PL195176B1 - Sposób wytwarzania środka nawozowego dolistnego, zawierającego związek fosforu, korzystnie kwas ortofosforowy - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania środka nawozowego dolistnego, zawierającego związek fosforu, korzystnie kwas ortofosforowy, przy zastosowaniu chelatacji, znamienny tym, że kwas fosforowy, korzystnie 75%-wy kwas ortofosforowy, w temperaturze najwyżej 60°C, w trakcie mieszania i przy zastosowaniu chłodzenia poddaje się chelatacji za pomocą aminoalkoholu alifatycznego w ilości 60-85% wagowych względem P2O5, dozowanego z szybkością najwyżej 50 l/h, po czym roztwór chłodzi się do temperatury 20°C ± 2 i uzupełnia wodą w ilości od 3-12,5% wagowych, korzystnie 8-12% wagowych.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania środka nawozowego dolistnego, zawierającego związek fosforu, korzystnie kwas ortofosforowy, przeznaczonego zwłaszcza dla upraw pszenicy jarej i jęczmienia browarnego.

Dolistne dokarmianie roślin jest powszechnie stosowane w rolnictwie, ogrodnictwie, sadownictwie, gdyż umożliwia roślinom szybkie uzupełnienie niedoboru składników nie powodując przy tym występowania antagonizmów jonowych. Według prawa Liebiga zmniejszona przyswajalność jednego z makro lub mikroskł adników nawozowych oddziaływuje w tym samym stopniu na przyswajalność innych składników. Z tego wynika, że w środkach nawozowych przyswajalność składników powinna być jak najwyższa, co zapewnia chelatacja pierwiastków. Również w przypadku niedoboru fosforu należy go dostarczyć roślinom w postaci schelatowanej. Niedobór fosforu występuje w okresach niedoboru jak i nadmiaru wody w glebie i po nadmiernym wapnowaniu gleby. Ponadto dostępność fosforu zawartego w glebie bywa ograniczona dla roślin w okresie chłodów wiosennych - przy temperaturze poniżej 12°C.

Znane są płynne środki nawozowe zawierające fosfor oraz sposób ich wytwarzania.

Przedmiotem polskiego opisu patentowego nr 153 698 jest sposób wytwarzania wieloskładnikowych nawozów płynnych z mikroelementami do nawożenia dolistnego. Sposób ten polega na oddzielnym przygotowaniu dwu lub kilku roztworów zawierających rozpuszczone w wodzie mikroelementy, makroskładniki nawozowe i ewentualnie bioregulatory, a następnie łączeniu przygotowanych roztworów. Przygotowanie roztworu zawierającego mikroelementy Fe, Mn, Cu, Zn, Co i Mg odbywa się przez kompleksowanie tych mikroelementów występujących w postaci łatwo rozpuszczalnych soli, korzystnie chlorków i/lub siarczanów i/lub azotanów, za pomocą wodnego roztworu cytrynianu amonu i/lub cytrynianu potasu i/lub cytrynianu sodu i/lub kwasu cytrynowego wprowadzonych w ilości 10-80% zapotrzebowania stechiometrycznego, o korzystnym stężeniu powyżej 0,05 mola/litr. W przypadku użycia kwasu cytrynowego, roztwór neutralizuje się substancjami alkalicznymi do cytrynianów, korzystnie amoniakiem lub wodorotlenkiem potasu, następnie do otrzymanego roztworu dodaje się rozpuszczone w wodzie związki boru i/lub molibdenu, takie jak: kwas borowy i molibdenian amonu. Roztwór łączy się z przygotowanym roztworem lub roztworami makroskładników nawozowych NPK, to jest soli azotowych i/lub fosforowych i/lub potasowych i/lub magnezowych i ewentualnie dodaje bioregulatory, takie jak sole kwasu neftylooctowego, 4-amino-6 tertbutylo-3 tiometylo-1,2,4 triazin-5-(4H)-on, witaminę B1 oraz substancje zwiększające przyczepność nawozu do roślin, karboksymetylocelulozę.

Ponadto znany jest z polskiego opisu patentowego nr 137 297 sposób otrzymywania wieloskładnikowego środka do nawożenia roślin. Sposób polega na tym, że stosuje się jako jeden z komponentów oddzielnie przygotowany roztwór kwasu fosforowego, azotanu potasu, oraz wodorotlenku potasu lub korzystnie węglanu potasu, w celu wytworzenia jednozasadowego fosforanu potasowego, przy czym w przypadku stosowania węglanu potasu powstaje dwutlenek węgla rozpuszczający się w roztworze. Otrzymany roztwór wprowadza się do drugiego komponentu, jaki stanowi zoboję tniony mlekiem wapiennym do pH około 4,5 odpadowy roztwór pozostały po wytrąceniu rozcieńczonym kwasem azotowym parawolframianu amonu, wzbogacony dodatkowo solami magnezu, zawierający ultra-mikroelementy takie jak: Ti, V, W, kationy Ca i Na oraz azot i siarkę. Trzeci komponent stanowi roztwór mikroelementów, sporządzony oddzielnie z soli cynku i molibdenu oraz ze schelatowanych za pomocą kwasu etylenodwuaminoczterooctowego lub jego soli i kwasu cytrynowego i/lub askorbinowego, związków żelaza, miedzi, manganu i boru. Komponenty miesza się razem i do otrzymanego środka ewentualnie wprowadza się dodatkowy azot w postaci mocznika.

Otrzymane według tych sposobów jak i innych znanych technologii płynne środki nawozowe zawierają maksymalnie 15% fosforu w przeliczeniu na P2O5 - występującego ponadto z innymi składnikami - co nie zawsze jest pożądane. W sytuacji gdy zachodzi potrzeba uzupełnienia niedoboru fosforu, niecelowe jest ze względu na rozwój roślin jak i ekonomikę nawożenia stosowanie dolistnych nawozów o większej ilości składników - tak zwanych wieloskładnikowych.

Zadaniem wynalazku wynikającym z postawionego celu jest opracowanie sposobu otrzymywania płynnego środka nawozowego dolistnego, jednoskładnikowego, zawierającego schelatowany fosfor w ilości co najmniej 30% w przeliczeniu na P2O5. Nieoczekiwanie okazało się, że do sposobu otrzymywania płynnego środka nawozowego można zastosować niekorzystny - z chemicznego punktu widzenia - kwas fosforowy. Jeśli się odpowiednio schelatuje jego grupę anionową.

PL 195 176 B1

Sposób według wynalazku polega na tym, że kwas fosforowy, korzystnie 75%-wy kwas ortofosforowy w temperaturze najwyżej 60°C w trakcie mieszania i przy zastosowaniu chłodzenia poddaje się chelatacji za pomocą aminoalkoholu alifatycznego w ilości 60-85% wagowych względem P2O5, dozowanego z szybkością najwyżej 50 l/h, po czym roztwór chłodzi się do temperatury 20°C ± 2 i uzupełnia wodą w ilości 3-12,5% wagowych, korzystnie 8-12%wagowych. Jako aminoalkohol alifatyczny stosuje się monoetanoloaminę, dwuetanoloaminę, trójetanoloaminę. Uzupełniającą wodę dodaje się w ilości zależnej od szybkości dozowania aminoalkoholu i uzyskanej temperatury chelatacji, korzystnie przy temperaturze 30°C dodaje się 3-5% wagowych wody, a przy temperaturze 60°C - 11-12,5% wagowych wody. Proces chelatacji prowadzi się w zbiornikach wykonanych z materiałów niezawierających miedzi. Prowadzi się go aż do uzyskania gotowego klarownego środka nawozowego, którego odczyn pH w temperaturze 20°C wynosi 2,3 ± 0,1, a ciężar właściwy mierzony w tej samej temperaturze wynosi 1,39 g/cm³ ± 0,02.

Stosując sposób według wynalazku uzyskuje się płynny środek nawozowy, zawierający korzystnie 34,1% P2O5, to jest 474,3 g P2O5 w litrze. Środek ten określony też jako organiczny koncentrat ze względu na organiczną substancję - monoetanoloaminę, przeznaczony jest do obrotu handlowego pod nazwą - Fostar.

W uprawach wrażliwych na niedobór fosforu stosowanie środka nawozowego zwiększa plony we wszystkich rodzajach upraw, korzystnie wpływa na rozwój systemu korzeniowego, ponadto zwiększa odporność roślin na przymrozki, suszę i niektóre choroby na przykład szarą pleśń. Wpływ środka nawozowego względem przykładowo wskazanych roślin jest następujący:

- papryka - równomierne dojrzewanie oraz przyspieszony o parę dni zbiór, wydłużenie okresu przechowywania,

- kukurydza, soja, wczesne odmiany ziemniaków - przyspieszenie dojrzewania i skrócenie okresu wegetacji.

Stosowanie środka nawozowego wpływa też na poprawę wartości biologicznych plonów: zwiększenie ilości skrobi w ziemniakach, cukru w burakach, białka w roślinach motylkowych. Natomiast w uprawach sadowniczych wskutek nawożenia środkiem uzyskuje się większą ję drność miąższu owoców i poprawę wybarwienia owoców. Do tych upraw zaleca się stosować 4 opryski wiosenne (pierwszy pod koniec kwietnia, następne w odstępach 7-14 dni) i 3 opryski jesienne w okresie 4 do 2 tygodni przed zbiorem owoców.

Do nawożenia stosuje się ciecz roboczą o zalecanym stężeniu od 0,3-0,6% objętościowych środka nawozowego dla upraw: roślin uprawowych i kwiatów oraz 0,5-0,8% objętościowych dla upraw sadowniczych.

Wynalazek jest bliżej przedstawiony w przykładach wytwarzania środka nawozowego.

P r z y k ł a d I. 556 l kwasu ortofosforowego 75%-wego o ciężarze wł a ś ciwym 1,58 g/cm wlewa się do reaktora ze stali kwasoodpornej wyposażonego w mieszalnik szybkoobrotowy z płaszczem chłodzącym wypełnionym zimną wodą. Następnie po uruchomieniu mieszalnika do kwasu dozuje się małymi partiami 369 l monoetanoloaminy o ciężarze właściwym 1,05 g/cm³ z taką szybkością, aby podczas egzotermicznej reakcji chelatacji temperatura roztworu utrzymywała się na poziomie około 35°C. Po zakończeniu procesu chelatacji, w którym otrzymuje się schelatowaną grupę anionową z fosforem, roztwór chłodzi się do temperatury 20°C i następnie uzupełnia wodą do obję tości 1000 l. Otrzymany środek nawozowy o zawartości 34,1% P2O5 posiada odczyn pH (20°C)=2,3 przy dopuszczalnych wahaniach ± 0,1 i ciężarze właściwym (20°C)=1,39 g/cm³ przy dopuszczalnych wahaniach ± 0,02.

P r z y k ł a d II. Do reaktora jak w przykładzie I wlewa się 417 l kwasu ortofosforowego 75%-wego. Po uruchomieniu mieszadła dodaje się porcjami z szybkością do 50 l/h - 250 litrów dwuetanoloaminy i proces chelatacji prowadzi się w temperaturze około 45°C. Po zakończeniu procesu chelatacji i ostudzeniu roztworu do 20°C roztwór uzupełnia się wodą do objętości 750 litrów.

Claims (5)

1. Sposób wytwarzania środka nawozowego dolistnego, zawierającego związek fosforu, korzystnie kwas ortofosforowy, przy zastosowaniu chelatacji, znamienny tym, że kwas fosforowy, korzystnie 75%-wy kwas ortofosforowy, w temperaturze najwyżej 60°C, w trakcie mieszania i przy zastosowaniu chłodzenia poddaje się chelatacji za pomocą aminoalkoholu alifatycznego w ilości 60-85% wagowych względem P2O5, dozowanego z szybkością najwyżej 50 l/h, po czym roztwór chłodzi się do temperatury 20°C ± 2 i uzupełnia wodą w ilości od 3-12,5% wagowych, korzystnie 8-12% wagowych.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako aminoalkohol alifatyczny stosuje się monoetanoloaminę, dwuetanoloaminę, trójetanoloaminę.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że uzupełniającą wodę dodaje się w ilości zależnej od szybkości dozowania aminoalkoholu i uzyskanej temperatury chelatacji, korzystnie przy temperaturze 30°C - 3-5% wagowych wody, a przy temperaturze 60°C - 11-12,5% wagowych wody.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces chelatacji prowadzi się w zbiornikach wykonanych z materiałów niezawierających miedzi.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że prowadzi się go aż do uzyskania gotowego klarownego środka nawozowego, którego odczyn pH w temperaturze 20°C wynosi 2,3 ± 0,1, a ciężar właściwy mierzony w tej samej temperaturze = 1,39 g/cm³ ± 0,02.