CS236370B1 - Suspension nitrogen-phosphate-sulphide fertilizer - Google Patents

Description

Vynález sa týká suspenzného dusíkato-fosforečno-sírneho hnojivá, obsahujúceho monnfooforečnany amonné-^ kondenzované fosforečnany amonné, síran amonrxy, bentonit v . soáne,j, formě a připadne tiež močovinu a deriváty lignosuff o^/nnve·j.Jcksseiny S

Zabezpečenie stále vyšších výnosov pnϊnnhospodárskych plodinsi okrem dodávok základných rastlřnných živin vyžaduje tiež dodávky dalších biogénnych prvkov, medzi ktorými patří významné miesto síře.

Je už dávko známe, že síra patří medzi.doležité rsstinnné živiny, avšak správy o deficiencisch s^ry sa častejšie vyskytujú až v posledných rokoch.

V minnlootibola síra zaradovaná spolu s vápnikom a horčíkom do skupiny tzv. sekundárných rsstlnnrých živin, dnes^ sa však čoraz častejšie hovoří o sire ako o štvroom základnom rastinmom biogénnom prvku (HIRSER,B.-Siplphur-The Fourth MSor Solutions, Nov.-Dec.1979) * Ako hlavně dovody zvyšovanis deficiencie síry v podsch a rsstlinách sa,obvykle uvádzajú tieto fakty:

- neustále sa zvyšujúce výnosy polnohospodárskych plodin, vyžadujúce vyššie mnoožtvá rsstinniých živin,

- rsstúci podiel používsnis vysokokoncentrovaných priemyselných hnojív prakticky neobsahujúcich síru,

- pokles používsnis paliv obsahujúcich vyššiu knncenrrάcll síry a neustále sa sprísňujúce předpisy o čistote^ ovzdušis a životného pmstredis, δ· má zanásledok znižovanie zásob rsstinnami ssimilovstelných zlúčenín síry v podach,

- znižovsnie používsnis flng^lcídnv a insekticídov obsahujúcich síru a

- všeobecný pokles úrovně organického podielu v niektorých podach (MORTVTVR, J.T.-”Identifying and correcting sulphur deficiencies in crop planta”, Cmps and Soils kaasine, June-July, s.11-14 (1981) ). Zahraniční sgrochemici tvrdis, že visceré plodiny potrebujú pře svoj zdravý vývoj rovnské mioostvo síry sko.fosforu, pričom u niektorých pmlnohospodársky významných kultúr

238 370 sú nároky na spotřebu síry ešte vyššie/(BEATON, J.D.: Tracking Down Sulphur Deficiencies - A Tričky Business. Solution, Nov./Dec.l980).

Význam hnojenia sírou bol v uplynulom období potvrdený aj v našich podmienkach. Například pracovníci VŠP v Nitře zistili v polných podmienkach (VIII. Slovenský seminář o racionálnom využívaní priemyselných hnojív - Zborník referátov, Míchalovce 27.-29.1*1982, s. 146-155), že najma nové odrody ozimnej pšenice sú náročnejšie na výživu sírou než fosforom. Ďalej tiež .zistili, že na hnejeníe sírou reaguje ditlivo jarný jačmeň, a to citlivejšie ako na hnojenie draslíkom. Americkí autoři uvádzajú, že pri rozšírenom používaní kombinovaných hnojív sa stane velmi potřebné a aktuálně hnojenie sírou. Velmi vysoké nároky na síru majú hlavně leguminózy (strukoviny, áatelinoviny), olejniny, cibulovité rastliny a tiež niektoré okopaniny.

V literatúre sa například uvádza, že u lucerny sa hnojením sírou dosiahlo zvýšenie úrody o 500 až 1000 pričom zvýšenie výnosov tejto plodiny o 50 až 500 % pri hnojení sírou bývá poměrně běžné. Fozoruhodne citlivo reaguje na hnojenie sírou aj kukurica, pšenica, cirok, ovos, ryža, sója, podzemnica olejna, slnečnicá, řepka, bavlna, tabak, trávy, kapusta, zemiaky, cibuia a cesnak. Síra v priemyselných hnojivách významné prehlbuje i využitelnost základných rastlinných živin rastlinami. Odborná literatúra na základe rozsiahlych a dlhodobých agrochemických sledovaní například uvádza, že pře dosiahnutie maximálněj účinnosti aplikovaného fosforu je vhodné dodržat hmotnostný poměr medzi P2O5 í S blízky 3:1. NajvyŠšiu účinnost aplikovaného dusíka je možno zase očekávat při dodržení hmotnostného poměru N/S£5 (BEAÚ?ON, J.D. : Sulphur-One Key to High Yields in Smáli and Coarse Grains. Solution, Nov,/Dec.1980).

Napriek tomu, že síra zohráva tiež nezastupitelná úlohu pri tvorbě rastlinných bielkovín, zabezpečeniu jej dodtatku vo výživě raatlín sa velmi často nevenuje taká pozornost, ako by si táto

- 3 236 370 otázka právom zasluhovala (MENGEL,K.-KIRKBI,E. A.: Principles of Plant Nutrition. Ed. International Potash .Institute, Worblaufen -Bern, Switzerland 1978).

Priemyselné výroba a používanie kvapalných priemyselných hnojív sa zakladá na v.eíkovýrobe tzv. základných beztlakových dusíkatých a dusíkato-fosforečných hnojív, ktoré neobsahujú významnejšie množstvá síry.

Teraz sa zistilo, že diskutované problémy spojené s riešením zastúpenia rastlinami asimilovatelnej síry v modepných vysokokoncentroVaných dusíkato-fosforečných suspenzných hnojivách tzv. základného typu možno velmi účinné riešit používáním vysokokoncentrováných stabilných dusíkato-fosforečno-sírnych suspenzných hnojív v zmysle vynálezu.

Pře suspenzné hnojivá tohoto typu je charakteristické, že obsahu jú:

36,0 až 65,5 hmotnostných % taveniny kondenzovaných fosforečnanov amonných, pozostávajúcej z 15,0 až 85,0 hmotnostných % /NH^/_fflH-^__mP0^ a z 15,0 až 85,0 hmotnostnich «/NH₄/_mH_/n+2/_>_n0_3n+1;

2,0 až 40,5 hmotnostných % síranu amonného,

20,0 až 60,0 hmotnostných % čpavkovej vody a připadne tiež natrifikovaného bc-ntonitu, nečistot vnesených ďo suspenzného hnojivá spracovávanými surovinami, a připadne dalej tiež derivátov lignosulfonovej kyseliny alebo iných aditívov vnášaných do produktu používaným natrifikovaným bentonitom.

Pre aciditu nezriedeného suspenzného hnojivá pri teplote 20°C platí, že 5 « pH= 7,5 a jeho měrná hmotnost pri teplote 20°C je rovná 1 250^ ^qOq ^1 490 kg.m^-^.

Suspenzné, natrifikovaným bentonitom (bentonitom v sodnéj formě) stabilizované, dusíkato-fosforečno-sírne hnojivá v zmysle vynálezu je možno s výhodou připravoval sposobom pódia PV č.5615-83 kontinuálnym rozpúšlaním a dispergováním horúcej reakčnej zmesi připravovanéj simultánnou vysokoteplotnou neutralizáciou fosforečné j kyseliny plynným amoniakom v přítomnosti oxidov síry,

- 4 23· 370 resp. v přítomnosti produktov ich polymerizačných a hydratačních reakcií.

Predmet vynálezu bližšie objasnujú, avšak neobmedzujú nasledujúce příklady.

Příklad 1.

V sklenenej kadinke objemu 600 cm3 aa za miešania a pornalého sýtenia plynným amoniakom v 133,0 g destilovanéj vody rozpúštalo 150,0 g rozdrtenej taveniriy kondenzovaného fosforečnanu amonného (KFA) a 58,1 g krystalického síranu amonného čistoty p.a. Použitá tavenina KFA bola připravená vsádzkovou vysokoteplotnou neutralizáciou termickej H3PO4 plynným amoniakom v celosklenenej štvrtprevádzkovej aparatúre a bola charakterizovaná takto:

- obs’ah amoniakálneho dúsíka: 13,66 % N

- obsah celkového fosforu : 66,01 % P2Q5

- obsah fosforu viazaného vo formě monofosforečnánov: 20,87 % P2O5

- stupeň premeny monofosforečnánov na kondenzované fosforečnany amonné, : 68,4 %.

V priebehu rozpúštania taveniny KFA a krystalického (NH^JgSO^ bola neustále prídavkom plynného amoniaku otupovaná acidita reakčnej zmesi a jej pH bolo napokon nastavené na 6,5. Hmotnost sústavy bola potom prídavkom destilovanej vody upravená na celkovú hmotnosí 351,8 g. Uvedeným sposobom připravený opalizujúci koloidny roztok - stabilná^suspenzia obsahovala: 11,53 hmot. % amoniakálneho dusíka

28,10 hmot. % celkového P2O5

4,0 hmot. % celkovej síry.

Stupeň premeny monofosforečnánov na kondenzované fosforečnany (o() bol v suspenzi! rovný 67,1 %·

-г 5 Příklad δ. 2.

236 370

Analogiokým sposobom ako v příklade č. 1 sa za použitia látok rovnakého druhu a akosti připravila stabilná NPS-suspenzia použitím:

127,0 g destilovanej vody

150,0 g taveniny KFA ( = 68,4 %)

40,7 g kryštalického (NH^^SO^ čistoty p.a.

Po nastavení pH suspenzie plynným amoniakom. sa jej hmotnost upravila prídavkom destilovanej vody na 328,4 g.

Takto sa pripavila veími jemnozrnná stabilná NPS-suspenzia obsahujúca:

12,20 hmot. % amoniakálneha dusíka

30,15 hmot. % celkového P205

3,1 hmot. % celkovej síry.

Stupeň premeny monofosforečnanov na kondenzované fosforečnany bol v produkte rovný 66,7 %. Acidita neriedenej suspenzie bola rovná pH 6,6* Suspenzia mala při teplote 20°C hodnotu meViej

tejto teplote obsahoval 629,5 kg rastlinných živin (N+P205+S) v 1 m3.

Příklad δ. 3.

V rámci kontinuálně vedeného štvríprevádzkového pokusu sa připravovala stabilná NPS-suspenzia v zmysle vynálezu, typu:

13,5 - 32 - O - 3Š.

Vycháázalo sa z extrakčnej H3PO4 čierneho typ(i, obsahujúcej

53,62 % celk-. P2O5; technickéj H2S04 obsahujúcej 96,58 % HM-H2S04; plynného amoniaku a z vodnej cca 15 %-nej suspenzie bentonitu v stfodnej formě, pripravenej sposobom podlá Čs.AO č. 218 641. Reak6ná zrnes - tavenina, připravovaná vysokoteplotnou neutralit· záciou zmesi kyselin (H3PO4 + H2SO4) plvnným amoniakom vo výplňovom neutralizačno-dehydratačnom reaktore so súprudným tokom reakčných zložiek smerom zhora nadol, sa za chladenia a miešania kontinuálně rozpúšíala v čpavkovej vodě získanej kendenzáciou paroplynnej fázy reakčnej zmesi a tiež vo vodnej suapenzii natrifikovaného bentonitu.

- 6 Do systému sa priemerne minútove dávkovalo: ^л/и

862,8 g extrakčnéj H3PO4 čierneho typu (53,62 % celk. P2O5)

137.2 g téchnickej kontaktnej H2SO4 (96,58 % MH-H2SO4)

240.2 g plynného amoniaku

205,0 g cca 15 %-nej suspenzie natrifikovanáho bentonitu.

Za uvedených podmienok за minútove získalo 1 445,2 g suapenzného NPS-hnojiva, kteréópři teplote 20°C 1412,9 kg.m^) obsahovalo v 1 metri kubickom:

193,6 kg dusíka

452,1 kg celkového fosforu

42,4 kg asimilovatelnej síry, z čoho vyplývá, že suspenzné hnojivo v zmysle vynálezu obsahovalo 688,1 kg rastlinných živin v 1 m3· Kvapalné hnojivo sa vyznačovalo veimi dobrými manipulaČno-skladovacími vlastnosíami a relativné nízkou viskozitou (dynamická viskozita^U2Q°c⁼Q»^^ Pa.a, ^aj^qOq “ 0,10 Pa.s.

Vzorka připraveného hnojivá ani po mesačnom skladovaní v mrazničke pri teplote - 14°C nestuhla, volné tiekla a nevykazovala prakticky žiadne změny v stabilitě dispergovanej tuhej fázy. Aj za týchto podmienok skladovarňa hnojivp po překlopení nádoby vytieklo bezo zvyšku na dne.

Příklad č. 4.

S cielom posúdií miešatelnosl auspeňzného dusíkato-foaforečno-aírneho hnojivá, typu 13-32-O-3S v zmysle-vynálezu a dusíkatým roztokom prijr aveným na ^áze NH^NO^ a COCNH^)?, typu 30-0-0 (+0,1 % P2O5 ako inhibitor korózie), boli zmiešavaním

37.2 až 88,9 hmot. % kvapalného NPS hnojivá a 11,1 až 62,8 hmot.% komerčně vyráběného dusíkatého roztoku DAM-390 připravované vzorky zmesných kvapalných hnojiv.

Pri použití vzorky suapenzného NPS hnojivá charakterizovaného zložením:

- obsah celkového dusíka í 11,89 % N

236 370

- obsah celkového fosforu: 31,26 % P2O5

- obsah fosforu viazaného vo formě monofosforečnanov: 17,42 % P2O5

- celkový’obsah síry (viazaná v síranovéj formě) : 3,66 % S

- stupen premeny monofosforečnanov na kondenzované fosforečnany,: 44,3 % bolí připravené vzorky zmesných kvapalných hnojív, u ktorých sa hmotnostný poměr N/P2O5 plynule (po 0,1) meril od 0,5 do 2,0. Obsah čistých rastlinných živin (hmot*. N * P2O5 + S) v připravených zmesiach sa přitom měnil od 13,9 - 27,8 - 0 - 3,25 S do

23,3 - 11,6 - 0 - 1,36 S.

Miešanie oboch kvapalných hnojív-bolo v celom uvedenom rozsahu hmot, pomerov N/P2O5 odskúšané tak, že sa najprv do predloženej návažky suspenzie NPS přidávala návažka dusíkatého roztoku, pri přípravě druhéj sérii vzoriek sa postupovalo opačné t.j. do návažky DAMu sa vždy vlievala návažka NPS kvapalného hnojivá. Počas přípravy vzoriek zmesných kvapalných^hnojív sa nevyskytli žiádne íažkosti a připravené vzorky boli dobře manipulovatelné a vykazovali vysokú stabilitu i po 48 hodinách skladovania pri teplote miestnosti.

Na základe takto získaných experimentálnych výsledkov možno konštatoval, že v overovanom rozmedzí hmotnostných pomerov N/P2O5 sa suspenzné. NPS hno jivo pódia vynálezu može bez obmedzenia miešat s dusíkatými kvapalnými hnojivami typu DAM.

Claims (2)

1. Suspenzné dusíkato-fosforečno-sírne hnojivo, obsahujúce monofosforečnany, kondenzované fosforečnany amonné, síran amonný a připadne tiež natrifikovaný bentonit, močovinu alebo deriváty lignosulfónovej kyseliny vyznačujúce sa tým, že obsahuje

   38,0 až 65,5 hmotnostných % taveniny kondenzovaných fosforečnanov amonných, pozostávajúcej z 15,0 až 85,0 hmotnostných % /ΝΗ^/^Η^^ΡΟ^ ^{8 2} 15,0 až 85,0 hmotnostných %
2. 2,0 až 40,5 hmotnostných % síranu amonného, a 20,0 až 60,0 hmotnostných % čpavkovej vody a připadne tiež natrifikovaného bentonitu, nečistot vnesených do suspenzného hnojivá*spraCovávánými surovinami, a připadne Sálej tiež derivátov lignosulfonovej kyseliny alebo iných aditívou vnášaných do produktu používaným natrifikovaným bentonitom, pričom pre aciditu nezriedeného suspenzného hnojivá pri teplotě 20°C platí, že 5 pH 7,5 a jeho měrná hmotnost pri teplotě 20°C je rovná 1 250 =* ú^qOq 1 490 kg.m'^.