CS234968B1 - Sposob přípravy kvapahieho koncentrátu - Google Patents

Abstract

Vynález sa týká sposobu přípravy kvapalného koncentrátu obsahujúceho zinok vo formě organo-metalo komplexu s charakterom chelátu, ktorý je možné pripraviť reakciou 100 hmotnostných dielov kysličníka zinočnatého a/alebo· uhličitanu zinočnatého a/alebo· hydroxidu zinočnatého a/alebo kovového zinku s 5 až 200 hmotnostnými dielmi kyseliny sírovej a/alebo kyseliny dusičné) a/alebo kyseliny chlorovodíkovej, pričom kedykofvek před alebo v priebehu reakcie sa přidá 80 až 810 hmotnostných dielov kyseliny citrónové) a pH reakčnej zmesi sa upraví na hodnotu 6,5 až 8,0 hydroxidmi a/ , /alebo· uhličitanmi alkalických kovov a/alebo amoniakom a/alebo hydroxidům a/alebo uhličitanom a/alebo karbaminanom amón- « nym.

Description

Vynález sa týká sposobu přípravy kvapalného koncentrátu, obsahujúceho zinok, reaikciou kysličníka a/alebo uhličitanu a/alebo hydroxidu zinočnatého a/alebo kovového, zinku s minerálnymi kyselinami a kyselinou citrónovou s následnou úpravou pH reakčnej zmesi.

Z hradiska výživy rastlín a ich harmonického, rastu majú dóležité postavenie stopové prvky. K relativné významným stopovými prvkom patří aj zinok, ktorý okrem iného má vplyv na reguláciu příjmu fosforu rastlinami.

K rastlinám citlivým na nedostatok zinku možno zařadit' kukuricu, chmel', zemiaky, fazul'u, l'an, broskyne a i.

Symptomy deficiencie zinku možu byť vyvolané róznymi faktormi. K pódnym faktorom, sa zaraďujú například pH pódy, jej štruktúra, poměr obsahu celkového a resorbovatelného, zinku v pode; vysoká hladina mangánu a železa v nej a p'od. Ďalšími činitelmi sú samotné rastliny hlavně z aspektu potřeby zinku podlá druhu a odrobových rozdielov. K nie menej dóležitým faktorom patria klimatické poměry, ako teplota a vlhkost. Nedostatok zinku sa například vážnejšie prejavuje v jarných mesiacoch ina studených ,a vlhkých podach obsahujúcich spodnú hranicu potřebného množstva resorbovatelného zinku. Tiež nadměrné hnojenie fosforom vyvolává deficienoné symptomy.

V súčasnosti sa na odstraňovanie nedostatku zinku alebo symptómov jeho deficiencie používajú rózne zdroje zinku. Medzi ne zahrnujeme anorganické iontové i komplexně zlúčeniiny, kysličník zinočnatý, Zn-frity, prirodzené organické komplexy ako aj syntetické cheláty a organo-metalo komplexy [Mortvedt J. J.: Fertilizer Solutions 23, 3. 64 [19791j.

Poměrně lačným zdrojom zinku je síran zincčnatý a kysličník zinočnatý, niekedy sa používá aj chlorid zinočnatý. Tieto formy zinku je vhodné používat v kombinácii s fyziologicky kyslo, reagujúcimi hnojivami obsahuijúcimi dusičnan amonný, ktoré zvyšujú resorbovatelnosť zinku.

Aplikácia síranu a kysličníka zinočnatého v kombinácii s dusíkatofosřorečnými hnojivami (například amofos, amoniakalizovaný superfosfát a pod.) má často za následok tvorbu ťažko rozpustných zinočnatých zlúčenín, ktoré sú rastlinám ťažko přístupné. Účinnost sklených frít je nepriamo úměrná velkosti ich zrna: a ich použitie je obmedzené výhradně na kyslé a piesčité pódy.

Všeobecne je platné, že účinnost zdrojov zinku je vyššia na neutrálnych a kyslých podach¹ než na podach alkalických.

Jednou z najprogresívnejších foriem, odstraňovania nedostatku zinku ako, aj iných mikroživín je používainie ich zlúčenín v kvapalnej formě, ktorá zabezpečuje rýchly účinok a rovnoměrnost najma pri foliárnej (mimokoreňovej) aplikácii.

Z aspektu miešatelinosti kvapalných foriem zinku a iných stopových prvkov s kvapalnými dusíkato-fosforečnými hnojivami sú osvědčenými nosičmi týchto stopových prvkov, popři kondenzovaných fosforečmanoch [uvádza sa napr. v jap. pat. 80 03386 (1980] j, chelátotvorné látky prirodzeného póvodu ako, sú lignosulfonany polyflavonoidy a pod. Zo syntetických chelátov je najúčinmejšou zinočnatá sol' etyléndiamínotetraoctovej kyseliny (Zn-EDTA), menej často, sa, vyskytujú soli dietyléntriamíno-pentaoctovej kyseliny (DTPAj, hydroxyetyléndiamíno-tetraoctovej kyseliny (HEDTAJ a nitrilotrioctovej kyseliny (NTA).

Ako uvádza Mortvedt [Fsrt. Solutions 23, 3, 64 (1979) ] začala sa pokusné používat tzv. „zink-citrónová kyselina“ připravená reakciou chloridu zinočnatého s kyselinou citrónovou (pH kvapalného koncentrátu má hodnotu 0,7) a glukoheptanát zinočnatý.

Pre syntézu uvedených chelátov alebo, organo-metalo komplexov s charakterom chelátov je potřebné použit chelátotvornú látku a niektorú z vodorozpustných zinočnatých solí ionového charakteru.

Teraz sa zistilo, že kvapalný zinočnatý koncentrát obsahujúci zinok vo formě organo-metalo, komplexu s charakterom chelátu je možné připravit z vodonerozpustných zlúčenín zinku sposobom podlá vynálezu.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že každých 100 hmotnostných dielov kysličníka zinočnatého a/alebo uhličitanu zinočnatého a/alebo hydroxidu zinočnatého a/alebo kovového zinku sa nechá reagovat s 5 až 200 hmotnostnými dielmi, s výhodou s 55 až 195 hmotnostnými dielmi kyseliny sírovej a/alebo kyseliny dusičnej a/alebo kyseliny chlorovodíkové], pričom kedykofvek před alebo v priebehu reakcie sa přidá 80 až 810, s výhodou 170 až 350 hmotnostných dielov kyseliny citrónovej a pH reakčnej zmesi sa upraví na hodnotu 5,5 až 9,0, s výhodou na hodnotu 6,5 až 8,0 hydroxidmi a/aleob uhličitammi alkalických kovov a/alebo amoniakomi a/alebo hydroxidom, amónnym a/alebo uhllčitanom a/alebo karbaminanom amónnym.

Ďalej sa zistilo, že z hladiska dosahovanla maximálneho stupňa rozkladu uvedených zdrojov zinku (výtažku zinku v roztoku) nie je potřebné přidávat minerálně kyseliny v nadbytku nad stechiometrické množstvo,.

Taktiež sa zistilo¹, že z aspektu výťažkov zinku v roztokui je výhodné, aby koncentrácia minerálnych kyselin dosahovala koncentráciu 20 až 45 hmotnostných °/o.

Simultánně sa uvolňujúce zrieďovacie a reakoné teplo, (reakcie minerálnych kyselin so, zdrojmi zinku sú výrazné exotermické) urýchlujú priebeb reakcie.

Výhodou sposobu podl'a vynálezu je, že umožňuje z menej hodnotných druhotných surovin, obsahujúcich zinok vo formě uhličitanu a/alebo hydroxidu a/alebo, kysličníka zinočnatého a/alebo kovu, vyrobit kvapalný zimočnatý koncentrát obsahujúci časť alebo všetok zinok vo formě organo-metalo komplexu na báze citrátu s vlastnostami chelátu, umožňuje spracovať aj menej hodnotné minerálně kyseliny, ktoré vzhfadom na relativné nižšie koncentrácie a/alebo obsah nečistot sú len zriedka využitelné a vzhfadom na: nízký obsah nerozpustného' zvyšku, ktorý sa pohybuje v rozmedzí 0,35 až 1,25 % hmotnostných, představuje tento sposob prakticky bezodpadovú technológiu.

Dalšou výhodou kvapalného koncentrátu vyrobeného sposobom podlá vynálezu je jeho miešatefnosť nlelen s kvapalnými dusíkatými hnojivami, ale aj s kvapalnými dusíkato-fosforečnými hnojivami, ktoré obsahujú fosfor vo formě solí trihydrogénfosforečnej kyseliny a/alebo vo· formo solí kondenzovaných fosforečných kyselin. Citrátová forma zinku je zvlášť výhodná z hradiska jej dokonalej biologickej odbúratefnosti tak v pode účinkom mikroorganizmov, ako aj metabolickými procesami v rastlinnom organizme.

A konečne přednost sposobu podl'a vynálezu spočívá v tom, že je možné připravit kvapalné koncentráty s relativné vysokým obsahom zinku 5 až 8 hmotnostných %.

Ďalej uvedené příklady osvetfujú, ale neobmedzujú predmet vynálezu.

Příklad 1

Do skleněného, alebo smaltovaného alebo nerezem, plátovaného kotlá 'opatřeného miešadlom, spatným chladičom a chladiacim plášťom (duplikátor) sa předložilo 361,55 hmotnostných dielov vody, 102,42 hmotnostných dielov technického kysličníka zinočnatého (obsah 78,44 % Zn) a za stálého miešania do takto vzniknutej suspenzie sa zadávkovalo· 123,11 hmotnostných dielov H2SO4 Oi koncentrácii 97,9 %. Teplota reakčnej zmesi vystúpila na 88^C'C, súčasne sa do reakčnej zmesi zadávkovalo 260,83 hmotnostných dielov 99 %-nej kryštalickej kyseliny citrónovej, pričom' teplota klesla na 55 ^CIC a po jej zadávkovaní sa reakčná zmes miešala ešte 30 minut. Reakčná zmes sa ochladila na cca 20 °C a za chladenia sa postupné zadávkovalo' 367,69 hmotnostných dielov NH4OH o koncentrácii 28,46 % NH3 tak, aby teplota reakčnej zmesi nepřekročila 60 °C. Získaný produkt mal túto špecifikáciu:

předpokládaný obsah Zn:	6,61	%
skutočný obsah Zn:	6,32	%
výťažok:	95,60	%
obsah nerozpustného zvyšku:	0,65	%
pH:	8,1

Příklad 2

Do zariadenia ako v příklade ,1 sa předložilo' 361,55 hmotnostných dielov vody a za miešania sa přidalo 102,42 hmotnostných dielov technického ZnO obsahujúceho 78,44 percenta Zn a 260,83 hmotnostných dielov 92 %-nej kryštalickej kyseliny citrónovej, pričom teplota reakčnej zmesi v důsledku negativného rozpúšťaeieho tepla kyseliny citrónovej klesla na +10 až +6 °C. Do< takto vzniknutej suspenzie sa zadávkovalo 123,11 hmotnostných dielov H2SO.4 o· koncentrácii 97,9 %, pričom teplota reakčnej zmesi slupla na 71 °C.

Po zadávkovaní kyseliny sírovej sa reakčná zmes miešala ešte 60 rninút. Reakčná zmes sa ochladila na cca 20 °C a za chladenia sa zadávkovalo 325,1 hmotnostných dielov NH4OH o· koncentrácii 28,46 % NH3, pričom sa teplota udržovala v rozmedzí 50 až 55 ^CIC.

Získaný kvapalný koncentrát mal túto špecifikáciu:

předpokládaný obsah Zn:	6,85	%
skutočný obsah Zn:	6,76	%
nerozpustný zvyšok:	0,35	%
výťažok:	98,70	%
pH:	7,8

Příklad 3

Postupovalo sa obdobné ako. v příklade 2. Do reakčnej zmesi pozostávajúcej z 265 hmotnostných dielov vody: 102,42 hmonostných dielov. technického ZnO obsahujúceho 78,44 % Zn a 260,83 hmotnostných dielov 99 %-nej kryštalickej kyseliny citrónovej (teplota klesla na +6°C] sa za stálého miešania zadávkovalo 234 hmotnostných dielov 66,17 %-nej HNO3, pričom teplota; reakčnej zmesi stúpla na +48 ^CC. Po zadávkovaní HNO3 sa reakčná zmes miešala ešte 60 minut, pričom teplota reakčnej zmesi dosiahla hodnotu 35 ^qC. Po ochladení cca 20 °C sa zadávkovalo: 340,1 hmotnostných dielov NH4OH o koncentrácii 28,46 % NH3 a chladením sa udržovala teplota v rozmedzí 30 až 45 °C.

Získaný produkt mal túto špecifikáciu:

předpokládaný obsah Zn: 6,68 % skutečný obsah Zn: 5,90 % výťažok: 88,30 % nerozpustný zvyšok: 1,25 % pH: 7,6

Příklad 4

Postupovalo sa obdobné ako· v příklade 2. Do reakčnej zmesi pozostávajúcej z 102,42 hmotnostných dielov ZnO (78,44 % Zn), 320 hmotnostnch dielov H2O a 260,83 hmotnostných dielov 99 %-nej kyseliny citrónovej sa za neustálého miešania zadávkovalo 145,32 hmotnostných dielov zmesi kyseliny sírovej a dusičnej obsahujúcej 98,47 hmotnostných dielov H2SO4 97,9 %-inej a 46,85 hmotnostných dielov HNO3 66,17 %-nej, teplota vystúpila cca na 70 °C. Reakčná zmes sa po

234965 zadávkovaní kyselin miešala ešte 60 minút a potom sa za chladenia zadávkovalo 323,54 hmotnostných dielov NH4OH o koncentrácii 28,46 % NH3.

Získaný kvapalný koncentrát mal túto špecifikáciu:

Claims (1)

1. Sposob přípravy kvapalného koncentrátu obsahujúceho zinek vo formě organo-metalo komplexu s charakterom chelátu vyznačujúci sa tým, že každých 100 hmotnostných dielov kysličníka zinočnatého a/alebo· uhličitanu zinočnatého a/alebo hydroxidu zinočnatého· a/alebo kovového zinku sa nechá reagovat s 5 až 200 hmotnostnými dielmi kyseliny sírovej a/alebo kyseliny dusičnej a/alebo kyseliny chlorovodíkovej, pričom kedykoťvek před alebo· v priebehu reakcie ca přidá 80 až 810 hmotnostných dielov kyseliny citrónovej a pH reakčnej zmesi sa upraví na hodnotu 5,5 až 9,0 hydroxidmi a/ /'alebo uhličitanmi alkalických kovov a/alebo ainoniakom a/alebo hydroxidům a/alebo uhličitanom a/alebo karbaminanom amonným.