RU2618701C2 - Способ получения ионообменной смеси "рекультивин" - Google Patents
Способ получения ионообменной смеси "рекультивин" Download PDFInfo
- Publication number
- RU2618701C2 RU2618701C2 RU2015123204A RU2015123204A RU2618701C2 RU 2618701 C2 RU2618701 C2 RU 2618701C2 RU 2015123204 A RU2015123204 A RU 2015123204A RU 2015123204 A RU2015123204 A RU 2015123204A RU 2618701 C2 RU2618701 C2 RU 2618701C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- clinoptilolite
- solution
- saturated
- exchange resin
- anion exchange
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G24/00—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
- C09K17/02—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing inorganic compounds only
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к агрохимии и может быть использовано при получении ионообменной смеси для рекультивации нарушенных вечномерзлых почв. Описывается способ получения ионообменной смеси для вечномерзлых почв. Способ включает смешение 88 мас. % насыщенного клиноптилолита и 12 мас. % насыщенного анионита ЭДЭ-10П. Перед смешиванием исходные клиноптилолит фракции 0,3-0,4 мм и анионит подвергают предварительной обработке, обеспечивающей получение насыщенного определенными биогенными катионами клиноптилолита и насыщенного определенными ионами биогенных элементов анионита. Изобретение обеспечивает ионообменную смесь, насыщенную необходимыми растениям элементами питания в оптимальных соотношениях с учетом агрохимических свойств исходной вечномерзлой почвы. Внесение указанной ионообменной смеси в вечномерзлую песчаную почву в нормах 4-12 т на 1 га под многолетние травы при рекультивации приводит к повышению плодородия этой почвы за счет повышения содержания питательных веществ в этой почве в 3-5 раз при увеличении содержания гумуса в 4,3 раза, нитратного азота, подвижных форм фосфора и калия - в 3,8-5,5 раза и при снижении кислотности почвы с рН 4,6 до рН 5,9. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к агрохимии и может быть использовано при получении ионообменной смеси для рекультивации нарушенных вечномерзлых почв.
Из уровня техники известны следующие способы получения ионообменных смол.
Так, из описания к патенту РФ №2032319 (опубликован 10.04.1995) известна искусственная почва, которая содержит, мас. %: цеолит 15-33, полимер, растворимый в воде, 10-23, экстракт растительный конденсированный 5-10, сине-зеленую водоросль Nostos Zinckia 0,03-0,06, сапропель - остальное. Сапропель увлажняют 10%-ным раствором растительного экстракта. Полимер и цеолит вносят в порошкообразном виде.
Наиболее близким аналогом к патентуемому способу является способ получения искусственной почвы на основе клиноптилолита, заключающийся в смешении катионита и анионита в определенных пропорциях с последующим уравновешиванием полученной смеси с раствором смеси питательных веществ. В качестве анионита используют материал, получаемый последовательной обработкой клиноптилолита сначала растворимой солью магния при температуре не менее 50°С, а затем гидрофосфатом щелочного металла или аммония при температуре не более 35°С.
Недостатком известного способа является то, что полученная искусственная почва не учитывает местные условия, где вечномерзлые почвы имеют низкое плодородие, которое необходимо поднять. Кроме того, недостатком получаемой искусственной почвы является высокая стоимость (около 800 руб/кг, при норме внесения 10 т на 1 га)
Техническим результатом патентуемого решения является повышение плодородия и урожайности вечномерзлых почв за счет использования при их рекультивации ионообменной смеси со свойствами, учитывающими состав вечномерзлой почвы и повышающей содержание питательных веществ в этой почве в 3-5 раза.
Заявленный технический результат достигается за счет осуществления способа получения ионообменной смеси для вечномерзлых почв путем смешения катионита-клиноптилолита и анионита, заключающийся в том, что смешивают 88 мас. % насыщенного клиноптилолита и 12 мас. % насыщенного анионита, перед смешиванием осуществляют предварительную обработку клиноптилолита и анионита:
клиноптилолит используют фракции 0,3-0,4 мм,
заливают его водой и насыщают раствор биогенными катионами за счет добавления к полученному раствору клиноптилолита при постоянном перемешивании твердых солей хлорида калия, сульфата аммония, семиводного сульфата магния,
затем вносят соли микроэлементов и железа, настаивают полученный раствор в течение 24 часов при периодическом перемешивании,
далее отделяют раствор от насыщенного клиноптилолита,
дважды промывают насыщенный клиноптилолит водой,
после второй промывки обрабатывают клиноптилолит питательным водным раствором, содержащим нитрат калия, кальциевую селитру, дигидрофосфат калия, нитрат аммония, семиводный сульфат магния, хлорид марганца, сульфат меди, сульфат цинка, хлорид кобальта,
полученную смесь настаивают 1 сутки при периодическом перемешивании, после чего раствор отделяют от насыщенного клиноптилолита,
из исходного анионита ЭДЭ-10П щелочью вытесняют присутствующие хлорид-ионы, доводят рН раствора до значения не более 7,8,
затем добавляют воду и вводят в анионит ионы биогенных элементов: NO3 -, SO4 2-, H2PO4 -, B4O7 2-, MoO4 2-,
и оставляют для набухания на 24 часа,
в реактор для насыщения добавляют гидроксид натрия и оставляют для прохождения реакции насыщения на 2 часа при периодическом перемешивании,
по истечении 2-х часов раствор отделяют и осуществляют две промывки анионита водой, затем
добавляют гидроксид натрия, выдерживают два часа при перемешивании и затем осуществляют две промывки и отделяют анионит, в который добавляют воду и нитрат калия, дигидрофосфат калия, сульфат натрия, тетраборат натрия, молибдат натрия, полученную смесь оставляют на 1 сутки,
отделяют раствор, промывают полученный анионит, измеряют рН анионита,
при рН 6.7-7.2 осуществляют обработку анионита водным раствором, содержащим нитрат калия, кальциевую селитру, дигидрофосфат калия, нитрат аммония, семиводный сульфат магния, хлорид марганца, сульфат меди, сульфат цинка, хлорид кобальта, полученную смесь настаивают 1 сутки при периодическом перемешивании, после чего раствор отделяют от анионита.
1. Насыщение клиноптилолита биогенными катионами.
В реактор загружают 1 кг (в пересчете на сухой вес) клиноптилолита фракции 0,3-0,4 мм, заливают 2 л воды и последовательно с интервалом 20 мин при постоянном перемешивании вносят следующие соли (в виде твердых солей), г:
KCl - 89;
(NH4)2SO4 - 22;
MgSO4⋅7H2O - 5,3,
затем в реактор вносят соли микроэлементов и железа - девятиводный сульфат железа, хлорид марганца, сульфат меди, сульфат цинка, хлорид кобальта в следующих количествах, г:
Fe2(SO4)3 9H2O - 7,0;
MnCl2 4H2O - 1,2;
CuSO4 5H2O - 0,25;
ZnSO4 7H2O - 0,25;
CoCl2 6H2O - 0,06,
смесь настаивают 24 часа при периодическом перемешивании (1 раз в 1 час, продолжительность каждого перемешивания - 1 минута),
вся обработка и насыщение клиноптилолита ведется при комнатной температуре. С понижением температуры на 10° время обработки и насыщения следует увеличить в 2 раза,
по окончании процесса раствор отделяется от насыщенного клиноптилолита любым доступным способом: декантацией с последующим помещением цеолита на сито для отделения остатков раствора, вакуумной фильтрацией на фильтре и т.п.,
затем проводят двукратную промывку насыщенного клиноптилолита водой в количестве 2 литра воды на 1 кг цеолита, при этом время каждой промывки - 30 минут при периодическом перемешивании (5-7 раз). Удаление раствора проводят, как было описано выше.
После второй промывки клиноптилолит обрабатывают питательным раствором. Для этого к 1 кг влажного насыщенного цеолита добавляют 2 л воды, смесь перемешивают и в нее при перемешивании вносят соли микроэлементов, мг:
KNO3 - 1,42;
Ca(NO3)2 4H2O - 1,42;
KH2PO4 - 540;
NH4NO3 - 160;
MgSO4 7H2O - 480;
MnCl2 4H2O - 3,8;
CuSO4 5H2O - 0,5;
ZnSO4 7H2O - 0,5;
CoCl2 6H2O - 0,12.
Смесь настаивают 24 часа при периодическом перемешивании (1 раз в час по 0,5 минуты).
В конце процесса раствор сливают и насыщенный цеолит выгружают из реактора.
Таким образом, последовательность операций следующая:
- определяют влажность исходного клиноптилолита;
- загружают клиноптилолит в реактор;
- загружают соли макро- и микроэлементов
- выдерживают 24 часа при периодическом перемешивании;
- сливают раствора;
- осуществляют две промывки;
- обрабатывают питательным раствором;
- сливают раствор;
- выгружают насыщенный клиноптилолит.
2. Обработка анионита ЭДЭ-10П
Анионит ЭДЭ-10П представляет собой высокомолекулярное соединение трехмерной гелевой структуры, содержащее функциональные группы – вторичные, третичные и четвертичные алифатические аминогруппы, способные обменивать свои ионы на катионы и анионы раствора.
Суть обработки анионита ЭДЭ-10П заключается в вытеснении присутствующих в исходном анионите хлорид-ионов щелочью, добавляемой порциями до значения рН раствора не более 7,8.
Затем в анионит добавляют воду и вводят ионы биогенных элементов NO3 -, SO4 2-,
Н2РО4 -, В4О7 2-, MoO4 2- и добавляют воду. Введение данных элементов позволяет произвести насыщение анионита необходимых растениям элементов питания.
Процесс обработки состоит в следующем.
К 5 л воды добавляют кг (в пересчете на сухой вес) товарного анионита ЭДЭ-10П в С1-форме добавляют 5 л воды и оставляют для набухания на 2 часа.
В реактор добавляют 107 г гидроксида натрия (NaOH) и оставляют для прохождения реакции насыщения на 2 часа при периодическом перемешивании (каждые 15 минут по 15 секунд).
По истечении 2-х часов раствор отделяется и проводятся 2 промывки анионита по 5 литров воды каждая.
Эта операция, включая две промывки, повторяется.
В третий раз в реактор добавляется 31,8 г NaOH. Смесь выдерживается 2 часа при перемешивании и затем проводятся 2 промывки, как было описано.
После 3-й обработки анионита промывается водой дважды по 5 л воды. Промывочная вода сливается.
Затем в реактор приливают 5 л воды и соли в следующих количествах, г:
KNO3 - 206;
KH2PO4 - 142;
Na2SO4 - 268;
Na2B4O7 10Н2О - 6;
Na2MoO4 - 3.
Смесь оставляют при периодическом перемешивании на 24 часа.
Раствор сливают и проводят две промывки по 5 литров воды каждая.
После промывки измеряют рН шихты. Оно должно быть в интервале рН 6.7-7.2.
После этого делается обработка водой аналогично обработке клиноптилолита.
Готовый анионит выгружается.
Определяется его влажность.
Затем проводится приготовление субстрата.
Для этого смешивается (в расчете на сухой вес):
88 мас. % насыщенного клиноптилолита,
12 мас. % насыщенного анионита.
Готовый субстрат фасуется.
Таким образом, последовательность операций следующая:
- определение влажности исходного анионита;
- загрузка анионита и воды реактор;
- трехкратная обработка щелочью последующими промывками;
- обработка солями;
- 2 промывки;
- обработка водным раствором;
- слив раствора;
- выгрузка.
- смешение с насыщенным клиноптилолитом,
- упаковка.
Таким образом, получена ионообменная смесь, насыщенная необходимыми растениям элементами питания в оптимальных соотношениях с учетом агрохимических свойств исходной вечномерзлой почвы. Стоимость полученной ионообменной смеси составляет 336 руб за 1 кг.
Внесение в вечномерзлую песчаную почву ионообменной смеси в нормах 4-12 т на 1 га под многолетние травы при рекультивации приводит к повышению плодородия этих почв (таблица 1).
Содержание гумуса увеличивается в 4,3 раза, кислотность снижается с рН 4,6 до 5,9. Увеличивается содержание нитратного азота, подвижных форм фосфора и калия в 3,8-5,5 раза.
Claims (18)
1. Способ получения ионообменной смеси для вечномерзлых почв путем смешения катионита-клиноптилолита и анионита, заключающийся в том, что смешивают 88 мас. % насыщенного клиноптилолита и 12 мас. % насыщенного анионита, перед смешиванием осуществляют предварительную обработку клиноптилолита и анионита:
клиноптилолит используют фракции 0,3-0,4 мм,
заливают его водой и насыщают раствор биогенными катионами за счет добавления к полученному раствору клиноптилолита при постоянном перемешивании твердых солей хлорида калия, сульфата аммония, семиводного сульфата магния,
затем вносят соли микроэлементов и железа, настаивают полученный раствор в течение 24 часов при периодическом перемешивании,
далее отделяют раствор от насыщенного клиноптилолита,
дважды промывают насыщенный клиноптилолит водой,
после второй промывки обрабатывают клиноптилолит питательным водным раствором, содержащим нитрат калия, кальциевую селитру, дигидрофосфат калия, нитрат аммония, семиводный сульфат магния, хлорид марганца, сульфат меди, сульфат цинка, хлорид кобальта,
полученную смесь настаивают 1 сутки при периодическом перемешивании, после чего раствор отделяют от насыщенного клиноптилолита,
из исходного анионита ЭДЭ-10П щелочью вытесняют присутствующие хлорид-ионы, доводят рН раствора до значения не более 7,8,
затем добавляют воду и вводят в анионит ионы биогенных элементов: NO3 -, SO4 2-, H2PO4 -, B4O7 2-, MoO4 2-,
и оставляют для набухания на 24 часа,
в реактор для насыщения добавляют гидроксид натрия и оставляют для прохождения реакции насыщения на 2 часа при периодическом перемешивании,
по истечении 2-х часов раствор отделяют и осуществляют две промывки анионита водой, затем
добавляют гидроксид натрия, выдерживают два часа при перемешивании и затем осуществляют две промывки и отделяют анионит, в который добавляют воду и нитрат калия, дигидрофосфат калия, сульфат натрия, тетраборат натрия, молибдат натрия, полученную смесь оставляют на 1 сутки,
отделяют раствор, промывают полученный анионит, измеряют рН анионита,
при рН 6,7-7,2 осуществляют обработку анионита водным раствором, содержащим нитрат калия, кальциевую селитру, дигидрофосфат калия, нитрат аммония, семиводный сульфат магния, хлорид марганца, сульфат меди, сульфат цинка, хлорид кобальта, полученную смесь настаивают 1 сутки при периодическом перемешивании, после чего раствор отделяют от анионита.
2. Способ по п. 1, заключающийся в том, что в качестве солей микроэлементов и железа используют девятиводный сульфат железа, хлорид марганца, сульфат меди, сульфат цинка, хлорид кобальта.
3. Способ по п. 1, заключающийся тем, что отделение раствора от насыщенного клиноптилолита осуществляют декантацией с последующим помещением цеолита на сито для отделения остатков раствора или вакуумной фильтрацией на фильтре.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015123204A RU2618701C2 (ru) | 2015-06-17 | 2015-06-17 | Способ получения ионообменной смеси "рекультивин" |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015123204A RU2618701C2 (ru) | 2015-06-17 | 2015-06-17 | Способ получения ионообменной смеси "рекультивин" |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015123204A RU2015123204A (ru) | 2017-01-10 |
RU2618701C2 true RU2618701C2 (ru) | 2017-05-11 |
Family
ID=57955705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015123204A RU2618701C2 (ru) | 2015-06-17 | 2015-06-17 | Способ получения ионообменной смеси "рекультивин" |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2618701C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2662772C1 (ru) * | 2017-11-16 | 2018-07-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Проект ВИСМУТ" | Питательный субстрат для выращивания растений |
WO2022203544A3 (ru) * | 2021-03-24 | 2023-02-16 | Общество с ограниченной ответственностью "ЦИОН Холдинг" | Питательный субстрат для выращивания растений |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2101899C1 (ru) * | 1995-07-12 | 1998-01-20 | Тюменская государственная сельскохозяйственная академия | Способ восстановления разрушенного растительного покрова субарктики и арктики |
RU2115301C1 (ru) * | 1997-04-30 | 1998-07-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью Малое предприятие "Вибростром" | Способ получения искусственной почвы на основе клиноптилолита |
RU2427999C2 (ru) * | 2009-02-19 | 2011-09-10 | Государственное научное учреждение Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства РАСХН | Способ повышения плодородия мерзлотных засоленных почв в условиях криолитзоны |
RU2449001C1 (ru) * | 2010-11-19 | 2012-04-27 | Открытое акционерное общество "Газпром" | Способ рекультивации нарушенных земель |
RU2502713C1 (ru) * | 2012-08-21 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук (БИП СО РАН) | Торфоцеолитовое удобрение пролонгированного действия, модифицированное фосфатом калия |
RU2538125C1 (ru) * | 2013-07-04 | 2015-01-10 | Государственное научное учреждение Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук | Способ биоремедиации нефтезагрязненных мерзлотных почв |
RU2013155969A (ru) * | 2013-12-17 | 2015-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Транснефть-Восток" (ООО "Транснефть-Восток") | Биопрепарат для биоремедиации нефтезагрязненных почв для климатических условий крайнего севера |
-
2015
- 2015-06-17 RU RU2015123204A patent/RU2618701C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2101899C1 (ru) * | 1995-07-12 | 1998-01-20 | Тюменская государственная сельскохозяйственная академия | Способ восстановления разрушенного растительного покрова субарктики и арктики |
RU2115301C1 (ru) * | 1997-04-30 | 1998-07-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью Малое предприятие "Вибростром" | Способ получения искусственной почвы на основе клиноптилолита |
RU2427999C2 (ru) * | 2009-02-19 | 2011-09-10 | Государственное научное учреждение Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства РАСХН | Способ повышения плодородия мерзлотных засоленных почв в условиях криолитзоны |
RU2449001C1 (ru) * | 2010-11-19 | 2012-04-27 | Открытое акционерное общество "Газпром" | Способ рекультивации нарушенных земель |
RU2502713C1 (ru) * | 2012-08-21 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук (БИП СО РАН) | Торфоцеолитовое удобрение пролонгированного действия, модифицированное фосфатом калия |
RU2538125C1 (ru) * | 2013-07-04 | 2015-01-10 | Государственное научное учреждение Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук | Способ биоремедиации нефтезагрязненных мерзлотных почв |
RU2013155969A (ru) * | 2013-12-17 | 2015-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Транснефть-Восток" (ООО "Транснефть-Восток") | Биопрепарат для биоремедиации нефтезагрязненных почв для климатических условий крайнего севера |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2662772C1 (ru) * | 2017-11-16 | 2018-07-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Проект ВИСМУТ" | Питательный субстрат для выращивания растений |
WO2022203544A3 (ru) * | 2021-03-24 | 2023-02-16 | Общество с ограниченной ответственностью "ЦИОН Холдинг" | Питательный субстрат для выращивания растений |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015123204A (ru) | 2017-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4319041A (en) | Method of producing humic acid | |
Mokwunye et al. | Phosphate reactions with tropical African soils | |
ZA200504383B (en) | Fertiliser. | |
CN109400910A (zh) | 一种中性腐植酸钠及其制备方法和应用 | |
RU2618701C2 (ru) | Способ получения ионообменной смеси "рекультивин" | |
RU2407287C2 (ru) | Способ получения высококонцентрированного раствора минерального удобрения для предпосевной обработки семян | |
US1881195A (en) | Process of producing magnesium ammonium phosphate | |
CN106365911A (zh) | 一种功能性海藻有机质源及其制备方法 | |
US3321296A (en) | Method for the preparation of an organic soil conditioner from peat-moss | |
CN105330421A (zh) | 一种络合态矿物质元素有机液体肥的制备方法 | |
CN106566560B (zh) | 新疆盐碱土壤的土壤调理剂及其制备方法 | |
Kaila | Fertilizer phosphorus in some Finnish soils | |
KR20130142398A (ko) | 이온활성화물질이 함유된 복합비료조성물 및 그 제조방법 | |
DE866488C (de) | Verfahren zur Herstellung von Duengemitteln | |
RU2426711C1 (ru) | Способ получения органоминерального комплексного удобрения | |
Chomczynska et al. | The influence of ion‐exchange substrates on grass growth in sandy soils | |
Kaila et al. | Accumulation of fertilizer phosphorus in peat soils | |
Beeson et al. | Preparation of Physiologically Neutral Fertilizer Mixtures-Reactions of Monoammonium Phosphate with Limestone and with Dolomite | |
US2879152A (en) | Manufacture of fertilizers | |
US17237A (en) | Improved process of preparing green-sand marl as a fertilizer of lands | |
CN111004634B (zh) | 一种改善碱性土壤pH、电解质构成和团聚性的土壤改良剂 | |
RU2687839C1 (ru) | Способ получения сложного удобрения с бором | |
WO2011043941A2 (en) | Enhanced fertilizer products with polymer adjuvants | |
Omirova et al. | STUDY OF THE EFFECT OF HYDROGELS WITH FERTILIZER PROPERTIES ON THE SOIL | |
RU2710153C1 (ru) | Способ получения органоминерального комплексного удобрения |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20170120 |
|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20170320 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170728 |