CS254029B1 - Granulované viaczložkové hnojivá a sposob ich výroby - Google Patents

Abstract

Riešenie sa týká granulovaných dusíkato -fosforečných hnojív obsahujúcich časť fosforečnej zložky vo formě fosforitu. Dalšími zložkami hnojív sú fosforečnany amónne, polyfosforečnany amónne a síran amonný, pričom hnojivá možu obsahovat tiež dusičnan amonný, prírodný zeolit, granulačné pojivo a látky zlepšujúce ich fyzikálno-mechanické vlastnosti. Uvedené hnojivá sa vyrábajú spósobom taveninovej granulácie zakladajúcej sa na kontinuálně vedenej neutralizácii zmesi kyselin trihydrogénfosforečnej a sírovej koncentrovaným amoniakom a/alebo amoniakom v amoniakátoch dusičnanu amonného. Produkt neutralizačnej reakcie sa homogenizuje za súčasnej tvorby granúl s vratným materiálom a tuhými surovinami. Proces sa vyznačuje tým, že granulácia sa uskutočňuje za přítomnosti fosforitu v množstve 5 až 60 hmot. % z celkového obsahu P2O5 v produkte. Pre zvýšenie granulačnej účinnosti sa připadne přidává tiež granulačné pojivo.

Description

2

Riešenie sa týká granulovaných dusíkato -fosforečných hnojív obsahujúcich časť fosforečnej zložky vo formě fosforitu. Dalšími zložkami hnojív sú fosforečnany amónne, polyfosforečnany amónne a síran amonný, pričom hnojivá možu obsahovat tiež dusičnan amonný, prírodný zeolit, granulačné pojivo a látky zlepšujúce ich fyzikálno-mechanické vlastnosti. Uvedené hnojivá sa vyrábajú spósobom taveninovej granulácie zakladajúcej sa na kontinuálně vedenej neutralizácii zmesi kyselin trihydrogénfosforečnej a sírovej koncentrovaným amoniakom a/alebo amoniakom v amoniakátoch dusičnanu amonného. Produkt neutralizačnej reakcie sa homogenizuje za súčasnej tvorby granúl s vratným materiálom a tuhými surovinami. Proces sa vyznačuje tým, že granulácia sa uskutočňuje za přítomnosti fosforitu v množstve 5 až 60 hmot. % z celkového obsahu P2O5 v produkte. Pre zvýšenie granulačnej účinnosti sa připadne přidává tiež granulačné pojivo.

Vynález sa týká dusíkato-fosforečných hnojív. a sposobu ich výroby.

Napriek známým, predovšetkým ekonomickým výhodám — nízká cena, představuje celosvětově aplikácia mletých fosforitov len cca 5 % z použitých fosforečných hnojív. Hlavnými nevýhodami použitia mletých fosfátov je neurčitost ich agronomickej hodnoty a predovšetkým problematická manipulácia a aplikácia jemne mletého práškového materiálu. Podfa údajov z Fertilizer Manual, Development and Transfer of Technology, Series No. 13, UNIDO, New York 1980, je pre dosahnutie dobrého agronomie kého účinku potřebné zabezpečit jemné mletie fosforitu tak, aby 90 % hmot. častíc bolo menších ako 0,147 mm, alebo s výhodou vyššej účinnosti 80 °/o hmot. častíc menších ako 0,043 mm. Je všeobecne přijatý názor, že použitie takýchto klasických mletých fosforitov je z agronomického hiadiska efektivně len na kyslých půdách s hodnotou pH š 6, pričom dlhodobý účinok ich použitia je priaznivejší, ako ich účinok krátkodobý. Granuláciou mletých fosforitov sa vyriešili problémy súvisiace s manipuláciou a aplikáciou jemného prašného materiálu, avšak takto upravený produkt mal malú agronomickú účinnost, pretože granuláciou sa významné zredukoval styčný povrch mletého fosfátu s podnym roztok, účinkom ktorého sa mletý fosforit transformoval do foriem P2O5 přístupných rastlinám. Okrem zníženia agronomickej účinnosti je ďalšou nevýhodou granulovaných mletých fosforitov ich obtiažna granulácia bez použitia vhodného pojidla, ktoré však komplikuje proces výroby a sposobuje, že sa táto stává nákladnejšou. Podfa Μ. P. Thúringa — referát z AGRICHEM, VI. kongres „Chémia v pofnohospodárstve“, jún 1984, Bratislava, je výhodné uskutočňovať granuláciu fosforitov v zariadení, ktoré pozostáva z dvoch za sebou pracujúcich častí — předběžného granulátora a zaobafovacieho granulátora. Výhodou tohto procesu je, že granule hnojivá sa získajú bez akýchkofvek pojiv, okrem vody a páry. Nevýhodou je, že proces granulácie je nutné uskutočňovať dvojstupňové. Tiež aplikácia fosforitových a aktivovaných fosforitových suspenzií nepriniesla očekávaný pokrok v rozvoji použitia mletých fosforitov, hlavně pre niektoré problémy súvisiace s agronomickou účinnosťou, skladováním a aplikáciou. Uvedené nedostatky použitia mletých fosforitov odstroňuje vynález.

Predmetom vynálezu sú granulované dusíkato-fosforečné hnojivá obsahujúce 5 až 15 hmot. % celkového dusíka, ktorý je v amoniakálnej formě, alebo v amoniakálnej aj nitrátovej formě. Hnojivá dalej obsahujú 18 až 52 hmot. % celkového P2O5 a vyznačujú sa tým, že z celkového obsahu P2O5 je vo formě fosforitov 5 až 60 hmot. %, vo formě fosforečnanov amonných 35 až 91,5 hmot. % a vo formě kondenzovaných fosforečnanov amonných 3,5 až 53 hmot. %.

Hnojivá dalej obsahujú 3 až 32 hmot. % síranu amonného a připadne tiež dusičnan amónny, mletý prírodný zeolit ako plnivo a vodu a pojivo vo formě sulfitového výluhu, alebo zahuštěných sulfitových výpalkov.

Predmetom vynálezu je dalej spůsob výroby dusíkato-fosforečných hnojív, ktorý umožňuje efektívne zapracovanie fosforitov do produtku a tým i ich ekonomické využitie v pofnohospodárskej praxi. Spůsob sa zakladá na kontinuálně vedenej neutralizácii zmesi trihydrogénfosforečnej kyseliny a kyseliny sírovej koncentrovaným amoniakom a/alebo amoniakom v amoniakátoch dusičnanu amonného, pričom produkt neutralizačnej reakcie majúci charakter taveninovo-paro-plynnej zmesi sa kontinuálně granuluje s tuhými surovinami a vratným materiálom. Spůsob sa vyznačuje tým, že k zabudovaniu fosforitu do granúl hnojivá dochádza po kontakte taveninovej časti reakčného produktu neutralizačnej reakcie s časticami fosforitu a tým ku tvorbě granulačných zárodkov, pričom hmotnostný poměr P2O5 v tavenine a vo fosforite je 0,05 až 1,50.

Fosforit je s výhodou vyššej agrochemickej a tiež granulačnej účinnosti upravený mletím na velkost častíc — 80 % hmot. častíc je menších ako 0,20 mm. Do procesu granulácie sa pre formulácie charakterizované nedostatkom kvapalnej fázy přidává tiež pojivo vo formě sulfitového výluhu a/alebo zahuštěných sulfitových výpalkov.

Uvedené granulované hnojivá svojim granulometrickým zložením a svojimi fyzikálno-chemickými vlastnosťami zabezpečujú dobrú manipulovatefnosť a rovnomernú aplikovatefnosť na půdu. Podstatnou výhodou vynálezu je možnost použitia v hnojivách zapravených fosforitov aj na půdách s hodnotou pH > 6. Po rozpuštění granúl hnojivá v půdě reagujú přítomné kyslé zložky hnojivá, predovšetkým anióny SOé^2- a H2PO4-, přednostně v styku s existujúcimi časticami mletého fosfátu, za tvorby foriem P2O5 využitelných rastlinami. Svojim zložením a obsahom fosforu vo formě fosforitov, foforečnanov amonných a polyfosforečnanov amonných zabezpečujú granulované dusíkato-fosforečné hnojivá, ktoré sú predmetom vynálezu, vysokú krátkodobá i dlhodobú agronomickú účinnost ich fosforečnej zložky pre širokú škálu poínohospodárskych plodin v různých půdnych a klimatických podmienkach, pri zachovaní ekonomických výhod použitia klasických mletých fosforitov.

Pri výrobě NP granulovaných hnojív sa prídavok mletých fosforitov, vo vhodnom množstve, do procesu taveninovej granulácie priaznivo prejavuje na znížení recyklážneho poměru a tým zlepšení ekonomiky ich výroby. Pre formulácie s nedostatkom kvapalnej fázy pre optimálnu granuláciu sa do procesu s výhodou přidává pojivo.

Granulované dusíkato-fosforečné hnojivá a sposob ich výroby ozrejmujú, ale nijako neobmedzujú predmet vynálezu nasledujúce příklady.

Příklad 1

Do modelového rúrového reaktora sa kontinuálnym sposobom dávkovali následovně suroviny:

7,5 kg/h koncentrovaného plynného amoniaku,

38.5 kg/h extrakčnej trihydrofosforečnej kyseliny obsahujúcej 53,2 hmot. % P2O5,

7.5 kg/h 92,1 % kyseliny sírovej.

V reaktore vznikajúca neutralizačná zmes sa rozstrekovala do modelového granulátora bubnového typu, do ktorého sa súčasne dávkovali tieto dalšie suroviny:

kg/h fosforitu s obsahom 32,4 hmot. %

P2O5,

20.5 kg/h dusičnanu amonného,

10,0 kg/h mletého prírodného zeolitu a

3,0 kg/h sulfitového výluhu, ako pojivá.

Granuláciou vznikol produkt nasledovného priemerného zloženia:

13.2 hmot. % celkového dusíka,

28.2 hmot. % celkového P2O5,

29,0 hmot. % z celkového P2O5 vo formě fosforitu,

4.6 hmot. % z celkového P2O3 vo formě kondenzovaných fosforečnanov amonných,

66.4 hmot. % z celkového obsahu P2O5 vo formě fosforečnanov amonných,

20.4 hmot. % dusičnanu amonného,

9,3 hmot. % síranu amonného.

Příklad 2

Do procesu sa sposobom zhodným s príkladom 1 dávkovali následovně suroviny:

14.5 kg/h koncentrovaného plynného amoniaku,

82,0 kg/h extrakčnej H3PO4 obsahujúcej 54,2 hmot. % P2O5,

12,0 kg/h 93,8 % H2SO4,

13,0 kg/h mletého fosforitu s obsahom 32,7 hmot. % P2O3 granulometrického zloženia, 80 % hmot. častíc menších ako 0,20 mm.

Granuláciou vznikol produkt nasledovného priemerného zloženia:

11.7 hmot. % dusíka,

48.3 hmot. % celkového P2O3,

8.8 hmot. % z celkového P2O5 vo formě fosfátu,

9.8 hmot. % z celkového P2O5 vo formě kondenzovaných fosforečnanov amonných,

81.4 hmot. % z celkového obsahu P2O5 vo formě fosforečnanov amonných,

15.1 hmot. % síranu amonného.

Příklad 3

Do procesu sa sposobom zhodným s príkladom 1 dávkovali následovně suroviny:

11,0 kg/h koncentrovaného NH3,

23.5 kg/h 92,1 % H2SO4, kg/h extrakčnej H3PO4 obsahujúcej 50,3 hmot. % P2O5, kg/h fosforitu s obsahom 32,4 hmot. % P2O5,

4,0 kg/h zahuštěných sulfitových výpalkov.

Granuláciou sposobom zhodným s príkladom 1 sa získal produkt nasledovného priemerného zloženia:

8,7 hmot. % celkového dusíka,

27.3 hmot. °/o celkového P2O5,

53,0 hmot. % z celkového P2O5 vo formě fosforitu,

26.3 hmot. % z celkového obsahu P2O5 vo formě kondenzovaných fosforečnanov amónnych,

20.7 hmot. % z celkového obsahu P2O5 vo formě fosforečnanov amonných,

29.1 hmot. % síranu amonného.

Claims (2)

1. PREDMET

   1. Granulované dusíkato-fosforečné hnojivá obsahujúce 5 až 15 hmot. % celkového dusíka, 18 až 52 hmot. % celkového P2O5 vyznačujúce sa tým, že z celkového obsahu P2O5 je vo' formě fosforitov 5 až 60 hmot. °/o, vo formě fosforečnanov amonných 35 až

   91,5 hmot. %, vo formě kondenzovaných fosforečnanov amonných 3,5 až 53 hmot. %, ďalej obsahujú 3 až 32 hmot. % síranu amónnehO' a/alebo dusičnan amónny, mletý prírodný zeolit, vodu a pojivo vo formě sulfitového výluhu a/alebo zahuštěných sulfitových výpalkov.
2. 2. Sposob výroby granulovaných dusíkato-fosforečných hnojív obecného zloženia poynálezu dl'a bodu 1, zakladajúci sa na kontinuálně vedenej neutralizácii zmesi trihydrogénfosforečnej a sírovej kyseliny koncentrovaným amoniakom a/alebo amoniakátom dusičnanu amonného, pričom produkt neutralizačnej reakcie majúci charakter taveninovo-paro-plynnej zmesi sa kontinuálně granuluje s tuhými surovinami a vratným materiálom, vyznačujúci sa tým, že k zabudovaniu fosforitu do granúl hnojivá dochádza po kontakte taveninovej časti reakčného produktu neutralizačnej reakcie s časticami fosforitu až do tvorby granulačných zárodkov, pričom hmotnostný poměr P2O5 v tavenine a νο> fosforite je 0,05 až 1,50.