CS253434B1 - Kvapalné dusíkaío-sírne alebo kvapalné viaczložkové hnojivá obsahujúce dusík a síru - Google Patents

Abstract

Riešenie sa týká kvapalných dusíkato-sírnych, alebo kvapalných viaczložkových hnojív obsahujúcich dusík a síru, pričom tieto obsahuji! v 100 hmot. dieloch kvapalného hnojivá 5.10"2 až 5,5.10_1 hmot. dielov soli kyseliny tritiouhličitej. Je výhodné použit tritiouhličitany amónne, sodné, draselné, vápenaté, horečnaté, alebo barnaté. Soli kyseliny tritiouhličitej sú v kvapalnom hnojivé obsiahnuté vo formě pravých alebo koloidných roztokov, vodných emulzií, alebo vo formě suspenzii. Kvapalné hnojivá podta riešenia sú agrochemicky a agronomicky účinnejšie než klasické kvapalné hnojivá neobsahujúce niektorú zo solí tritiouhličitej kyseliny, pričom pri ich použití sa významné zvyšuje využitelnost dusíka obsiahnutého v kvapalnom hnojivé.

Description

Vynález sa týká kvapalných dusíkato-sírnych, alebo kvapalných viaczložkových hnojív obsahujúcich dusík a síru.

V súčasnosti priemyselne vyrábané beztlakové kvapalné hnojivá tzv. roztokového typu, ktoré s výnimkou případných mechanických nečistót neohsahujú tuhú fázu a na tzv. kalové hnojivá a suspenzie, ktoré sa vzájomne líšia charakterom a obsahom v hnojivé suspendovaných tuhých častíc. Dusíkaté beztlakové roztoky sú v podstatě roztoky dusičnanu amónneho a močoviny. Najbežnejšie typy dusíkatých roztokov tohoto typu a ich vlastnosti sú uvedené v nasledujúcom prehlade:

Obsah N (%)	Podiel jednotlivých zložiek	Teplota kryštalizácie (°C)	Měrná hmotnost (kg. m-3)
N - NH4NO3	- roztokov (%) CO(NH2)2	voda
32	44 3	35,4	20,3	0	1 330
30	41,7	33,2	25,1	—10,0	1 300
28	38,8	31,0	30,2	—18,0	1 280

(KLEVKE, V. A. a spol.: Židkije azotnyje udobrenia. Moskva,

Izd. Chimija, 1973).

V CSSR sa čoraz širšie uplatňuje výroba a použitie dusíkatého roztoku typu 30— 0—0, komerčně Označený ako DAM-390. Najma v ostatnom období sa v odbornej literatúre čoraz častejšie objavujú informácie o výsledkoch overovania technologie výroby suspenzných hnojív obsahujúcich močovinu a síran amónny. DĎvodom pre vývoj kvapalných hnojív tohoto typu je snaha o eliminovanie definície síry v půdách viacerých krajin, hlavně v USA. V rámci 14. demonštrácie nových technologií NFDC-TVA v októbri 1983 bol převedený kontinuálny proces výroby tzv. UAS suspenzie typu 29—0— 0—5S z H2SO4 (93 %-nej H2SO4), močoviny (70 % CO/NH2/2), plynného amoniaku a vody.

V počiatočnom období výroby kvapalných viaczložkových hnojív obvyklými surovinami boli NH3, NH4NO3, močovina, H3PO4 a KC1. Vzhladom na poměrně nízku rozpustnost zložiek vznikajúcich kombináciou týchto materiálov, obsah rastlinných živin v kvapalných hnojivách nebol zvačša vyšší než 25 až 35 %, pričom ich kryštalizačná teplota bola blízka 0 °C.

Náhradou monofosforečnanov kondenzovanými fosforečnanmi, tzv. polyfosfátmi sa dosiahlo významnejšie zvýšenie koncentrácie i manipulačných vlastností vyrábaných kvapalných viaczložkových hnojív. Medzi v súčasnosti vyrábané NP-hnojivá patria predovšetkým roztokové typy, a to tieto 8—24— 0, 10—34—0, 12—28—0 a 11—37—0, připravované na báze mono- a kondenzovaných fosforečnanov amonných. Zo suspenzných NP-hnojív sa najčastejšie objavujú typy: 10— 30—0, 11-33-0, 13-38-0 a 9—32—0. Z velkého počtu různých suspenzných hnojív obsahujúcich draslík, ktorý sa do hnojivá obvykle vnáša vo formě KC1, možno uviesť aspoň niektoré z tzv. základných NPK-suspenzií. Sú to predovšetkým hnojivá 3—10— 30 a 5—15—30. (SLACK, A. V. — ACHORN, F. P.: New Developments in Manufacture and use of Liquld Fertilizers. Přednáška před The Fertilizer Society of London, 15 th February, 1973).

Napriek tomu, že využitie kvapalných hnojív znamenalo podstatný pokrok v efektívnom využití rastlinných živin, představovali podstatné zvýšenie produktivity práce pri aplikácii priemyselných hnojív a priniesli tiež významné zvýšenie hygieny a kultúrnosti práce v etape povýrobného toku priemyselných hnojív, dosiahnutý stupeň využitia v nich obsiahnutých rastlinných živin a najma dusíka nie je stále ešte na prijatetnej úrovni.

Fosforečné a draselné hnojivá sa relativné silno viažu na půdny komplex a sú poměrně velmi dobré využívané rastlinami. Využitie dusíka obsialinutého v hnojivách je však len na 30 až 60 %. Straty sú sposobené jednak odplavovaním vodou (1 až 10 %), volatilizáciou (20 až 40 %) a dalších 20 až 40 % dusíka sa v půdě obvykle mění na formy nevyužitelné rastlinami. Amoniakálny dusík sa čiastočne mění až na elementárny dusík.

Rastliny asimilujú dusík z dusíkatých hnojív tak vo formě amonných solí, ako 1 vo formě dusičnanov. Močovina a ďalšie dusíkaté zlúčeniny sa musia biochemickými procesmi konvertovat najprv na amonné soli, či dusičnany. Amóniový katión sa silno viaže na půdny komplex, najmá na půdny humus. Dusičnany však nie sú v pode pevne viazané a 1’ahko sa vyplavujíc Straty dusíkatých hnojív potom spůsobujú vážné ekologické ako i ekonomické problémy.

Pri znižovaní strát dusíka možno využit agrotechnické, ako i chemické metody. K chemickým metodám patří používáme hnojív so zníženou rozpustnosťou (rožne povrchovo upravené napr. obalené hnojivá], pomaly působiace hnojivá (močovinové kondenzáty, guanylmočovina, izobutylidén močovina, oxamid, glykoluril, krotolylidén dimočovina, dusíkaté vápno a pod.) a tiež aplikácia chemických zlúčenín, ktoré bránia nitrifikačným pochodom, t. j. premene amóniových iónov až na dusičnanové účinkom nitrifikačných a nitratačných baktérií.

Teraz sa zistilo, že v záujme zabezpečeni» vyššej agrochemickej a agronomickej účinnosti kvapalnýcht hnojiv· a s cielom dosiahnutia efektívnejšieho využitia dusíkatej zložky možno· dosiahnúť používáním kvapalných dusíkato-sírnych, alebo kavaplných viaczložkových hnojiv obsahujúcich dusík a síru podlá vynálezu.

Podstata vynálezu spočívá v· tom, že roztokové alebo suspenzné kvapalné hnojivá v 100 hmot. dieloch obsahujú minimálně 5 . . IO² a maximálně 5,5.10¹ hmot. dielov soli kyseliny tritiouhličitej, (H2CS3).

Kvapalné dusíkato-sírne, alebo kvapalné viaczložkové hnojivá obsahujúce dusík a síru podlá vynálezu můžu ako soli kyseliny tritiouhličitej obsahovat tritiouhličitan (thiokarbonát) amonný, sodný, draselný, vápenatý, horečnatý, alebo barnatý. Roztokové alebo suspenzné kvapalné hnojvá v· zmysle vynálezu móžu soli tritiouhličitej kyseliny obsahovat vo formě pravého alebo koloidného roztoku, vodnej emulzie, alebo vo formě suspenzie.

Soli tritiouhličitej kyseliny sú zdrojom síry ako významného biogénneho prvku a viaceré z nich obsahujú aj ďalšie důležité rastlinné živiny — amoniakálny dusík, draslík, vápník, hořčík a sodík. Přítomnost, solí tritiouhličitej kyseliny v kvapalných hnojivách negativné ovplyvňuje mikrobiálnu oxidáciu dusíkatých zlúčenín účinkom nitritačných a nitratačných podnych baktérií a niektoré z nich znižujú koróznu agresivitu kvapalných hnojiv voči kovovým konštrukčným materiálom.

Niektoré z kvapalných dusíkato-sírnych, alebo kvapalných viaczložkových hnojiv obsahujúcich dusík a síru v zmysle vynálezu dokumentuji! a ilustrujú, avšak v žiadnom případe neobmedzujú nasledujúce příklady.

Přikladl

Do zásobníka aplikátora kvapalných hnojív· sa předložilo 2,5 m³ dusíkatého kvapalného hnojivá typu 30—0—0 připraveného na báze dusičnanu amonného a močoviny a za miešania cirkuláciou sa postupné přidalo 0,5 m³ vodného cca 30 %-ného roztoku tritiouhličitanu sodného (Na2CS3j. Homogenizáciou zmesi sa připravili 3 m³ dusíkato-sírneho kvapalného· hnojivá roztokového typu, ktoré obsahovalo 25,5 hmot. % celkového dusíka a 2,8 hmot. % celkovej síry. Kvapalné hnojivo málo oranžovo-červenú farbu a slabo alkalickú chemickú reakciu. Takto připravené dusíkato-sírne kvapalné hnojivo bolo aplikované formou tzv. regeneračného hnojenia pod ozimnú pšenicu na plochu asi 14 hektárov v dávke cca 60 kg N. ha¹.

Příklad 2

Do miešača sa předložilo 5,5 m³ dusíkatej suspenzie, pripravenej na báze močoviny a dusičnanu amonného, typu 36—0—0. Suspenzia obsahovala 36,1 hmot. % celkového dusíka, 1,5 hmot. % sušiny, bentonitu v sodnej formě a jej měrná hmotnost bola rovná 1 300 kg. m ³. K suspenzii sa za miešania přidalo 675 kg jemné mletého kryštalického tritiouhličitanu barnaíého (BaCSsj. Homogenizáciou suspenzie miešaním á jej prechodom cez mlýn pracujúci za mokrá sa získalo 7 825 kg dusíkato-sírneho suspenzného hnojivá, ktoré. obsahovalo 33 hmot. % celkového dusíka a 3,4 hmot. % celkovej síry. Suspenzné hnojivo sa použilo v ďávke asi 95 kg N . ha^-1 na jesenné hnojenie do půdy pod kukuricu na zrno na ploché cca 27 hektárov.

P r í k 1 a d 3

V záujme posúdenia vplyvu kvapalných dusíkato-draselno-sírnych hnojiv pódia vynálezu na stupeň využitia dusíkatej zložky bola v rámci laboratórneho pokusu sledovaná kinetika degradácie amidického dusíka vneseného do půdy (hnedozem) kvapalným dusíkatým hnojivom připravovaným na báze močoviny.

Ako zdroj dusíkatej zložky bolo použité kvapalné hnojivo typu 20—0—0 (koncentrovaný vodný roztok CO/NH2/2), ku ktorému bol v jednom z variantov přidaný tritiouhličitan draselný vo formě cca 30 %-ného vodného roztoku, a to v množstve, aby na 1 hmot. dielov K2CS3 (koncentrácia tritiouhličitanu v kvapalnom hnojivé bola 2,8 hmot. percenta K2CS3, takže aplikačný roztok obsahoval 19,4 hmot. % amidického dusíka,

1,2 hmot. % K a 1,4 hmot. % S).

V případe kontrolného variantu i skúšanej vzorky kvapalného hnojivá podl'a vynálezu bola dodržaná rovnaká úroveň aplikovaného amidického dusíka do rovnakým sposobom upravenéj půdy (10 mg N/100 g půdy)·

Po uplynutí troch týždňov· od aplikácie kvapalných hnojiv do půdy bola půda analyzovaná na obsah amoniakálneho a nitrátového dusíka. Prepočtom výsledkov chemických analýz sa u kontrolnej a skúšanej vzorky kvapalného hnojivá získali tieto podiely sledovaných foriem dusíkatej zložky:

Variant:

Dusík aplikovaný do pody vo formě:

• kvapalného N-hnojiva typu 20—0—0 /CO(NH2)2/ {kontrolný variant) — kvapalného NSK hnojív typu 19,4 — 0 —1,0 — 1,4 S /CO(NH2)2 + K2CS3/

Podiel dusíka v amoniakálně] formě, vzhládom na množstvo 21,2 aplikovaného amidického N (%)

Podiel dusíka v nitrátovej formě, vzhládom na množstvo 51,8 aplikovaného amidického N {%)

Z dosiahnutých výsiedkov vyplývá, že v případe použitia kvapalného hnojivá v zmysle PV, sú předpoklady na dosiahnutie pod82,6

3,7 statné vyššej využitelnosti dusíkatej zložky při jeho aplikácii do pody.

Claims (2)

1. PREDMET

   1. Kvapalné dusíkato-sírne, alebo kvapalné viaczložkové hnojivá obsahujúce dusík a síru, vyznačujúce sa tým, že v 100 hmot. dieloch kvapalného hnojivá obsahujú 5.10~² až 5,5.10¹ hmotnostných dielov soli kyseliny tritiouhličitej, (H2CS3).

   vynalezu
2. 2. Kvapalné hnojivá podfa bodu 1, vyznačujúce sa tým, že ako soli kyseliny tritlouhličitej sa použijú tritiouhličitan amónny, sodný, draselný, vápenatý, horečnatý, alebo harnatý.