RU2805182C1 - Method for producing complex nitrogen fertilizer with prolonged action - Google Patents
Method for producing complex nitrogen fertilizer with prolonged action Download PDFInfo
- Publication number
- RU2805182C1 RU2805182C1 RU2023101385A RU2023101385A RU2805182C1 RU 2805182 C1 RU2805182 C1 RU 2805182C1 RU 2023101385 A RU2023101385 A RU 2023101385A RU 2023101385 A RU2023101385 A RU 2023101385A RU 2805182 C1 RU2805182 C1 RU 2805182C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- urea
- formaldehyde
- mixture
- complex nitrogen
- fertilizers
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к способам получения комплексных азотных удобрений, содержащих микроэлементы, применяемых в различных почвенно-климатических условиях под разнообразные сельскохозяйственные культуры. В отличие от традиционных агрохимикатов, они дополнительно повышают урожайность, не вымываются из почвы атмосферными осадками и характеризуются замедленным выделением связанного азота, как сами по себе, так и в комбинации с другими продуктами. Благодаря этому предотвращается попадание нитратного азота в водоемы и существенно замедляется процесс цветения воды в жаркую летнюю погоду.The invention relates to methods for producing complex nitrogen fertilizers containing microelements, used in various soil and climatic conditions for a variety of agricultural crops. Unlike traditional agrochemicals, they additionally increase productivity, are not washed out of the soil by precipitation and are characterized by a slow release of fixed nitrogen, both on their own and in combination with other products. This prevents nitrate nitrogen from entering water bodies and significantly slows down the process of water blooming in hot summer weather.
Согласно опубликованным результатам исследований [RU №2457666, МПК A01G 1/00, А01В 79/02, A23K 1/00, С05С 9/02, 2011 г.] замена мочевины на карбамидоформальдегидное удобрение пролонгированного действия способствует увеличению сбора кормов суданской травы на 12%, а проса на 6%. Существенный рост урожайности отмечен и для других сельскохозяйственных культур.According to published research results [RU No. 2457666, IPC A01G 1/00, A01B 79/02, A23K 1/00, C05C 9/02, 2011], replacing urea with long-acting urea-formaldehyde fertilizer helps increase the collection of Sudan grass feed by 12% , and millet by 6%. A significant increase in yield was also noted for other agricultural crops.
Известен способ получения медленно действующего комплексного карбамидоформальдегидного удобрения [RU №2619301, МПК С05С 9/02, 2017 г.], предусматривающий добавление ортофосфорной кислоты в сточные воды деревообрабатывающего предприятия, содержащие растворенный формальдегид и карбамидоформальдегидную смолу с целью снижения их рН до уровня 2,0, последующий ввод в них мочевины для установления мольного соотношения формальдегид: карбамид, равного 1,0÷1,5, выдерживание обработанных стоков в течение 3,5-4,0 часов, их фильтрацию и сушку образующегося осадка, его смешение с золой для достижения содержание оксида калия не ниже 10%, масс.There is a known method for producing a slow-acting complex urea-formaldehyde fertilizer [RU No. 2619301, IPC S05S 9/02, 2017], which involves adding orthophosphoric acid to the wastewater of a woodworking enterprise containing dissolved formaldehyde and urea-formaldehyde resin in order to reduce their pH to a level of 2.0 , subsequent introduction of urea into them to establish a molar ratio of formaldehyde: urea equal to 1.0÷1.5, keeping the treated wastewater for 3.5-4.0 hours, filtering it and drying the resulting sediment, mixing it with ash to achieve potassium oxide content not lower than 10%, wt.
К недостаткам метода можно отнести его малую эффективность из-за низкого содержания формальдегида и карбамидоформальдегидной смолы в промышленных сточных водах, а также загрязнение получаемого удобрения нежелательными примесями.The disadvantages of the method include its low efficiency due to the low content of formaldehyde and urea-formaldehyde resin in industrial wastewater, as well as contamination of the resulting fertilizer with undesirable impurities.
Известен [SU №1047892, МПК С05С 9/02,1983 г.] способ получения гранулированного мочевиноформальдегидного удобрения, включающий смешение мочевины с формалином и катализатором, сушку, дробление и классификацию готового продукта с отделением пыли, которую в количестве 7÷17% масс, возвращают в исходную реакционную смесь с последующей экструзией в виде жгутов, измельчением в дезинтеграторе и классификацией дробленого продукта на грохоте.There is a known [SU No. 1047892, IPC C05C 9/02,1983] method of producing granular urea-formaldehyde fertilizer, including mixing urea with formaldehyde and a catalyst, drying, crushing and classification of the finished product with separation of dust, which in an amount of 7÷17% by weight, returned to the original reaction mixture, followed by extrusion in the form of bundles, grinding in a disintegrator and classification of the crushed product on a screen.
Описанная технология энергозатратна и предусматривает использование в качестве кислотного катализатора коррозионно-активной серной кислоты, вызывающей разрушение используемого технологического оборудования. К этому следует добавить недостаточно высокое качество получаемого дробленого удобрения, и, прежде всего, широкий разброс его фракционного состава.The described technology is energy-consuming and involves the use of corrosive sulfuric acid as an acid catalyst, which causes destruction of the technological equipment used. To this should be added the insufficiently high quality of the resulting crushed fertilizer, and, above all, the wide variation in its fractional composition.
Наиболее близким по технической сущности может рассматриваться способ получения агрохимиката, описанный в [RU №2752942, МПК С05С 9/02, 2021 г.].The method for producing an agrochemical described in [RU No. 2752942, IPC C05C 9/02, 2021] can be considered the closest in technical essence.
Он предусматривает конденсацию карбамида с метилолмочевинной композицией в водной среде в присутствии фосфорной кислоты при температуре (80±3)°С и рН 2,6÷3,3, нейтрализацией полученной суспензии до рН (7±0,3) добавлением мела, доломитовой пыли или аммиака водного, с последующей фильтрацией осадка и его сушкой, а также возвращением водного фильтрата для приготовления исходного раствора карбамида, причем в качестве метилолмочевинной композиции используется карбамидоформальдегидный концентрат КФК-85, а мольное соотношение карбамид: формальдегид в получаемом продукте составляет (2÷1):1.It involves the condensation of urea with a methylol urea composition in an aqueous medium in the presence of phosphoric acid at a temperature of (80±3)°C and pH 2.6÷3.3, neutralization of the resulting suspension to pH (7±0.3) by adding chalk and dolomite dust or aqueous ammonia, followed by filtration of the precipitate and its drying, as well as the return of the aqueous filtrate to prepare the initial solution of urea, and urea-formaldehyde concentrate KFK-85 is used as the methylol urea composition, and the molar ratio of urea: formaldehyde in the resulting product is (2÷1) :1.
Синтезируемый подобным способом агрохимикат является азотным удобрением пролонгированного действия с высоким содержанием аммонийного азота и дополнительно включает в качестве микроэлементов фосфор, кальций или магний. К его недостаткам следует отнести возможное присутствие в получаемой композиции небольших количеств свободного формальдегида, которое не превышает 0,1% масс.The agrochemical synthesized in this way is a long-acting nitrogen fertilizer with a high content of ammonium nitrogen and additionally includes phosphorus, calcium or magnesium as microelements. Its disadvantages include the possible presence in the resulting composition of small amounts of free formaldehyde, which does not exceed 0.1% by weight.
Технической задачей изобретения является усовершенствование способа получения комплексного азотного удобрения, исключение из его состава остаточного формальдегида, с расширением областей его использования в сельском хозяйстве.The technical objective of the invention is to improve the method for producing complex nitrogen fertilizer, eliminating residual formaldehyde from its composition, with expanding the areas of its use in agriculture.
Указанная цель достигается путем обработки гранул приллированного карбамида неорганическими солями и смесью формальдегидсодержащего продукта и ортофосфорной кислоты с последующим прогревом композиции при (90±2)°С в течение 30 мин, причем в качестве солей применяются дека-гидрат тетрабората натрия, сульфат магния, доломитовая мука, сульфат цинка, внесение которых в почву стимулирует рост растений и повышение их урожайности.This goal is achieved by treating prilled urea granules with inorganic salts and a mixture of a formaldehyde-containing product and orthophosphoric acid, followed by heating the composition at (90±2)°C for 30 minutes, and sodium tetraborate deca-hydrate, magnesium sulfate, and dolomite flour are used as salts , zinc sulfate, the introduction of which into the soil stimulates plant growth and increases their productivity.
В качестве формальдегидсодержащего продукта наиболее подходящим является карбамидоформальдегидный концентрат марки КФК-85 но ТУ 2223-009-00206492-98 с мольным соотношением формальдегид: карбамид равным 4,8+0,2, содержащий около 85 мас.% смеси моно-, ди- и триметилолмочевин, и формальдегида и примерно 15 масс. % воды [С.В. Афанасьев, С.В. Махлай. Карбамидоформальдегидный концентрат. Технология. Переработка. Монография под ред. д.т.н. Афанасьева С.В. - Самара. Изд. Самарского научного центра РАН. 2012. - 298 с.].As a formaldehyde-containing product, the most suitable is urea-formaldehyde concentrate brand KFK-85 no TU 2223-009-00206492-98 with a molar ratio of formaldehyde: urea equal to 4.8 + 0.2, containing about 85 wt.% a mixture of mono-, di- and trimethylolureas, and formaldehyde and about 15 wt. % water [S.V. Afanasyev, S.V. Makhlai. Urea-formaldehyde concentrate. Technology. Recycling. Monograph ed. Doctor of Technical Sciences Afanasyeva S.V. - Samara. Ed. Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2012. - 298 p.].
Важно подчеркнуть, что предлагаемый способ предусматривает использование упрощенного технологического устройства для осуществления процесса, и, как результат, сокращаются энергетические затраты и время синтеза агрохимикатов.It is important to emphasize that the proposed method involves the use of a simplified technological device to carry out the process, and, as a result, energy costs and time for the synthesis of agrochemicals are reduced.
Таким образом, сущностью предлагаемого технического решения является способ получения комплексного азотного удобрения пролонгированного действия обработкой приллированного карбамида неорганическими солями и смесью формальдегидсодержащего продукта и ортофосфорной кислоты с последующим прогревом композиции при (90±2)°С в течение 30 мин, причем в качестве неорганических солей используются декагидрат тетрабората натрия, сульфат магния, сульфат цинка или их смесь, а формальдегидсодср-жащим продуктом является карбамидоформальдегидный концентрат КФК-85, при следующем массовом соотношении компонентов, масс.%: карбамид: неорганическая соль или смесь солей: карбамидоформальдегидный концентрат: ортофосфорная кислота=100:(3÷8):(3÷7):(1,4÷2,2).Thus, the essence of the proposed technical solution is a method for obtaining a complex nitrogen fertilizer of prolonged action by treating prilled urea with inorganic salts and a mixture of a formaldehyde-containing product and orthophosphoric acid, followed by heating the composition at (90±2)°C for 30 minutes, and inorganic salts are used sodium tetraborate decahydrate, magnesium sulfate, zinc sulfate or a mixture thereof, and the formaldehyde-containing product is urea-formaldehyde concentrate KFK-85, with the following mass ratio of components, wt.%: urea: inorganic salt or mixture of salts: urea-formaldehyde concentrate: orthophosphoric acid = 100 :(3÷8):(3÷7):(1.4÷2.2).
Его реализация осуществляется следующим образом.Its implementation is carried out as follows.
Пример №1Example No. 1
В лабораторный реактор емкостью 0,5 л, снабженный мешалкой и обогревом, загружали 200 г приллированного карбамида по ГОСТ 2081 2010 и 14.4 г декагидрата тетрабората натрия. Содержимое тщательно перемешивали, нагревали до 40°С и вносили 12,0 г карбамидоформальдегидного концентрата КФК-85 с добавкой к нему 3,8 г ортофосфорной кислоты концентрации 77,5% масс. При непрерывном перемешивании температуру реакционной массы поднимали до (90±2)°С и выдерживали при этих условиях в течение 30 минут. Продукт выгружали из реактора, охлаждали до комнатной температуры и измельчали до необходимого размера частиц.200 g of prilled urea according to GOST 2081 2010 and 14.4 g of sodium tetraborate decahydrate were loaded into a laboratory reactor with a capacity of 0.5 l, equipped with a stirrer and heating. The contents were thoroughly mixed, heated to 40°C and 12.0 g of urea-formaldehyde concentrate KFK-85 was added with the addition of 3.8 g of orthophosphoric acid with a concentration of 77.5% by weight. With continuous stirring, the temperature of the reaction mass was raised to (90±2)°C and maintained under these conditions for 30 minutes. The product was discharged from the reactor, cooled to room temperature and ground to the required particle size.
Состав полученного удобрения и его свойства приведены в таблице.The composition of the resulting fertilizer and its properties are shown in the table.
Пример №2Example No. 2
Условия проведения синтеза по примеру 1.Conditions for the synthesis according to example 1.
Вместо декагидрата тетрабората натрия взят безводный сульфат магния в количестве 15,0 г.Instead of sodium tetraborate decahydrate, anhydrous magnesium sulfate was taken in the amount of 15.0 g.
Состав и свойства полученного комплексного азотного удобрения приведены в таблице.The composition and properties of the resulting complex nitrogen fertilizer are shown in the table.
Пример №3Example No. 3
Условия проведения по примеру 1. Вместо декагидрата тетрабората натрия взято 8 г ZnSO4, а навески карбамидоформальдегидного концентрата и ортофосфорной кислоты снижены до 10 г и 3,2 г, соответственно. Состав и свойства полученного удобрения изложены в таблице.Carrying out conditions according to example 1. Instead of sodium tetraborate decahydrate, 8 g of ZnSO 4 was taken, and the weights of urea-formaldehyde concentrate and orthophosphoric acid were reduced to 10 g and 3.2 g, respectively. The composition and properties of the resulting fertilizer are presented in the table.
Пример №4Example No. 4
Условия синтеза по примеру 1. Вместо декагидрата тетрабората натрия взята смесь, состоящая из 8 г MgSO4 и 6 г ZnSO4. Свойства комплексного азотного удобрения приведены в таблице.Synthesis conditions according to example 1. Instead of sodium tetraborate decahydrate, a mixture consisting of 8 g of MgSO 4 and 6 g of ZnSO 4 was taken. The properties of complex nitrogen fertilizer are shown in the table.
Пример №5Example No. 5
Условия синтеза по примеру 1. Вместо 14,4 г декагидрата тетрабората натрия взята смесь неорганических солей, состоящая из 8 г декагидрата тетрабората натрия, 4 г сульфата магния и 3,4 г сульфата цинка.Synthesis conditions according to example 1. Instead of 14.4 g of sodium tetraborate decahydrate, a mixture of inorganic salts was taken, consisting of 8 g of sodium tetraborate decahydrate, 4 g of magnesium sulfate and 3.4 g of zinc sulfate.
Состав и свойства синтезированного удобрений по примерам №1-5 изложены в таблице.The composition and properties of the synthesized fertilizer according to examples No. 1-5 are presented in the table.
Из нее следует, что получаемые составы обладают эффектом пролонгации, так как время их растворения в воде при 25°С примерно в 5-6 раз выше, чем у карбамида.It follows from it that the resulting compositions have a prolongation effect, since the time of their dissolution in water at 25°C is approximately 5-6 times higher than that of urea.
По сравнению с прототипом, предложенный способ получения комплексных азотных удобрений имеет ряд других существенных преимуществ:Compared to the prototype, the proposed method for producing complex nitrogen fertilizers has a number of other significant advantages:
- отсутствие свободного формальдегида в получаемых продуктах, так как мольное соотношение карбамид: формальдегид при их получении свыше 10;- absence of free formaldehyde in the resulting products, since the molar ratio of urea: formaldehyde during their production is over 10;
- наличие в их составе микроэлементов (В, Mg, Zn. Р и S), повышающих урожайность различных сельскохозяйственных культур и расширяющих область использования карбамида;- the presence in their composition of microelements (B, Mg, Zn. P and S), which increase the productivity of various agricultural crops and expand the scope of urea use;
- отсутствие нерастворимых смолосодержащих осадков при растворении синтезированных удобрений в воде.- absence of insoluble resin-containing sediments when synthesized fertilizers are dissolved in water.
Применение ортофосфорной кислоты играет позитивную роль, ибо в се присутствии декагидрат тетрабората натрия превращается в борную кислоту и фосфат натрия, которые лучше усваиваются сельскохозяйственными культурами.The use of orthophosphoric acid plays a positive role, because in its presence, sodium tetraborate decahydrate is converted into boric acid and sodium phosphate, which are better absorbed by agricultural crops.
И наконец, обработка гранул приллированного карбамида добавкой карбамидоформальдегидного концентрата КФК-85, подавляет слеживаемость при хранении получаемых комплексных удобрений.And finally, treating prilled urea granules with the addition of urea-formaldehyde concentrate KFK-85 suppresses caking during storage of the resulting complex fertilizers.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2805182C1 true RU2805182C1 (en) | 2023-10-11 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2193546C2 (en) * | 2000-11-24 | 2002-11-27 | Кемеровский агрохимический завод Закрытое акционерное общество "Вика" | Prolonged-effect complex granulated fertilizer with trace minerals and a method for fabrication thereof |
RU2222514C2 (en) * | 2002-04-04 | 2004-01-27 | Промышленная группа "Алсико" | Prolonged-activity nitrogen-zeolite fertilizer |
EP1220815B1 (en) * | 1999-07-08 | 2004-04-28 | Kemira GrowHow Oy | Method for treating fertilizer process solutions |
RU2407721C1 (en) * | 2009-07-06 | 2010-12-27 | Александр Леонидович Таран | Method of producing granular compound fertiliser |
RU2619301C2 (en) * | 2014-12-23 | 2017-05-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянская государственная инженерно-технологическая академия" | Method for producing slow-acting comlex fertilizer based on urea-formaldehyde resin |
RU2752942C1 (en) * | 2020-12-22 | 2021-08-11 | Сергей Васильевич Афанасьев | Method for obtaining slow-release fertilizer |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1220815B1 (en) * | 1999-07-08 | 2004-04-28 | Kemira GrowHow Oy | Method for treating fertilizer process solutions |
RU2193546C2 (en) * | 2000-11-24 | 2002-11-27 | Кемеровский агрохимический завод Закрытое акционерное общество "Вика" | Prolonged-effect complex granulated fertilizer with trace minerals and a method for fabrication thereof |
RU2222514C2 (en) * | 2002-04-04 | 2004-01-27 | Промышленная группа "Алсико" | Prolonged-activity nitrogen-zeolite fertilizer |
RU2407721C1 (en) * | 2009-07-06 | 2010-12-27 | Александр Леонидович Таран | Method of producing granular compound fertiliser |
RU2619301C2 (en) * | 2014-12-23 | 2017-05-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянская государственная инженерно-технологическая академия" | Method for producing slow-acting comlex fertilizer based on urea-formaldehyde resin |
RU2752942C1 (en) * | 2020-12-22 | 2021-08-11 | Сергей Васильевич Афанасьев | Method for obtaining slow-release fertilizer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5411568A (en) | Highly available waste based nitrogen fertilizer | |
US5118337A (en) | Method for preparing granular fertilizer from manure | |
US5240490A (en) | Non-destructive recovery of natural nitrogen products | |
US5039328A (en) | Process for producing a granular slow-acting nitrogenous fertilizer | |
CN112174729A (en) | High-concentration liquid slow-release nitrogen fertilizer and preparation method thereof | |
RU2629215C1 (en) | Fertiliser and method of its obtaining | |
RU2805182C1 (en) | Method for producing complex nitrogen fertilizer with prolonged action | |
DE3128673A1 (en) | Process and unit for the production of a sewage-sludge-based soil conditioner | |
EP0314159A1 (en) | Process for treating animal manure, a high-grade fertilizer according to this process, and its application | |
US7252697B2 (en) | Methods for making controlled-release ammonium phosphate fertilizer | |
US5352264A (en) | Seed hull extracts | |
US5174806A (en) | Neutral solid fertilizer | |
RU2752942C1 (en) | Method for obtaining slow-release fertilizer | |
RU2811540C1 (en) | Method of producing complex nitrogen fertilizer with prolonged action | |
RU2557776C1 (en) | Granulated complex nitrogen-magnesium fertiliser and method of its preparation | |
RU2709737C1 (en) | Biologically active organo-mineral complex and a method for production thereof | |
EP0071128A2 (en) | Granulated fertilizer with regulated solvability | |
US3135596A (en) | Process for preparing quick release high-nitrogen fertilizer | |
DE3422177C2 (en) | Solid organic-mineral fertilizer | |
RU2795310C1 (en) | Method for obtaining granulated organo-mineral complex fertilizer of prolonged action | |
RU2099315C1 (en) | Method of producing multipurpose fertilizer with bioactive mass | |
CN115466144B (en) | Method for preparing calcium-phosphorus fertilizer from kitchen garbage | |
RU2676710C1 (en) | Fertilizer and method for its obtaining | |
CN107892597B (en) | Urea thiophosphate fertilizer and preparation method and application thereof | |
DE1247354B (en) | Process for the production of liquid or solid fertilizers on the basis of stable, aqueous fertilizer solutions or suspensions of urea-formaldehyde condensation products |