozach płynnych mikroelementy są kompleksowane równocześnie kilkoma ligandami w celu uzyskania efektu synergistycznego i z drugiej strony uniknięcia fitotoksyczności roztworu związanej z przekroczeniem dopuszczalnego stężenia czynnika sekwestrującego, co jest możliwe w przypadku zastosowania jednego rodzaju ligandu.

W polskim opisie patentowym nr 107 725 nawóz zawiesinowy zawiera nierozpuszczalne materiały odżywcze w wodnych roztworach materiałów odżywczych uzyskanych albo przez rozproszenie nieorganicznych soli zawierających azot i/lub fosfor i/lub potas razem z mocznikiem, lub przez uzyskanie tych soli na drodze neutralizacji w obecności mocznika. Jako mineralny materiał odżywczy zawiera od 1-40% azotu i/lub 1 - 60% fosforu w przeliczeniu na P2O5 i/lub 1 - 40% potasu w przeliczeniu na K2O, uwodniony glinokrzemian magnezu oraz środek dyspergujący. W tym rozwiązaniu nawóz zawiesinowy zawiera śladowe ilości mikroelementów, natomiast polifosforany zostały wykorzystane tu jako czynnik dyspergujący a jako ligandy chelatujące kwas etylenodiaminotetraoctowy i kwas nitrylotrioctowy.

Znany jest także polski opis patentowy nr 122 038, w którym polifosforany amonu stosuje się jako czynnik kompleksujący pierwiastki śladowe, przy czym otrzymuje się je w wyniku pirolizy fosforanu mocznika.

Znany jest również polski opis patentowy nr 167 516, w którym polifosforany potasu wytwarza się w procesie zobojętniania termicznego kwasu fosforowego o zawartości 70 - 90% H3PO4 węglanem lub wodorotlenkiem potasu.

Znany jest także z polskiego opisu patentowego nr 186 107 sposób otrzymywania soli makroelementów w postaci polifosforanów na drodze kondensacji diwodorofosforanu potasu w obecności węglanu potasu lub wodorotlenku potasu lub węglanu sodu lub wodorotlenku sodu w temperaturze 300 do 500°C, przy zachowaniu stosunku molowego KH2PO4 do pozostałych związków takim, aby otrzymany produkt był całkowicie rozpuszczalny w wodzie.

Istotą wynalazku jest otrzymywanie stosunkowo wysokich koncentracji nawozu dolistnego i/lub doglebowego całkowicie rozpuszczalnego w wodzie.

Płynny koncentrat nawozowy do stosowania dolistnego i/lub doglebowego wg wynalazku ma rozpuszczalne w wodzie sole makroelementów i sole mikroelementów. Mikroelementy z wyjątkiem boru oraz magnez są w formie skompleksowanej za pomocą polifosforanów lub równocześnie polifosforanów i cytrynianów, których stosunek molowy do sumy mikroelementów i magnezu wynosi 3 do 15 oraz pH roztworu nawozowego wynosi 4-7. Płynny koncentrat ma sole makroelemtów w takiej ilości, że w gotowym nawozie zawartość azotu wynosi 4 do 12% masowych w przeliczeniu na N, fosforu 1do 4% masowych w przeliczeniu na P2O5, potasu 2 do 6% masowych w przeliczeniu na K2O. Płynny koncentrat ma sole mikroelementów, to jest B, Mo, Fe, Cu, Zn, Mn, Co i magnezu w takiej ilości, że zawartość ich sumy w gotowym produkcie nie przekracza. 0,5% masowych w przeliczeniu na czyste składniki.

Korzystnie, jeśli jako azot zawiera azotan amonu i mocznik lub azotan amonu, fosforan amonu i mocznik, jako fosfor zawiera polifosforan i fosforan amonu, jako potas zawiera polifosforan potasu i siarczan lub chlorek potasu.

Korzystnie, jeśli jako bor zawiera kwas borowy lub tetraboran sodu, jako molibden zawiera molibdenian amonu lub sodu, jako żelazo zawiera żelazo na +2 lub +3 stopniu utlenienia, jako miedź, cynk, mangan i kobalt zawiera te pierwiastki na +2 stopniu utlenienia w postaci siarczanów, chlorków lub azotanów.

Sposób wytwarzania płynnego koncentratu nawozowego do stosowania dolistnego i/lub doglebowego zawierającego sole makroelementów i sole mikroelementów, wg wynalazku polega na tym, że przygotowuje się dwa roztwory wodne o temperaturze 273 K. W pierwszym roztworze mikroelementów rozpuszcza się związki azotu w takiej ilości, aby w gotowym produkcie zawartość azotu wynosiła 4 do 12% masowych w przeliczeniu na N, fosforu -1 do 4% masowych w przeliczeniu na P2O5, oraz potasu - 2 do 6% masowych w przeliczeniu na K2O. W drugim roztworze sole mikroelementów i magnezu rozpuszcza się w takiej ilości, aby zawartość ich sumy w gotowym produkcie wynosiła do 0,5% masoPL 191 561 B1 wych w przeliczeniu na czyste składniki oraz doprowadza się je do postaci skompleksowanej, przy czym stosunek molowy ligandu kompleksującego jak polifosforany lub polifosforany i cytryniany do sumy mikroelementów wynosi 3 do 15. Do roztworu zawierającego czynnik kompleksujący, którego pH ustala się na 4-7, jako mikroelementy dodaje się przy ciągłym mieszaniu związki boru w postaci kwasu borowego lub tetraboranu sodu, molibden w postaci molibdenianiu amonu lub sodu, żelazo na +2 lub +3 stopniu utlenienia, miedź, cynk, mangan i kobalt na +2 stopniu utleniania w postaci siarczanów, chlorków lub azotanów. Następnie łączy się oba roztwory, koryguje pH na 4-7 i uzupełnia wodą do pożądanej masy.

Korzystnie, jeśli jako azot stosuje się azotan amonu i mocznik lub azotan amonu, fosforan amonu i mocznik.

Korzystnie, jeśli jako fosfor stosuje się polifosforany lub fosforany amonu.

Korzystnie, jeśli jako związki potasu stosuje się polifosforany potasu i siarczan lub chlorek potasu.

Zastosowanie polifosforanów lub równocześnie polifosforanów i cytrynianów jako czynników kompleksujących zapobiega wytrącaniu się trudno rozpuszczalnych fosforanów zawierających mikroelementy i magnez. Polifosforany otrzymuje się metodą według polskiego opisu patentowego nr 186 107.

Zachowanie stosunku molowego ligandu kompleksującego w postaci polifosforanów lub równocześnie polifosforanów i cytrynianów do sumy mikroelementów w granicach 3 do 15 przy pH od 4 do 7 powoduje, że płynny koncentrat nawozowy jest całkowicie rozpuszczalny w wodzie, a jego roztwór jest klarowny.

Zaletą otrzymanego płynnego koncentratu nawozowego według wynalazku jest jego klarowność, która utrzymuje się przez około 12 miesięcy.

P r z y k ł a d I

9,64 kg diwodorofosforanu potasu o zawartości 41,3% masowych P2O5, 25,62% masowych K2O, 8,33% masowych Na2O miesza się z 0,98 kg węglanu sodu i poddaje kondensacji w temperaturze 350°C. Otrzymuje się 8,58 kg polifosforanu potasowo-sodowego o zawartości 46,64% masowych P2O5 (w tym 39,50% P2O5 w postaci polifosforanów), 28,77% masowych K2O i 16,00% masowych Na2O.

Przygotowanie roztworu podstawowego

W 30 kg wody rozpuszcza się w temperaturze 273 K przy ciągłym mieszaniu 19,06 kg NH4NO3, 7,13 kg (NH2)2CO i 2,85 kg K2SO4.

Przygotowanie roztworu mikroelementów

W 20 kg wody rozpuszcza się 8,58 kg polifosforanu potasu o składzie: 46,64% masowych P2O5 (wtym 39,5% P2O5 w postaci polifosforanów), 28,77% K2O i 16,00% Na2O oraz 9,43 kg C6H8O7. Następnie doprowadza się roztwór zawierający czynniki kompleksujące mikroelementy i magnez do pH około

6,0 roztworem kwasu azotowego i kolejno ciągle mieszając w temperaturze 273 K dodaje się: 0,058 kg

H3BO3, 0,044 kg ZnSO4-7H2O, 0,040 kg CuSOrS^O, 0,030 kg MnSO-HO, 0,005 kg COSO47H2O, 0,791 kg MgSC>4-7H2O, 0,009 kg (N^^MoyC^^^O i 0,070 kg (NH4)2Fe(SC>4)2-6H2O.

Obydwa roztwory miesza się, koryguje pH do 6,0 roztworem kwasu azotowego i uzupełnia wodą do 100 kg.

Otrzymany klarowny płynny koncentrat nawozowy ma: 10% N (wtym 1/3N-NH4⁺,1/3 N-NO3^-, 1/3 N-NH2), 4% masowych P2O5, 4% masowych K2O i około 0, 1 3% masowych sumy mikroelementów i magnezu, przy stosunku molowym ligandów kompleksu]ących do sumy mikroelementów imagnezu około 15.

P r z y k ł a d II.

Przygotowanie roztworu podstawowego

W 30 kg wody rozpuszcza się w temperaturze 273 K przy ciągłym mieszaniu 22,86 kg NH4NO3, 8,57 kg (NH2)2CO i 2,92 kg K2SO4.

Przygotowanie roztworu mikroelementów

W 18 kg wody rozpuszcza się 8,42 kg trójpolifosforanu potasu i 2,02 kg C6H8O7 Następnie doprowadza się roztwór zawierający czynnik kompleksujacy mikroelementy i magnez do pH około 6,0 roztworem kwasu azotowego i utrzymując temperaturę na stałym poziomie przy ciągłym mieszaniu dodaje się: 0,116 kg

H3BO3, 0,088 kg ZnSO4-7H2O, 0,080 kg CuSO4-5H2O, 0,060 kg MnSO4-H2O, 0,010 kg C0SO47H2O, 0,791 kg MgSO4-7H2O, 0,576 kg (NH4)6MoyO24-4H2O i 0,140 kg (NH4)2Fe(SO4)2-6H2O.

P0 p0łączeniu r0ztw0rów k0ryguje się pH r0ztw0ru d0 6,0 i uzupełnia w0dą d0 100 kg.

Otrzymany płynny koncentrat jest klarowny i zawiera 12% masowych N (w tym: 1/3N-NH4⁺, 1/3 N-N03^-, 1/3 N-NH2), 4% masowych P2O5, 6% masowych K2O i około 0,5% masowych mikroelementów imagnezu przy stosunku molowym ligandów kompleksujących dosumy mikroelementów i magnezu około 3.

P r z y k ł a d III.

Przygotowanie roztworu podstawowego

PL 191 561 B1

W 50 kg wody rozpuszcza się w temperaturze 273 K przy ciągłym mieszaniu 6,86 kg NH4NO3, 5,14 kg (NH2)2CO i 1,34 kg K2SO4.

Przygotowanie roztworu mikroelementów

W 20 kg wody rozpuszcza się 2,11 kg trójpolifosforanu potasu oraz 4,13 kg C6H8O7, po czym doprowadza się roztwór zawierający czynnik kompleksujący mikroelementy i magnez do pH około 6,0 roztworem kwasu azotowego i utrzymując temperaturę na stałym poziomie przy ciągłym mieszaniu dodaje się: 0,116 kg H3BO3, 0,088 kg ZnSO4-7^O, 0,080 kg CuSO^SHfeO, 0,060 kg MnSO^O, 0,010 kg C0SO47H2O, 0,608 kg MgSO4-7H2O, 0,018 kg (NH^Mo^-^sP i 0,140 kg (NHUhFeCSO^-eHfeO.

Po połączeniu roztworów koryguje się pH roztworu do 6,0 i uzupełnia wodą do 100 kg.

Otrzymany płynny koncentrat jest klarowny, zawiera 4% masowych N(w tym: 1/3N-NH4⁺, 1/3 N-NO3^-,

1/3 N-NH2),1% masowy P2O5,2% masowe K2O i około 0,13% masowych sumy mikroelementów i magnezu, przy stosunku molowym ligandów kompleksujących do sumy mikroelementów i magnezu około 6.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Płynny koncentrat nawozowy do stosowania dolistnego i/lub doglebowego zawierający sole makroelementów w postaci soli zawierających azot i/lub fosfor i/lub potas oraz śladowe ilości mikroelementów, znamienny tym, że ma rozpuszczalne w wodzie sole makroelementów i ma sole mikroelementów oraz magnezu w formie skompleksowanej za pomocą polifosforanów - z wyjątkiem boru - lub równocześnie polifosforanów i cytrynianów, i że stosunek molowy ligandu kompleksującego do sumy mikroelementów imagnezu wynosi 3 do 15, i że pH roztworu nawozowego wynosi 4-7 oraz, że ma sole makroelementów w takiej ilości, że w gotowym nawozie zawartość azotu wynosi 4 do 12% masowych w przeliczeniu na N, fosforu 1do 4% masowych w przeliczeniu na P2O5, potasu 2 do 6% masowych w przeliczeniu na K2O oraz sole mikroelementów, to jest B, Mo, Fe, Cu, Zn, Mn, Co i magnez ma wtakiej ilości, że zawartość ich sumy w gotowym produkcie nie przekracza, 0,5% masowych w przeliczeniu na czyste składniki.
2. Płynny koncentrat nawozowy według zastrz. 1, znamienny tym, że jako azot zawiera azotan amonu i mocznik lub azotan amonu, fosforan amonu i mocznik, jako fosfor zawiera polifosforan i fosforan amonu, jako potas zawiera polifosforan potasu i siarczan lub chlorek potasu.
3. Płynny koncentrat nawozowy według zastrz. 1, znamienny tym, że jako bor zawiera, kwas borowy lub tetraboran sodu, jako molibden zawiera molibdenian amonu lub sodu, jako żelazo zawiera żelazo na +2 lub +3 stopniu utlenienia, jako miedź, cynk, mangan i kobalt zawiera te pierwiastki na +2 stopniu utlenienia w postaci siarczanów, chlorków lub azotanów.
4. Sposób wytwarzania płynnego koncentratu nawozowego do stosowania dolistnego i/lub dogłebowego zawierającego sole makroelementów w postaci zawierających azot i/lub fosfor i/lub potas oraz śladowe ilości mikroelementów, znamienny tym, że przygotowuje się dwa roztwory wodne o temperaturze 273 K, w pierwszym roztworze makroelementów rozpuszcza się związki azotu w takiej ilości, aby zawartość azotu w gotowym produkcie wyniosła 4 do 12% masowych w przeliczeniu na N, związki fosforu od 1do 4% masowych w przeliczeniu na P2O5, oraz związki potasu od 2 do 6% masowych w przeliczeniu na K2O,a w drugim roztworze przy ciągłym mieszaniu rozpuszcza się sole mikroelementów i magnezu w takiej ilości, aby zawartość ich sumy w gotowym produkcie wynosiła do 0,5%masowych w przeliczeniu na czyste składniki mikroelementy te z wyjątkiem boru oraz magnez doprowadzą do postaci skompleksowanej za pomocą polifosforanów lub równocześnie polifosforanów i cytrynianów, przy czym stosunek molowy ligandu kompleksującego do sumy mikroelementów i magnezu wynosi 3 do15, ustala się pH na 4 do 7, przy czym jako mikroelementy stosuje się związki boru w postaci kwasu borowego lub tetraboranu sodu, molibden w postaci molibdenianu amonu lub sodu, żelazo na +2 lub +3 stopniu utlenienia, miedź, cynk, mangan i kobalt na +2 stopniu utlenienia w postaci siarczanów, chlorków lub azotanów, po czym łączy oba roztwory, koryguje pH do 4 -7 i uzupełnia wodą do pożądanej masy.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że jako azot stosuje się azotan amonu i mocznik lub azotan amonu, fosforan amonu i mocznik.
6. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że jako związki fosforu stosuje się polifosforany lub fosforany amonu.
7. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że jako związki potasu stosuje się polifosforany potasu i siarczan lub chlorek potasu.