CS252240B1

CS252240B1 - Process for the production of suspension magnesium fertilizers

Info

Publication number: CS252240B1
Application number: CS857408A
Authority: CS
Inventors: Milan Sahaj; Josef Krizala; Alexander Palffy; Jiri Zavodnik; Frantisek Prusek; Jan Balcarek; Josef Hrusak; Vladimir Jara
Original assignee: Milan Sahaj; Josef Krizala; Alexander Palffy; Z Jiri; Frantisek Prusek; Jan Balcarek; Josef Hrusak; Vladimir Jara
Priority date: 1985-10-17
Filing date: 1985-10-17
Publication date: 1987-08-13
Also published as: CS740885A1

Abstract

Předmětem řešení je způsob výroby hořečnatého nebo dusíkato-hořečnatého suspenznlho hnojivá, které obsahuje stopové prvky železo a titan ve formě stabilního rozpustného komplexu, vyznačený tím, že se štěpná kyselina z výroby titanové běloby neutralizuje magnovitem do pH 5,5 až 7,0 za přítomnosti 0,2 až 1,0 % hmot. kyseliny vinné v reakční směsí. Alternativně je možno vycházet i z jiného druhu kyseliny sírové a tím, že še hořečnaté hnojivo dodatečně obohatí síranem železnatým a titanylsulfátem. Toto kapalné hnojivo je možno dále obohatit 15 až 45 % hmot. močoviny, čímž se získá suspenzní dusíkato-hořečnaté hnojivo, které netuhne ani při -10 až -15 °C. Význam řešení spočívá v tom, že se účelně zužitkují dvě druhotné suroviny, a to štěpná kyselina z výroby titanové běloby a magnovit, který odpadá při výrobě páleného slínku. Získá se z nich žádané hořečnaté, resp. dusíkato-hořečnaté suspenzní hnojivo s obsahem železa a titanu v rostlinami asímilovatelné formě.The subject of the solution is a method for producing a magnesium or nitrogen-magnesium suspension fertilizer, which contains the trace elements iron and titanium in the form of a stable soluble complex, characterized in that the cleavage acid from the production of titanium white is neutralized with magnovite to pH 5.5 to 7.0 in the presence of 0.2 to 1.0 wt. % tartaric acid in the reaction mixture. Alternatively, it is possible to start from another type of sulfuric acid and that the magnesium fertilizer is additionally enriched with ferrous sulfate and titanyl sulfate. This liquid fertilizer can be further enriched with 15 to 45 wt. % urea, thereby obtaining a suspension nitrogen-magnesium fertilizer, which does not solidify even at -10 to -15 °C. The significance of the solution lies in the fact that two secondary raw materials are effectively utilized, namely fission acid from the production of titanium white and magnovite, which is discarded during the production of burnt clinker. The desired magnesium or nitrogen-magnesium suspension fertilizer containing iron and titanium in a form assimilable by plants is obtained from them.

Description

Vynález se týká způsobu výroby suspenzních horečnatých hnojív s obsahem stopových prvků železa a titanu ve formě stabilního rozpustného komplexu.The invention relates to a process for the production of suspension magnesium fertilizers containing trace elements of iron and titanium in the form of a stable soluble complex.

Hořčík má u všech rostlin nezastupitelnou úlohu v procesu fotosyntézy při přeměně světelné energie na energii chemickou. Je integrální součástí chlorofylu, který obsahuje asiMagnesium plays an irreplaceable role in the process of photosynthesis in the conversion of light energy into chemical energy in all plants. It is an integral part of chlorophyll, which contains about

4.5 S hmot. MgO. To však neznamená, že v listech je vázán převážně v tomto pigmentu. Bylo totiž zjištěno, že chlorofylový Mg ani při deficienci Mg nečiní nikdy více než 25 % hmot. z veškerého hořčíku, obsaženého v listech.4.5 With mass MgO. However, this does not mean that the sheets are bound predominantly in this pigment. Indeed, it has been found that, even in the case of Mg deficiency, chlorophyll Mg is never more than 25% by weight. of all the magnesium contained in the leaves.

Koncentrace hořčíku v sušině biomasy různých rostlin je relativně vysoká a pohybuje se v rozmezí 0,01 až 2,0 % hmot. např. v listech cukrovky bylo nalezeno 0,77 až 1,02 % hnot.The concentration of magnesium in the dry matter of the biomass of various plants is relatively high and ranges from 0.01 to 2.0% by weight. for example, 0.77 to 1.02% w / w were found in the leaves of diabetes.

Mg. Hořčík se proto počítá k základním biogenním prvkům u rostlin. Jako pátá hlavní živina může být při nedostatečném příjmu příčinou různě silné výnosové deprese nebo výnosové stagnaceMg. Magnesium therefore counts as a basic biogenic element in plants. As a fifth major nutrient, yield depression or yield stagnation may be the cause of poor income

Při nedostatku hořčíku listy žloutnou, později dostávají tmavěhnědé až černé skvrny a opadávají. Nedostatek hořčíku v půdě kromě toho, že limituje výši a kvalitu úrody, blokuje i produktivní využívání ostatních živin rostlinami. Ukazuje se, že zásobení půd hořčíkem je v mnohých lokalitách v současné době nedostatečné.In the absence of magnesium, the leaves turn yellow, later they get dark brown to black spots and fall off. In addition to limiting the amount and quality of the crop, magnesium deficiency in the soil also blocks the productive use of other nutrients by plants. It has been shown that the supply of soils with magnesium in many locations is currently insufficient.

Hořčík se aplikuje do půdy bud ve formě síranu, chloridu či dusičnanu horečnatého samotné ho, nebo ve směsi s některými draselnými a dusíkatými hnojivý. Též se používá ve vodě málo rozpustný uhličitan hořečnatý v podobě magnezitu, dolomitu a hlavně dolomitických vápenců a v podobě strusky. Protože hořčík je poměrně ve značně míře z půdy vyplavován deštovými srážkami, ukazuje se jako efektivnější využití horečnatých surovin příprava kapalných hnojiv určených pro mimokořenovou výživu aplikací přímo na list.Magnesium is applied to the soil either in the form of magnesium sulphate, chloride or nitrate alone or in a mixture with some potassium and nitrogen fertilizers. Also sparingly soluble in water is magnesium carbonate in the form of magnesite, dolomite and especially dolomitic limestone and in the form of slag. Since magnesium is largely washed out of the soil by rainfall, it appears to be a more efficient use of magnesium materials to prepare liquid fertilizers for off-root nutrition by foliar application.

Výhodným se proto jeví způsob výroby kapalných horečnatých hnojiv podle předpokládaného vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se štěpná kyselina z výroby titanové běloby neutralizuje magnovitem do pH 5,5 až 7,0. Reakční směs se během neutralizace samovolně ohřeje reakčním teplem na teplotu 85 až 95 °C.Therefore, the process for producing liquid magnesium fertilizers according to the present invention is advantageous in that the cleavage acid from titanium dioxide production is neutralized by magnitude to a pH of 5.5 to 7.0. The reaction mixture is spontaneously heated to 85-95 ° C by reaction heat during neutralization.

Po ukončení reakce se jemná suspenze hořečnatého hnojivá oddělí od nezreagovaného zbytku magnovitu, který se uloží na skládku.Upon completion of the reaction, the fine magnesium fertilizer suspension is separated from the unreacted residual magnovite which is deposited in the landfill.

Použitý magnovit je odpadní surovinou, která vzniká při výrobě páleného slínku. Jeho složení obvykle činí: MgO 70 až 75 % hmot. CaO 4 až 6 % hmot. az 10 % hmot.The used magnovite is a waste material produced in the production of burnt clinker. Its composition is usually: MgO 70 to 75 wt. % CaO 4-6 wt. up to 10 wt.

2.5 až 3,5 % hmot. těkavé látky 8 až 10 % hmot.2.5 to 3.5 wt. 8 to 10 wt.

Štěpná kyselina, vznikající při výrobě titanové běloby, se před použitím k výrobě hořečna tého hnojivá zbavuje krystalizací části zelené skalice, takže její průměrné složení potom je následující: volná f^SO^ ³²θ Qť*-· ^{Fe 22} g/1/ T1O2 Mg 6,0 g/1, hustota 1 300 kg/m³.The cleavage acid formed in the production of titanium dioxide, prior to use to produce magnesium th fertilizers relieves crystallization delivery green vitriol so its average composition is then as follows: the free f ^ SO ^ ³² θ Qt * - · ^{Fe 22} g / 1 / T1O2 Mg 6.0 g / l, density 1,300 kg / m ³ .

Výhodnost využití štěpné kyseliny podle vynálezu spočívá v tom, že se zužitkuje v ní odpadající hořčík a ev. i další cenné stopové prvky, zejména železo a titan. Tyto prvky se při běžně prováděné neutralizaci vysrážejí do nerozpustných oxid- a hydroxid- forem, které nepoškozují vegetaci, ale nejsou účinnou složkou. Je však možno je přídavkem vhodného agens vázat do stabilního rozpustného komplexu a udržet je tudíž v roztoku pro agrochemické využití. Vhodnou látkou, která zabezpečuje rozpustnost solí železa a titanu může být kyselina vinná (podle PV 3775-85) nebo jiná hydroxykyselina, např. kyselina citrónová, která je v analytické chemii běžně používána k maskování železa a titanu.The advantage of utilizing the cleavage acid according to the invention is that it utilizes the magnesium that is falling off therein and ev. and other valuable trace elements, especially iron and titanium. These elements precipitate into insoluble oxide and hydroxide forms, which are not harmful to vegetation, but are not the active ingredient, in a conventional neutralization. However, they can be coupled to a stable soluble complex by addition of a suitable agent and thus kept in solution for agrochemical use. A suitable substance which assures the solubility of iron and titanium salts may be tartaric acid (according to PV 3775-85) or another hydroxy acid such as citric acid, which is commonly used in masking chemistry of iron and titanium.

Přídavek kyseliny vinné v množství 0,2 až 1,0 % hmot. se pozitivně projevuje též během neutralizace magnovitu štěpnou kyselinou tím, že reakce probíhá pří vyšší teplotě a tedy rychleji a úplněji, reakční směs méně pění, nerozložený zbytek je menší a vznikající sespen2fe jemnější. Podle množství přidané kyseliny vinné je možno připravit hořečnaté hnojivo s předem zvoleným obsahem rozpustného železa a titanu, přičemž zbývající podíl těchto prvků zůstává v jemné suspenzi agrochemicky inertní formy. Protože takto vyrobené hořečnaté hnojivo obsahuje tuhou fázi jemně dispergovanou, pomalu sedimentuje a není nutné jej dodatečně stabilizovat bentonitem ani jej filtrovat.Addition of tartaric acid in an amount of 0.2 to 1.0 wt. It is also positively manifested during the neutralization of the magnitude with the cleavage acid in that the reaction proceeds at a higher temperature and thus faster and more completely, the reaction mixture is less foaming, the decomposed residue is smaller and the resulting mixture is finer. Depending on the amount of tartaric acid added, a magnesium fertilizer with a preselected content of soluble iron and titanium can be prepared, the remaining portion of these elements remaining in a fine suspension of the agrochemically inert form. Since the magnesium fertilizer thus produced contains the solid phase finely dispersed, it slowly settles and does not need to be additionally stabilized with bentonite or filtered.

Alternativně je možno vycházet i 2 jiného vhodného druhu kyseliny sírové pro rozklad magnovitu a vzniklé horečnaté hnojivo pak obohatit na požadovanou koncentraci železa a titanu např. přídavkem vodorozpustného komplexu síranu železnatého a titanylsulfátu. Vodorozpustný komplex se připraví rozpuštěním síranu železnatého ve vodním roztoku kyseliny vinné resp. citrónové za přídavku roztoku titanylsulfátu.Alternatively, another suitable type of sulfuric acid may be used to decompose magnovite, and the magnesium fertilizer formed may then be enriched to the desired concentration of iron and titanium, for example by the addition of a water-soluble complex of ferrous sulfate and titanyl sulfate. The water-soluble complex is prepared by dissolving ferrous sulphate in an aqueous solution of tartaric acid, respectively. citric acid with the addition of a solution of titanyl sulfate.

Vyrobené hořečnaté hnojivo je možno ještě obohatit dusíkem rozpouštěním 15 až 45 % hmot. močoviny. Zvýší se tím agrochemická účinnost, ale navíc získá toto kapalné hnojivo odolnost vůči mrazu, protože netuhne ani při -10 až -15 °C. To umožňuje jeho výrobu a skladování i v zimních podmínkách.The magnesium fertilizer produced can be enriched with nitrogen by dissolving 15 to 45 wt. urea. This will increase agrochemical efficiency, but moreover, this liquid fertilizer will obtain frost resistance as it does not solidify even at -10 to -15 ° C. This enables its production and storage even in winter conditions.

Předností předkládaného se tak žádané hořečnaté nebo železa a titanu v rostlinami vynálezu je, že se účelně využijí dvě druhotné suroviny a získá dusíkato-hořečnaté hnojivo s volitelným obsahem stopových prvků asimilovatelné formě.An advantage of the presently desired magnesium or iron and titanium in the plants of the invention is that two secondary raw materials are expediently used to obtain a nitrogen-magnesium fertilizer with selectable trace element content and an assimilable form.

Příklad 1Example 1

Do reaktoru se předloží 300 1 vody a 600 kg štěpné kyseliny z výroby titanové běloby. Potom se za stálého míchání postupně přidá 100 kg magnovitu. Reakční směs se samovolně ohřeje na teplotu 87 °C. Po dokončení reakce a vychladnutí se jemná suspenze kapalného hnojivá přečerpá do expediční kádě vybavené mechanickým či pneumatickým mícháním a nerozložený zbytek magnovitu se vyveze na skládku.300 L of water and 600 kg of fission acid from titanium dioxide production are charged to the reactor. 100 kg of magnovite are then gradually added while stirring. The reaction mixture spontaneously warms to 87 ° C. Upon completion of the reaction and cooling, the fine suspension of liquid fertilizer is pumped into an expedition vat equipped with mechanical or pneumatic mixing, and the undissolved residue of magnovite is taken to a landfill.

Parametry vyrobeného hnojivá: pH 6,7, hustota 1 296 kg/m , obsah MgO 6,25 % hmot.Parameters of produced fertilizer: pH 6.7, density 1 296 kg / m, MgO content 6.25% by weight.

Fe 7,7 g/1, Ti 0,01 g/1.Fe 7.7 g / l, Ti 0.01 g / l.

Příklad 2Example 2

Do reaktoru se předloží 300 1 vody a 600 kg štěpné kyseliny z výroby titanové běloby. Potom se za stálého míchání postupně přidá 100 kg magnovitu. Reakční směs se přitom samovolně ohřeje na teplotu 87 °C. Po proběhnutí reakce se přidá 200 kg granulované močoviny a obsah se míchá tak dlouho, až se všechna močovina rozpustí. Potom se jemná suspenze dusíkato-hořeČna tého hnojivá přečerpá do expediční kádě vybavené mechanickým či pneumatickým míchadlem a nerozložený zbytek magnovitu se vyveze na skládku.300 L of water and 600 kg of fission acid from titanium dioxide production are charged to the reactor. 100 kg of magnovite are then gradually added while stirring. The reaction mixture is spontaneously heated to 87 ° C. After the reaction, 200 kg of granular urea is added and the contents are stirred until all the urea has dissolved. Thereafter, the fine nitrogen-magnesium suspension of the fertilizer is pumped into an expedition vat equipped with a mechanical or pneumatic stirrer, and the undistributed remainder of the magnovite is taken to a landfill.

Parametry vyrobené hnojivá: pH 6,8, hustota 1,280 kg/m^, obsah MgO 5,31 % hmot. celkový dusík 7,6 % hnot., celkové Fe 7,15 g/1, Ti 0,009 g/1. Bod tuhnutí nižší než -10 °C.Fertilizer parameters: pH 6.8, density 1.280 kg / m m, MgO content 5.31% by weight. total nitrogen 7.6%, total Fe 7.15 g / l, Ti 0.009 g / l. Pour point below -10 ° C.

Příklad 3Example 3

Do reaktoru se předloží 300 1 vody a v ní se rozpustí 18 kg kyseliny vinné. Potom se přidá 600 kg štěpné kyseliny z výroby titanové běloby a směs se postupně neutralizuje 100 kg magnovitu. Při tom se reakční směs samovolně ohřeje na teplotu 92 °C. Po proběhnutí reakce a vychladnutí směsi se jemná suspenze horečnatého hnojivá přečerpá do expediční kádě vybavené mechanickým či pneumatickým mícháním a nerozložený zbytek magnovitu se vyveze na skládku.300 l of water are introduced into the reactor and 18 kg of tartaric acid are dissolved therein. Then 600 kg of fission acid from titanium dioxide production is added and the mixture is gradually neutralized with 100 kg of magnovite. The reaction mixture is spontaneously heated to a temperature of 92 ° C. After the reaction has completed and the mixture has cooled, the fine suspension of the magnesium fertilizer is pumped into an expedition vat equipped with mechanical or pneumatic mixing and the undissolved residue of magnovite is transported to a landfill.

Parametry vyrobeného hnojivá: pH 6,7, hustota 1,284 kg/m , obsah MgO 6,43 % hmot. celkové Fe 13,4 g/1, Ti 0,3 g/1.Parameters of produced fertilizer: pH 6.7, density 1.284 kg / m, MgO content 6.43 wt. total Fe 13.4 g / l, Ti 0.3 g / l.

Příklad 4Example 4

Do reaktoru se předloží 300 1 vody a v ní se rozpustí 45 kg kyseliny vinné. Potom se přidá 600 kg štěpné kyseliny z výroby titanové běloby a směs se postupně neutralizuje 100 kg magnovitu. Při tom se reakční směs samovolně ohřeje na teplotu 96 °c. Po proběhnutí reakce a vychladnuti směsi se jemná suspenze hořečnatého hnojivá přečerpá do expediční kádě vybavené mechanickým či pneumatickým mícháním a nerozložený zbytek magnovitu se vyveze na skládku.300 l of water are introduced into the reactor and 45 kg of tartaric acid are dissolved therein. Then 600 kg of fission acid from titanium dioxide production is added and the mixture is gradually neutralized with 100 kg of magnovite. The reaction mixture is spontaneously heated to a temperature of 96 ° C. After the reaction is complete and the mixture has cooled, the fine suspension of magnesium fertilizer is pumped into an expedition vat equipped with mechanical or pneumatic mixing and the undistributed remainder of the magnovite is transported to a landfill.

Parametry vyrobeného hnojivá: pH 6,6, hustota 1,276 kg/m³, obsah MgO 6,70 % hmot, celkové Fe 21,4 g/1, Ti 1,2 g/1.Parameters of produced fertilizer: pH 6.6, density 1.276 kg / m ³ , MgO content 6.70% by weight, total Fe 21.4 g / l, Ti 1.2 g / l.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Process for the production of a suspension magnesium fertilizer containing iron and titanium in the form of a stable soluble complex, characterized in that the fission acid from the production of titanium dioxide or another type of sulfuric acid, enriched with ferrous sulphate and titanyl sulphate, is neutralized by magnetite to pH 5.5 to 7 % In the presence of 0.2 to 1.0 wt. tartaric acid in the reaction mixture.

2. A process for producing a nitrogen-magnesium suspension fertilizer according to claim 1, characterized in that the magnesium fertilizer is enriched by 15 to 45% by weight. urea based on the weight of the suspension magnesium fertilizer.