RO131443A2 - Procedeu de obţinere de îngrăşământ chimic complex, cu eliberare redusă şi produs conform procedeului - Google Patents
Procedeu de obţinere de îngrăşământ chimic complex, cu eliberare redusă şi produs conform procedeului Download PDFInfo
- Publication number
- RO131443A2 RO131443A2 ROA201500271A RO201500271A RO131443A2 RO 131443 A2 RO131443 A2 RO 131443A2 RO A201500271 A ROA201500271 A RO A201500271A RO 201500271 A RO201500271 A RO 201500271A RO 131443 A2 RO131443 A2 RO 131443A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- urea
- fertilizer
- formaldehyde
- nitrogen
- magnesium
- Prior art date
Links
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 39
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 22
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 claims abstract description 18
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 12
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 claims abstract description 10
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 5
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 15
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims description 14
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims description 12
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 10
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 9
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 9
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 6
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 6
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims description 5
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 4
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 4
- 239000004548 suspo-emulsion Substances 0.000 claims description 4
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims description 3
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 238000005352 clarification Methods 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 229910001463 metal phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 3
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims description 3
- 238000010952 in-situ formation Methods 0.000 claims description 2
- 125000005376 alkyl siloxane group Chemical group 0.000 claims 1
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 abstract description 9
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 9
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N ammonium phosphates Chemical class [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]P([O-])([O-])=O ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical group 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 2
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 2
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 2
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 1,1-difluorocyclohexane Chemical compound FC1(F)CCCCC1 ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150052235 KSL7 gene Proteins 0.000 description 1
- 229920002884 Laureth 4 Polymers 0.000 description 1
- XGEGHDBEHXKFPX-UHFFFAOYSA-N N-methylthiourea Natural products CNC(N)=O XGEGHDBEHXKFPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 235000011399 aloe vera Nutrition 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- MXZRMHIULZDAKC-UHFFFAOYSA-L ammonium magnesium phosphate Chemical compound [NH4+].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O MXZRMHIULZDAKC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000010533 azeotropic distillation Methods 0.000 description 1
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 244000038559 crop plants Species 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004141 dimensional analysis Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 1
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- YWXYYJSYQOXTPL-SLPGGIOYSA-N isosorbide mononitrate Chemical compound [O-][N+](=O)O[C@@H]1CO[C@@H]2[C@@H](O)CO[C@@H]21 YWXYYJSYQOXTPL-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 1
- 229940062711 laureth-9 Drugs 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- DSKJXGYAJJHDOE-UHFFFAOYSA-N methylideneurea Chemical compound NC(=O)N=C DSKJXGYAJJHDOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XGEGHDBEHXKFPX-NJFSPNSNSA-N methylurea Chemical compound [14CH3]NC(N)=O XGEGHDBEHXKFPX-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000006012 monoammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- FIKAKWIAUPDISJ-UHFFFAOYSA-L paraquat dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].C1=C[N+](C)=CC=C1C1=CC=[N+](C)C=C1 FIKAKWIAUPDISJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- FFNMBRCFFADNAO-UHFFFAOYSA-N pirenzepine hydrochloride Chemical compound [H+].[H+].[Cl-].[Cl-].C1CN(C)CCN1CC(=O)N1C2=NC=CC=C2NC(=O)C2=CC=CC=C21 FFNMBRCFFADNAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- ONJQDTZCDSESIW-UHFFFAOYSA-N polidocanol Chemical compound CCCCCCCCCCCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCO ONJQDTZCDSESIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002881 soil fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 239000002195 soluble material Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000001593 sorbitan monooleate Substances 0.000 description 1
- 235000011069 sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 229940035049 sorbitan monooleate Drugs 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 229940117958 vinyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 239000007762 w/o emulsion Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la un procedeu de obţinere a unui îngrăşământ chimic cu eliberare redusă. Procedeul conform invenţiei constă în formareaa unui fosfat mixt metal bivalent-amoniu şi încapsularea acestui material prin policondensarea în suspo-emulsie, într-o singură etapă, a ureei tehnice cu un precondensat tehnic ureo-formaldehidic, din care rezultă un produs sub formă de microcapsule aglomerate în granule având 17...20% azot total, 26...30% fosfor exprimat ca pentoxid de fosfor, 4...5% calciu şi 2...3% magneziu, un procent de levigare al nutrienţilor determinat la 28 zile de 55...65% pentru azot şi fosfor, şi de 15...21% pentru calciu şi magneziu.
Description
Invenția se referă la un procedeu de obținere de îngrășământ chimic complex, cu eliberare redusă și un produs conținând macroelemente azot și fosfor și mezoelemente calciu și magneziu, obținut conform procedeului.
Evoluția producției și consumului de îngrășăminte chimice este corelată în prezent de problemele asigurării protecției mediului și diminuării deșeurilor periculoase din atmosferă, sol și apă, inclusiv cele generate de o utilizare excesivă a produselor agrochimice. Astfel, din cauza utilizării incomplete a îngrășămintelor chimice aplicate și în special a celor cu azot în agricultură, are loc impurificarea apelor curgătoare, a apelor freatice și a solului. S-a demonstrat că, în urma denitrificării în cazul îngrășămintelor clasice cu azot (în special uree), cca. 60 % din azot este spălat în sol sau volatilizat și doar 40% din azotul aplicat fertilizează culturile agricole.
Din acest motiv, tot mai numeroase cercetări de perspectivă întreprinse pe plan internațional vizează creșterea eficienței aplicării îngrășămintelor chimice, în sensul îmbunătățirii proprietăților fizice și chimice ale acestora și în special a creșterii gradului de utilizare a acestora, elaborarea unor noi sortimente pentru creșterea eficientei agrochimice a îngrășămintelor, care să asigure o eliberare treptată a nutrienților (slow-release), în concordanță cu nevoile și posibilitățile de asimilare a acestora de către plantele de cultură.
în termeni larg acceptați pe plan internațional, fertilizanții cu eliberare lentă și fertilizanții cu eliberare controlată sunt fertilizanți conținând minim un nutrient mineral într-o formă de aplicare care:
a) întârzie disponibilitatea acestora în procesul de preluare și utilizare de către plante după aplicare, sau:
b) oferă disponibilitate pentru plante o perioadă de timp semnificativ mai lungă decât un etalon considerat „fertilizant cu nutrienți rapid disponibili”.
Conform Standardului SR EN 13266/2001, un fertilizant poate fi descris ca fiind cu eliberare redusă (slow-release), dacă nutrientul (nutrienții) pe care îi conține îndeplinesc, în condiții clar definite, incluzând și aceea a unei temperaturi de 25° C, următoarele criterii:
• O eliberare nu mai mare de 15% în decurs de 24 ore;
• O eliberare nu mai mare de 75% în decurs de 28 zile;
• O eliberare de minim 75% pe întreaga perioadă de utilizare stabilită.
Cele mai importante tipuri de îngrășăminte cu eliberare lentă și/sau controlată sunt:
1) produse de condensare ale ureei (cu eliberare lentă);
* pMeiUL DB STAT WNTNU INVENȚII Șl MĂRCI l Cerere de brevet de invenție
Ș ί*. ......
j Data depozit...
^-2015-- 002712 ρ -042) îngrășăminte acoperite sau încapsulate (eliberare controlată); drept agenți de acoperire sunt utilizați: sulful topit (în special pentru uree) sau o serie de polimeri sau copolimeri organici.
îngrășămintele cu eliberare redusă constând în produse de condensare ureoformaldehidică au cea mai mare răspândire pe piața fertilizanților cu eliberare lentă și controlată, reprezentând circa 40% din consumul mondial de fertilizanți slow-release. Structural, aceștia reprezintă un amestec complex de metîlol uree si produși de policondensare metilen - ureici cu diferite mase moleculare și lungimi ale catenei polimerice. Ei conțin, de asemenea, diverse cantități de uree nereacționată.
în funcție de gradul de policondensare, rezultă amestecuri complexe de fracții de polimeri ureo-formaldehidici, având solubilități diferite în apa.
Din literatura de brevete sunt cunoscute unele brevete care descriu obținerea de îngrășăminte cu eliberare redusă/controlată, în scopul diminuării efectelor secundare (arsuri, levigare, volatilizare) șî a utilizării cât mai complete de către plante a macroelementelor din compoziție.
Marea majoritate dintre aceste brevete descriu obținerea de îngășăminte cu eliberare redusă/controlată (slow-release) prin filmarea (acoperirea) granulelor preformate de fertilizant, cu diverse compoziții chimice peliculare cu biodegradabilitate variabilă, constînd în sulf topit, (US 5560768), copolimeri etilenă-vinilacetat sau compuși parafinici (EP0276179). Dezavantajul acestor procedee e dat de faptul că odată degradată pelicula de acoperire (mecanic, chimic sau biologic), îngrășămîntul revine la comportamentul unui fertilizant obișnuit. Pe de altă parte, unii dintre compușii utilizați pentru acoperirea granulelor de fertilizant, precum parafinele, copolimeri! etilena-vinilacetat sunt nebiodegradabili sau greu biodegradabili, constituind un factor de poluare pentru mediul înconjurător.
Este cunoscut din literatură că unele metale bivalente formează fosfați micști de amoniu, cu formula generală MeNFfi ΡΟ4.ΧΗ2Ο, în care Me reprezintă metale în general bivalente, care sunt puțin solubile în apă și în soluțiile din sol, și sunt surse de azot, fosfor și metale care nu ard plantele. Aceste produse cu eliberare lentă de nutrienți sunt cunoscute de o lungă perioadă de timp și fosfatul mixt de amoniu-magneziu (MAP) este folosit eficient ca îngrășământ special, în cazul în care concentrațiile scăzute de azot nu constituie o problemă. Totuși, concentrațiile scăzute de azot în fosfatul mixt de amoniu-magneziu și în alțî fosfați de amoniu de metale bivalente similare, au limitat sever utilitățile practice ale acestor produse ca surse de substanțe nutritive pe bază de azot și metal. Eliberarea inițială de N din acești compuși este foarte scăzută. Fosfații micști de metal-amoniu au fost preparați din soluții apoase de amoniac, acid fosforic, și oxizi sau hidroxizi metalici bivalenți sau fosfați de amoniu și oxizi metalici bivalenți sau £1-2 0 15-- 002712 f -ο(- »2 ,// hidroxizi. Brevetul US 5019148 descrie o metodă în etape de preparare a unor fertilizanți sub formă de granule minerale omogene, cum ar fi fosfații de metal-amoniu (metalul este de exemplu magneziu, calciu etc,), prin reacția dintre o serie de acizi și baze, pentru a forma un adeziv chimic cu proprietăți fluide tranzitorii, care este solidificat pentru a forma un compus granulat cu proprietăți coligative puternice. Produsul este ulterior mărunțit prin mijloace mecanice, pentru a forma granule cu proprietăți plastice care au fost laminate pentru a forma în final granule sferoidale. Compușii polimerici de alchilen-uree cunosc de asemenea o utilizare comercială largă ca îngrășăminte cu azot și asigură o mare parte din sursa de azot cu eliberare controlată sau lentă, utilizate în prezent. Sunt produse și folosite ca îngrășăminte cu eliberare lentă de azot, în special cele bazate pe compuși de condensare uree-formaldehidă, alături de cantități reduse de izobutilidendiuree sau crotonilidendiuree . îngrășămintele alchilen-ureice sunt folosite sub formă de pulberi, sau sub formă de granule, care în general au puțină rezistență la abraziune sau strivire, și nu prezintă capacitate de a rezista la acidifiere, astfei încât azotul se mineralizează sub acțiunea microbilor din sol la nitrat.
Brevetul US 3705794, descrie un procedeu de obținere a unui fertilizant ureoformaldehidic, care constă din următoarele faze: prepararea soluției de bază ureo-formaldehidice într-un raport uree: formaldehidă de 1,3:1...2,4:1; ajustarea pH-ului soluției inițiale; inițierea reacției de condensare dintre uree și formaldehidă, prin adăugarea unui material acid, în timp ce soluția este menținută la o temperatură de 135° F; încălzirea materialului astfel obținut pentru definitivarea reacției de condensare și reducerea umidității materialului; definitivarea materialului la forma finală de particule. Are loc un proces de policondensare a ureei cu formaldehida, și nu o microîncapsulare a produselor utile.
Se cunosc, de asemenea unele procedee de microencapsulare a unor compuși utili liposolubili (insolubili în apă, solubili ân diverși solvenți organici). Aproape toate procedeele cunoscute descriu producerea de microcapsule din materiale hidrofobe conținute într-un material insolubil sau nemiscibil cu apa, la interfața dintre faza continuă apoasă și faza dispersă organică, fiind denumite procedee de microencapsulare “ulei-în-apă”. Ca principiu, acestea constau, în general, în prepararea unui unei dispersii de picături de fază organică hidrofobă (liofilă sau “ulei“) sau de substanțe organice nemiscibile cu apa (faza discontinuă) într-un mediu apos (faza continuă). Faza dispersă de ulei conține unul sau mai mulți monomeri sau prepolimeri, iar microîncapsularea are loc prin supunerea emulsiei astfel formate, la o serie de condiții prestabilite de temperatură, pH si/sau agitare pentru a cauza polimerizarea sau policondensarea monomerilor sau a prepolimeri lor prezenți, rezultînd microcapsule cu învelișul polimeric care îmbracă picăturile organice nemiscibile cu apa. Aceste procedee au fost revendicate, de exemplu, în
(X- 2 D 1 5 - - 0 0 2 7 1 ι,-m- .«ia brevetele US 4,285,720 și US 4,956,129, care descriu producerea de microcapsule dintr-un material poliureic și din polimer eterîficat pe bază de uree și formaldehidă.
Literatura de specialitate conține informații legate de producerea microcapsulelor care conțin materiale hidrosolubile prin procedeul de microencapsulare “apă-în-ulei“. Un asemenea procedeu de microîncapsulare prin procedeul “apă-în-ulei“ este descris în brevetul US 4,157,983. Conform procedeului, se realizează un amestec format dintr-un emulsificator, un lichid nemiseibil în apa, un prepolimer de uree-formaldehîdă, un material care este solubil sau dispersabil în apă și care trebuie încapsulat, și apă. Amestecul este supus agitării controlate pentru a se obține emulsia apă-in-ulei. Amestecul este ulterior tratat pentru a obține microcapsule prin solidificarea rășinii prepolimerice ureo-formaldehidice în vederea obținereii unei matrici care încapsulează picăturile conținând compusul util, permițînd separarea microcapsulelor polimerice solide cu conținut variabil de material dispersabil în apa. Procedeul revendică doar microencapsularea pentru o serie de produse care sunt dispersabile în faza apoasă, precum coloranți, si nu descrie încapsularea de îngrășăminte.
într-un procedeu similar, brevetul US 6,113,935 descrie microîncapsularea unor pesticide hidrosolubile precum paraquat printr-un procedeu de policondensare la interfața apă-solvent a unui prepolimer ureo-formaldehidie sau melamino-formaldehidîc în prezenta unui catalizator acid prezent în emulsia de tip apa-in-ulei ce conține prepolimerul. Acest brevet nu descrie și nu revendică microencapsularea de compoziții de îngrășăminte.
Brevetul RO 127014 descrie un procedeu de obținere a unui îngrășământ chimie, microîncapsulat, cu eliberare controlată, conțînînd N, P și K, în două etape distincte, prin realizarea unui prepolimer din uree și soluție apoasă de formaldehidă 37% în pH bazic, urmat de policondensare în emulsie a unei faze apoase conținind materialele fertilizante, inclusiv preplimerul de la prima etapă și o fază organică ce conține catalizatorul acid necesar procesului de policondensare. Procedeul utilizează ca sursă de formaldehidă soluție apoasă 37%, și necesită distilarea azeotropă a unei cantități mari de apă.
Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în stabilirea parametrilor de lucru- pH, temperatură, succesiuni de etape și rapoarte molare ale materiilor prime, și a compoziției produsului final, pentru obținerea unui îngrășământ complex cu eliberare redusă, conținând azot, fosfor, calciu și magneziu. Procedeul de obținere a unui îngrășământ chimic complex, cu eliberare redusă, sub formă de microcapsule aglomerate în granule, conform invenției, constă în formarea in situ a unui fosfat mixt metal bivalent-amoniu și encapsularea acestui material fertilizant, prin policondensarea in suspo-emulsie, într-o singură etapă, a ureei tehnice cu un precondensat tehnic ureo-formaldehidie UF80, prin următoarea succesiune de etape:
^-2015-- 0 0 2 7 1 -
a. acidularea unei suspensii apoase de dolomită amorfa cu acid fosforic 85% până la un pH de 0,5-2, urmată de adăugarea de uree și fosfat de amoniu în soluția apoasă și cantități de
1-3% carboximetilceluloză;
b. formarea unei soluții organice din toluen și 0,5-1,5% cuplu de surfactanți neionici eu HLB-uri diferite, unul sub 3 și celălalt peste 8, si un antispumant specific polialchilsiloxanic;
c. realizarea unei suspo-emulsii stabile prin adăugarea sub agitare a soluției apoase peste soluția organică;
d. adăugarea în amestec a unui precondensat ureo-formaldehidic UF80, când are loc un proces exoterm de policondensare ureo-formaldehidică cu încapsularea materialului fertilizant, eu menținerea pH-ului în domeniul 0,5-2,5 timp de 2-3 ore;
e. neutralizarea masei de reacție cu un amestec de dolomită și caolină măcinată, când are loc și un proces de granulare a masei de fertilizant cu limpezirea soluției organice;
f. filtrarea și uscarea granulelor de îngrășământ.
Produsul îngrășământ complex cu eliberare redusă obținut conform invenției conține 1720% azot total, 26-30% fosfor exprimat ca P2O5, 4-5% calciu și 2,5-3% magneziu, iar minim 75% din acesta are o granulație cuprinsă în intervalul 1-5 mm, iar gradul de levigabilitate al nutrienților determinat la 28 de zile, este de 55-65% pentru azot și fosfor, și de 15-21% pentru calciu și magneziu.
Avantajele procedeului conform invenției sunt următoarele:
- Procedeul permite obținerea unor îngrășăminte complexe conținând macroelemente și mezoelemente, eu conținut ridicat în componentele active din materii prime ieftine, accesibile și cu consumuri energetice reduse;
- Permite obținerea unor îngrășăminte simple sau complexe cu eliberare redusă, avand un grad de levigabilitate la 28 de zile redus, corespunzătoare Standardului SR EN 13266/2001;,
- învelișul polimeric ureo-aldehidic în care sunt cuprinși nutrienții este total biodegradabilă, avand elînsuși proprietăți de îngrășămînt;
- Este un procedeu relativ simplu, ce nu necesită instalații complexe, producerea acesteia putînd fi implementată în foarte multe instalații existente pe platformele chimice din țara noastră;
- Nu folosește substanțe cu impact eco-toxicologic ridicat, care să pună în pericol sănătatea personalului de utilizare sau exploatare;
Procedeul conform invenției înlătură dezavantajele menționate mai sus prin aceea eă realizează obținere a unui îngrășământ chimic complex, cu eliberare redusă, sub formă de
* -04- îuî'J microcapsule aglomerate în granule, prin sintetizarea in situ a unui fosfat mixt metal bivalentamoniu și policondensarea in suspo-emulsie, într-o singură etapă, a ureei tehnice cu un precondensat tehnic ureo-formaldehidic UF80, prin următoarea succesiune de etape:
a. aeîdularea unei suspensii apoase de dolomita amorfă cu acid fosforic 85% până la un pH de 0,5-2, urmată de adăugarea de uree și fosfat de amoniu în soluția apoasă și cantități de 1-3% carboximetileeluloză;
b. formarea unei soluții organice din toluen și 0,5-1,5% cuplu de surfactanți neionici cu HLB-uri diferite, unul sub 3 și celălalt peste 8, si un antispumant specific polialchilsiloxanic;
c. realizarea unei suspo-emulsii stabile prin adăugarea sub agitare a soluției apoase peste soluția organică;
d. adăugarea în amestec a unui precondensat ureo-formaldehidic UF80, când are loc un proces exoterm de policondensare ureo-formaldehidică eu încapsularea materialului fertilizant, cu menținerea pH-ului în domeniul 0,5-2,5 timp de 2-3 ore;
e. neutralizarea masei de reacție cu un amestec de dolomită și caolinâ măcinată, când are loc un proces de granulare a masei de fertilizant cu limpezirea soluției organice;
f. filtrarea și uscarea granulelor de îngrășământ.
Se dau în continuare cîteva exemple de realizare a invenției.
Exemplul 1.
într-un balon de sinteză cu 4 gîturi, cu o capacitate de 1500 ml, prevăzut cu agitare electrică, se prepară o soluție organică (faza continuă), constînd în 700 ml toluen + 3 g surfaetant neionic SABOSORB MO (sorbitan monooleat) + 2 g surfaetant neionic LAURETH 9 (alcooli grași Ci2-C]S etoxilați cu 9 moli de etilenoxid) și 1,5 g antispumant neionic DTC1, Se pornește agitarea și se agită energic pentru omogenizare 15 minute, la temperatura ambiantă, (soluția l).
Separat, într-un balon de 1000 ml, sub agitare energică, se prepară o soluție apoasă 2 constînd în 500 ml apă deionizată conținând 3% caboximetilceluloza (CMC), în care se adaugă în ordinea descrisă următoarele cantităț de materii prime: 50 g dolomită amorfă fin măcinată (30150 microni, cu un conținut de 30-32% CaO și 18-21% MgO); Sub agitare energică se adaugă 70 g acid fosforic 85%, în decurs de 30 minute, până la atingerea unui pH de 0,5-1,5 și solubilizarea totală a dolomitei; Se adaugă apoi 128 g fosfat monoamoniacal tehnic (MAP 12-61-0) și 132 g uree granule (46% azot). Temperatura amestecului se menține în intervalul 60-70°C pentru solubilizarea integrală a componentelor, apoi se răcește la temperatura de 35-40°C.
Cantitatea totală de uree ee a fost introdusă a fost calculată astfel încât să se asigure în final un raport molar uree/formaldehidă de 1,65/1.
ίλ- 2 Ο 1 5 - - 002712 ϋ -Μ- 2GÎ5
La temperatura ambiantă, sub agitare continuă și foarte energică, se adaugă treptat, în decurs de 15 minute, soluția apoasă 2 peste soluția organică 1. Se realizează astfel o suspoemulsie inversă foarte fină (de tip “apă-în-ulei”), în care picăturile mici de fază apoasă (conținând și particule fine de săruri solide cristalizate) sunt înconjurate de o masă organica de solvent organic. Se reduce apoi intensitatea agitării și se adaugă în masa de reacție, treptat, o cantitate de 72 g precondensat ureo-formaldehidic UF80, produs tehnic comercializat de SC Viromet SA Victoria, conținând 57% formaldehidă, 23% uree și 20% apă. Are loc o reacție exotermă, iar temperatura crește autoterm la 60-70°C. Datorită pH-ului scăzut, în același timp are loc o inițiere rapidă a procesului de policondensare ureo-forlaldehidică și reticulare avansată, cu precipitare abundentă a produsului de reacție, care înglobează suspo-emulsia de nutrienți.
Se menține masa de reacție în intervalul de temperatură 60-75°C, timp de 2 ore, corectând ocazional pH-ul masei de reacție care trebuie menținut în domeniul 0,5-3. După această perioadă de timp, se neutralizează acidiitatea masei de reacție adăugând încă 50 g dolomită împreună cu 150 g caolină calcinată și măcinată (20-75 microni), sub agitare continuă dar ușoară. Are loc un proces de aglomerare a masei de precipitat în granule preponderent sferice, iar masa organică de solvent se limpezește. Se menține masa de reacție încă 30 minute la temperatura de 60-75°C, apoi se răcește la temperatura ambiantă și se filtrează granulele de fertilizant din masa de solvent organic. Granulele de fertilizant separate prin filtrare se usucă la greutate constantă într-o etuvă de vid, prin menținere timp de 3 ore la temperatura de 80-85°C. Se obțin 630 g granule de fertilizant, analiza dimensională arătând că 73% dintre acestea au dimensiunea cuprinsă între 1-4 mm. Compoziția chimică a fertîlîzantuluî s-a efectuat astfel:
-azotul s-a determinat ca azot total, prin metoda Kjeldal;
-fosforul s-a determinat prin metoda gravimetrică, ca Ρ2Ο5 total (solubil în acizi minerali);
-calciul și magneziu! s-au analizat utilizând un aparat ICP-OES;
S-au obtinut următoarele compoziții ale fertilizantului:
- Ntota,= 18,65%
- P2O5 total=27,l 1%
- Ca=4,54%
- Mg=2,72%
Activitatea de eliberare redusă a fertilizantului obținut s-a determinat prin teste de levigabilitate, efectuate conform standardului SR EN 13266/2001. Testele au fost efectuate în coloane de sticlă cu diametrul de 60 mm, înălțimea de 300 mm, prevăzute la partea inferioară cu o placă filtrantă, înălțimea utilă a coloanelor este de 250 mm.
(X l Ο 1 5 - - 0 0 2 7 1 2 <* -04- îG»5
Pentru realizarea experiențelor de levigare a îngrășămintelor, coloanele sunt umplute cu sol uscat timp de 24 ore la temperatura camerei, cu fracția granulometrică cuprinsă între 1 șî 2 mm. Coloanele se încarcă alternativ, începând de jos în sus cu nisip (strat tampon), sol, îngrășământul utilizat pentru determinarea gradului de levigare, iar sol și nisip (strat tampon). Raportul masîc îngrășământ-sol a fost de 10 grame îngrășământ la 750 g sol. în coloana de levigare este introdus un senzor multifuncțional care înregistrează temperatura, umiditatea și conductivitatea.
Coloanele cu diametrul de 60 mm sunt udate zilnic cu 50 ml apă distilată, iar levigatul este colectat și analizat zilnic timp de 28 zile.
Procentul de levigare la 28 de zile pentru cei patru nutrienți din fertilizantul obținut au fost: %Ntota, levigat= 55,5% ; %P2O5 levigat =57,94%; %Ca levigat =17,28% ;%Mg levîgat =18,11%
Exemplele 2-4
Utilizînd același procedeu descris la Exemplul 1, s-au realizat o serie de experimentări în condiții similare, modificând corespunzător rapoartele molare uree-formaldehidă și pH-ul la faza de policondensare precum și raportul masic caolină/dolomită. Rezultatele exemplelor sunt prezentate în Tabelul 1.
Tabelul 1
| Ex. | Rap. molar U/F* | pH faza de policond. | Rap. masic caolina/ dolomită (g-/g·) | analiza produs solid | ||||
| % granule 1-4 mm | % w/w Ntotal | % w/w p2o5 | % w/w Ca | % w/w Mg | ||||
| 2 | 1,75/1 | 0,5-1 | 125/100 | 79,4 | 18,57 | 27,33 | 4,78 | 2,65 |
| 3 | 1,85/1 | 1,5-2 | 175/100 | 74,7 | 19,05 | 28,03 | 4,46 | 2,73 |
| 4 | 2,1/1 | 2-2,5 | 200/100 | 69,1 | 17,98 | 27,55 | 4,12 | 2,52 |
| în Tabe | ul 2 sunt prezentate rezu | țațele testelor de levigabilitate la 28 de zile pentru |
produsele conform Exemplelor 2-4. Tabelul 2
| Ex. | %Nutrient levigat la 28 zile (% w/w) | |||
| Ntotal | p2o5 | Ca | Mg | |
| 2 | 62,14 | 59,18 | 15,92 | 18,44 |
| 3 | 58,87 | 62,55 | 17,06 | 20,17 |
| 4 | 59,90 | 64,4 | 17,70 | 20,67 |
CV 2 Ο 1 5 - - 0 0 2 7 1 2 5 -04- tSî5
Procedeu de obținere de îngrășământ chimic complex, cu eliberare redusă și produs conform procedeului
Claims (4)
1. Procedeu de obținere a unui îngrășământ chimic complex, cu eliberare redusă, conținând azot, fosfor, calciu și magneziu, sub formă de granule, caracterizat prin aceea că acesta constă din următoarea succesiune de etape consecutive:
a. acidularea unei suspensii apoase de dolomită amorfa măcinată, eu acid fosforic 85% până la un pH de 0,5-2, urmată de adăugarea de uree și fosfat de amoniu în soluția apoasă și cantități de 1-3% carboximetilceluloză, când are loc formarea in situ a unui fosfat mixt metal bivalentamoniu;
b. formarea unei soluții organice din toluen și 0,5-1,5% cuplu de surfactanți neionici cu HLB-uri diferite, unul sub 3 și celălalt peste 8, si un antispumant specific poli-alchilsiloxanic;
c. realizarea unei suspo-emulsii stabile prin adăugarea sub agitare a soluției apoase de la etapa a. peste soluția organică de la etapa b.;
d. adăugarea peste suspo-emulsia obținută la etapa c. a unui precondensat ureo-formaldehidic UF80, când are loc un proces exoterm de policondensare ureo-formaldehidică cu încapsularea materialului fertilizant, cu menținerea pH-ului în domeniul 0,5-2,5 timp de 2-3 ore;
e. neutralizarea masei de reacție cu un amestec de dolomită și caolină măcinată, când are loc un proces de granulare a masei de fertilizant cu limpezirea soluției organice;
f. filtrarea și uscarea granulelor de îngrășământ.
2. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că raportul molar uree: formaldehidă este de 1,64-2,1:1, pH-ul etapelor a, c și d este cuprins în intervalul 0,5-2,5, dolomită amorfa are un conținut minim de CaO de 28% și MgO de 15%, iar precondensatul UF80 conține 57% formaldehidă, 23% uree restul apă.
3. Produs îngrășământ complex cu eliberare redusă obținut conform revendicărilor 1 și 2, caracterizat prin aceea că conține 17-20% azot total, 26-30% fosfor exprimat ca P2O5, 4-5% calciu și 2,5-3% magneziu, iar minim 75% din acesta are o granulație cuprinsă în intervalul 1-5 mm;
4. Produs îngrășământ complex cu eliberare redusă conform revendicării 3, caracterizat prin aceea că gradul de levigabilitate al nutrienților efectuat conform standardului SR EN 13266/2001, determinat la 28 de zile, este de 55-65% pentru azot și fosfor și de 15-21% pentru calciu și magneziu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201500271A RO131443B1 (ro) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | Îngrăşământ chimic complex şi procedeu de obţinere |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201500271A RO131443B1 (ro) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | Îngrăşământ chimic complex şi procedeu de obţinere |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO131443A2 true RO131443A2 (ro) | 2016-10-28 |
| RO131443B1 RO131443B1 (ro) | 2020-05-29 |
Family
ID=57181515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA201500271A RO131443B1 (ro) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | Îngrăşământ chimic complex şi procedeu de obţinere |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO131443B1 (ro) |
-
2015
- 2015-04-20 RO ROA201500271A patent/RO131443B1/ro unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO131443B1 (ro) | 2020-05-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102561235B1 (ko) | 증가된 산화 속도를 가지는 원소 황을 함유하는 팽창성 비료 과립 | |
| AU2008312121B2 (en) | Improvements in and relating to soil treatments | |
| WO2017163246A1 (en) | Spherical fertilizers and process for the production thereof | |
| US5454851A (en) | Slow release fertilizers | |
| WO2020044189A1 (en) | Seaweed extract coated fertilizer for better crops and soil health | |
| AU2023202723A1 (en) | Fertilizers containing slow and fast release sources of boron | |
| AU2009249901A1 (en) | Improvements in and relating to soil treatments | |
| CN103339089B (zh) | 具有动态崩解作用的土壤改良剂和肥料，其生产方法及其在农业中的应用 | |
| RO131443A2 (ro) | Procedeu de obţinere de îngrăşământ chimic complex, cu eliberare redusă şi produs conform procedeului | |
| Chawakitchareon et al. | Production of slow release fertilizer from waste materials | |
| JPH0280388A (ja) | 化成肥料 | |
| WO2017059492A2 (en) | Aqueous dispersions of potassium calcium polyphosphate | |
| RO128501A2 (ro) | Procedeu de obţinere de fertilizant microencapsulat cu eliberare redusă | |
| RO127014A2 (ro) | Procedeu de obţinere de îngrăşământ chimic microencapsulat cu eliberare controlată | |
| EP4317117B1 (en) | N-p-ca-mg complex nutrient coated by sio2 | |
| JPH0229289B2 (ro) | ||
| RO130348A2 (ro) | Procedeu de obţinere de fertilizant complex cu eliberare controlată | |
| KR19990013987A (ko) | 코팅 방법 | |
| CA3003111C (en) | Spherical fertilizers and process for the production thereof | |
| AU2012216604B2 (en) | Improvements in and Relating to Soil Treatments | |
| WO2020222134A1 (en) | Sustained release of micronutrients | |
| JPH0280387A (ja) | 化成肥料の製造方法 | |
| NZ562658A (en) | Improvements in and relating to soil treatments using fine particulate elemental sulphur | |
| IL107938A (en) | Encapsulated slow release particulate fertilizer and its manufacture | |
| NZ576689A (en) | Granular fertiliser composition comprising finely interground elemental sulphur and particulate urea |