RU2044720C1

RU2044720C1 - Method of producing organo-mineral fertilizer

Info

Publication number: RU2044720C1
Authority: RU
Inventors: В.В. Денисов; К.Е. Ковалев; Л.М. Крыпина; С.М. Крыпина
Original assignee: Денисов Владимир Викторович; Ковалев Константин Евгеньевич; Крыпина Любовь Мефодьевна; Крыпина Светлана Мефодьевна
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 1995-09-27

Abstract

FIELD: fertilizer production. SUBSTANCE: method involves mixing equal quantity of brown coal and carbamide at 75 C for 2-3 h. EFFECT: simplified method, enhanced efficacy of fertilizer.

Description

Изобретение относится к технологии получения органоминеральных удобрений, имеющих широкое применение в сельском хозяйстве. The invention relates to a technology for organic fertilizers, which are widely used in agriculture.

Известен способ получения азотных удобрений путем предварительной обработки угля гидротропным растворителем, последующим окислением его, введением добавки аммиака или подобного соединения, образующего азот, сушки полученного продукта (патент ФРГ N 2307678, кл. C 05 F 11/)2, от 21.10.82). A known method of producing nitrogen fertilizers by pre-treating coal with a hydrotropic solvent, its subsequent oxidation, the introduction of an ammonia additive or similar nitrogen-forming compound, drying the obtained product (FRG patent N 2307678, class C 05 F 11 /) 2, from 10.21.82) .

Недостатком способа является многостадийность процесса, необходимость окисления угля. The disadvantage of this method is the multi-stage process, the need for oxidation of coal.

Известен способ получения сложного органо-минерального удобрения путем обработки бурого угля или лигнина кислородом при температуре 160-165^оС и давлении 38-40 атм, с последующей обработкой полученной массы аммиаком. В результате получают обогащенный азотом уголь или лигнин ("Indian J. Technol". 1964, 12, N 4, 172-176).A known method of producing complex organo-mineral fertilizers by treating brown coal or lignin with oxygen at a temperature of 160-165 ^about C and a pressure of 38-40 atm, followed by processing the resulting mass with ammonia. The result is nitrogen-rich coal or lignin (Indian Indian Technol. 1964, 12, N 4, 172-176).

Недостатком способа является трудоемкость операций и необходимость применения удобрений в больших количествах. The disadvantage of this method is the complexity of operations and the need for the use of fertilizers in large quantities.

Известен способ получения азотно-гумусового удобрения, по которому с целью использования неокисленных углей и расширения сырьевой базы, бурый уголь предварительно обрабатывают 2,5%-ным раствором щелочи с последующим отделением раствора и окислением бурого угля в газовой среде воздухом при 100^оС в течение 12 ч с обработкой его затем 1%-ным раствором аммиака (А.с. СССР N 220278, кл. C 05 F 11/02, оп. 28.04.68).A method of producing nitrogen-humic fertilizer, on which for use of non-oxidized coals and expanding raw material base, lignite pretreated with 2.5% aqueous alkali solution followed by separation of the solution and oxidation of the lignite in a gas atmosphere with air at 100 ^{° C} for 12 hours followed by treatment with 1% ammonia solution (A.S. USSR N 220278, class C 05 F 11/02, op. 28.04.68).

Недостатком способа является низкое содержание в нем гуминовых соединений и азота, так как при предварительной обработке бурого угля раствором щелочи основная часть гуминовых соединений в виде водорастворимых гуматов натрия уходит с отделением раствора от бурого угля. Кроме того, применение низких концентраций реагентов в процессе приготовления гуматного удобрения, а именно 2,5%-ного раствора щелочи и 1%-ного раствора аммиака, сопряжено, с одной стороны, с низким содержанием гуминовых соединений и азота в удобрении, а с другой, с дополнительными операциями, связанными с фильтрованием и измельчением удобрения. The disadvantage of this method is the low content of humic compounds and nitrogen in it, since during the preliminary treatment of brown coal with an alkali solution, the main part of the humic compounds in the form of water-soluble sodium humates leaves with the separation of the solution from brown coal. In addition, the use of low concentrations of reagents in the process of preparing humate fertilizer, namely a 2.5% alkali solution and 1% ammonia solution, is associated, on the one hand, with a low content of humic compounds and nitrogen in the fertilizer, and on the other , with additional operations related to filtering and grinding fertilizer.

Известен способ получения азотно-гумусового удобрения, заключающийся в обработке (50 кг) измельченного на дробилке порошка бурого угля (с влажностью 10-15%) 42-45% раствором щелочи (NaOH ГОСТ 11.078) в количестве 5-6% от веса бурого угля (3-4 л) на протяжении еще 1 ч (А.с. СССР N 695993, кл. C 05 F 11/02, оп. 05.11.79). Полученное удобрение содержит 16-18% азота и имеет рН 7,3-7,4 и представляет собой сыпучий порошок с 25-30%-ной влажностью. A known method of producing nitrogen-humus fertilizer, which consists in processing (50 kg) of crushed brown coal powder (with a moisture content of 10-15%) 42-45% alkali solution (NaOH GOST 11.078) in an amount of 5-6% by weight of brown coal (3-4 l) for another 1 h (A.S. USSR N 695993, class C 05 F 11/02, op. 05.11.79). The resulting fertilizer contains 16-18% nitrogen and has a pH of 7.3-7.4 and is a loose powder with 25-30% moisture.

Недостатками способа являются многостадийность и длительность процесса, невысокое содержание азота в конечном продукте. The disadvantages of the method are multi-stage and the duration of the process, low nitrogen content in the final product.

Кроме того, общим недостатком перечисленных способов является высокая водорастворимость полученных удобрений, что препятствует их удержанию в почве на более длительные сроки. In addition, a common drawback of these methods is the high water solubility of the obtained fertilizers, which prevents their retention in the soil for longer periods.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и выбранным в качестве прототипа является способ получения азотно-гумусового удобрения, заключающийся в смешивании бурого угля и карбамида в массовом соотношении 1:1, в котором смесь подвергают обработке высокочастотным электромагнитным излучением частотой 2450 ± 50 мГц в течение 5-10 мин (А.с. СССР N 1602861, кл. C 05 F 11/02, 1990). The closest in technical essence and the achieved result and selected as a prototype is a method of producing nitrogen-humus fertilizer, which consists in mixing brown coal and urea in a mass ratio of 1: 1, in which the mixture is subjected to high-frequency electromagnetic radiation with a frequency of 2450 ± 50 MHz for 5-10 min (A.S. USSR N 1602861, class C 05 F 11/02, 1990).

Недостатком способа является применение высокочастотного электромагнитного излучения, потеря физиологической активности гуминовых кислот бурого угля, в результате чего полученное азотно-гумусовое удобрение не обладает стимулирующим действием. The disadvantage of this method is the use of high-frequency electromagnetic radiation, the loss of the physiological activity of humic acids of brown coal, as a result of which the obtained nitrogen-humus fertilizer does not have a stimulating effect.

Поставленная цель достигается путем смешивания бурого угля с карбамидом в весовом соотношении 1:1 в течение 2-3 ч при температуре 75^оС.This goal is achieved by mixing brown coal with urea in a weight ratio of 1: 1 for 2-3 hours at a temperature of 75 ^about C.

П р и м е р 1. 10 г воздушно-сухого бурого угля Александрийского месторождения (влажность 15% золы 19,97%) смешивают с 10 г кристаллического карбамида при температуре 75^оС в течение 2 ч. Продукт представляет собой сыпучий порошок серого цвета, содержащий 23% азота.PRI me R 1. 10 g of air-dried brown coal of the Alexandria field (humidity 15% ash 19.97%) is mixed with 10 g of crystalline urea at a temperature of 75 ^about C for 2 hours. The product is a loose gray powder containing 23% nitrogen.

П р и м е р 2. 10 г бурого угля естественной влажности (30%) смешивают с 10 г кристаллического карбамида при температуре 75^оС в течение 3 ч. Продукт представляет собой сыпучий порошок серого цвета, содержащий 23% азота.PRI me R 2. 10 g of brown coal of natural humidity (30%) is mixed with 10 g of crystalline urea at a temperature of 75 ^about C for 3 hours. The product is a loose gray powder containing 23% nitrogen.

Контроль за внедрением карбамида осуществлялся методом рентгеноструктурного и рентгенофазного анализов, по весу и по содержанию азота в отмывочных водах. При внедрении карбамида в бурый уголь наблюдается переход тетрагональной формы в гексагональную. Согласно данным рентгеноструктурного и рентгенофазного анализов карбамид кристаллизуется по длинным алифатическим цепям бурого угля с образованием канала, внутри которого располагаются длинные алифатические цепи. Это обстоятельство содействует постоянному вымыванию карбамида из полученного соединения, что обеспечивает пролонгированность действия полученного удобрения. О пролонгированности действия полученного удобрения говорят данные проведенных опытов по определению кинетики выхода водорастворимого азота в зависимости от времени, которые показали, что выход азота из данного удобрения в 8 раз медленнее, чем из карбамида. The introduction of urea was controlled by x-ray diffraction and x-ray phase analysis, by weight and nitrogen content in the wash water. When carbamide is introduced into brown coal, a tetragonal transition to a hexagonal form is observed. According to x-ray diffraction and x-ray phase analysis, urea crystallizes along long aliphatic brown coal chains to form a channel, inside which long aliphatic chains are located. This circumstance contributes to the continuous leaching of urea from the obtained compound, which ensures the prolonged action of the obtained fertilizer. The prolonged action of the obtained fertilizer is indicated by the data of experiments to determine the kinetics of the yield of water-soluble nitrogen as a function of time, which showed that the nitrogen output from this fertilizer is 8 times slower than from urea.

Экспериментально установлено, что оптимальным соотношением бурого угля и карбамида является соотношение 1:1 по массе. It was experimentally established that the optimal ratio of brown coal and urea is a ratio of 1: 1 by weight.

Существенным отличием предлагаемого способа является отказ от применения СВЧ-излучения и смешивание бурого угля и карбамида при температуре 75^оС, что позволяет сохранить физиологическую активность гуминовых кислот бурого угля. Сохранение физиологической активности гуминовых кислот бурого угля позволяет сделать вывод, что полученное азотно-гумусовое удобрение является удобрением со стимулирующим действием.Essential difference of the proposed method is the non-use of the microwave and mixing lignite and urea at a temperature of 75 ^{° C,} thus preserving the physiological activity of lignite humic acids. Preservation of the physiological activity of brown coal humic acids allows us to conclude that the obtained nitrogen-humus fertilizer is a fertilizer with a stimulating effect.

Удобрение было испытано в полевых опытах с ячменем на черноземе южном в течение 2 лет. Полевые опыты показали, что применение полученного азотно-гумусового удобрения, по сравнению с прототипом, обеспечивает не только дозированное питание азотом растений, но и оказывает стимулирующее действие на рост и развитие растений за счет сохраненной физиологической активности гуминовых кислот бурого угля. Fertilizer was tested in field experiments with barley on southern chernozem for 2 years. Field experiments showed that the use of the obtained nitrogen-humus fertilizer, in comparison with the prototype, provides not only metered nutrition with plant nitrogen, but also has a stimulating effect on plant growth and development due to the preserved physiological activity of brown coal humic acids.

Полученное удобрение испытывалось на овощных культурах. Использование этого удобрения привело не только к увеличению урожайности плодов томатов на 18,2 т/га, моркови на 10,0 т/га, но и к значительному снижению в них нитратов. The resulting fertilizer was tested on vegetable crops. The use of this fertilizer led not only to an increase in the yield of tomato fruits by 18.2 t / ha, carrots by 10.0 t / ha, but also to a significant reduction in their nitrates.

Claims

METHOD FOR PRODUCING ORGANOMINERAL FERTILIZER, comprising mixing equal amounts of brown coal and urea, characterized in that, in order to simplify the method and increase the efficiency of fertilizer, the components are mixed at 75 ^o C for 2-3 hours