CS256180B1 - Suspenzné dusíkato-fosforečno-sírne hnojivo - Google Patents

Description

256180

Vynález sa týká suspenzného dusítoato- -fosforečno-sírneho hnojivá.

Priemyselné hnojivá predstavujú důležitý intenzifikačný faktor rastlinnej výroby a vpomere k ostatným faktorom ovplyvňujú na30 % rastlinnú produkciu. Vysoká intenzi-ta hnojenia je spojená s nutnostou efektív-neho vynakladania prostriedkov v tejto ob-lasti, preto predovšetkým z ekonomickéhohfadiska nedojde v budúcnosti k zvyšova-niu objemu dodávek priemyselných hnojív.Vážným limitujúcim faktorom je aj nevy-hnutná ochrana životného prostredia. Zhfadiska energetickej a devfzovej nároč-nosti sú pre našu ekonomiku najváčšou zá-ťažou dusíkaté a fosforečné hnojivá, pre-tože všetky východiskové suroviny pre ichvýrobu dovážeme (ropné produkty, zemnýplyn, fosfáty, kyseliny fosforečná, síra). Z domácích zdrojov máme v dusíkatýchhnojivách dostatok síranu amonného, ktorýje vedfajším produktom predovšetkým z vý-roby kaprolaktamu. Jeho efektívnejšie vy-užitie často podmieňuje cetospoločenskypožadovaný nárast výroby hlavného reakč-ného produktu (kaprolaktamu, metakrylá-ty, železnaté pigmenty a podobné).

Napriek vhodnosti síranu amónneho preniektoré plodiny, a to predovšetkým v pred-eejbovej príprave a na zásaditých půdáchje oň v polnohospodárskej praxi nižší záu-jem ako je ponuka. Je to sposobené predo-všetkým nižším obsahom živin (21 % N),z hfadiska aplikácie nie najvhodnejšoukrystalickou formou a predovšetkým vyso-kou fyziologickou kyslosťou. Jeho dlhodo-bejšie používanie pri nedostatočnom váp-nění zvyšuje kyslosť a tým zhoršuje fyzi-kálnochemické vlastnosti půd. Vzhfadomnavyššie uvedené je potřebné hfadať také for-my a sposoby využitia síranu amónneho,ktoré minimalizujú jeho negativné vlast-nosti. U fosforečných hnojív je potřebné počí-tat' s krytím celého množstva surových fos-foritov, kyseliny trihydrogénfosforečnej,alebo hotových produktov dovozom z NŠ,resp. rozvojových krajin. Preto je potřebnérozhfadniť okrem agrochemických vlast-ností jednotlivých druhov fosforečných hno-jív tiež ich devizová náročnost, ktorá jenasledovná: kvapalné NP hnojivo (domáca výroba) 7 600 Kčs Fco/lt P2O5 trojitý granulovanýsuperfosfát (dovoz z NŠ) 7 330 Kčs Fco/lt P2O5 jednoduchý granulovanýsuperfosfát 7 100 Kčs Fco/lt P2O5 granulované mikromletéfosfority (navrhovanátuzemská výroba) 4 120 Kčs Fco/lt P2O5

Uvedená devizová náročnost bola jednýmz důvodov, prečo sa v rámci ČSSR uvažujes výrobou mikromletých fosforitov v obje-me 60 kt/r v cielovom roku 1995 (ProgramV. Zajištění chemických a biologických po-třeb, Materiál vypracovaný pro ÚV KSČ,Praha, červen 1983). Hlavnou nevýhodoupoužitia mletých fosforitov je neurčitost ichagronomickej hodnoty predovšetkým v pr-vom roku po aplikácii a hlavně problema-tická manipulácia a aplikácia jemne mle-tého práškovitého materiálu.

Podfa údajov z Fertilizer Manual, Deve-lopment and Transfer of Technology, Se-ries No. 13, UNIDO, New York 1980, je predosiahnutie dobrého agronomickéhto účin-ku potřebné zabezpečit jemné zomletie fos-foritu tak, aby 90 % hmot. častíc bolo men-ších ako 0,147 mm, alebo s výhodou vyššejúčinnosti 80 % hmot. častíc menších ako0,043 mm.

Do ČSSR sa dováža mikromletý fosfát podobchodným názvom Hyperphosphát. Jednása o tuniský fosforit „Gafsa“ zomletý najemnost 90 % hmotnostných přepadu sitom0,063 mm. Je všeobecne přijatý názor, žepoužitie takýchto klasických mletých fos-foritov je z agronomického hfadiska efek-tivně len na kyslých půdách s hodnotoupH a _6. PECINA uvádza (Kandidátská prá-ca, VŠZ, 1966), že s fosforitom tunis, zo-mletým na jemnost pod 0,06 mm sa dosa-huje už v prvom roku působenia až 90 %rokoch může byť účinnost dokonca vyššia.

Granuláciou mletých fosforitov sa vyrie-šili problémy súvisiace s manipuláciou aaplikáciou jemného prašného materiálu,avšak takto upravený produkt má malú ag-ronomickú účinnost, pretože granuláciou savýznamné zredukoval styčný povrch mle-tého fosforitu s půdnym roztokom, účinkemktorého sa mletý fosforit transformuje doforiem P2O5 přístupných rastlinám. Okremzníženia agronomickej účinnosti je ďalšounevýhodou granulovaných mletých fosfori-ritov ich obtiažna granulácia bez použitiavhodného pojidla, ktoré však komplikujeproces výroby a spůsobuje, že sa táto stávánákladnejšou. Podfa Μ. P. Thúringa — refe-rát z AGRICHEM, VI. kongres „Chémia vpofnohospodárstve“, jún 1984, Bratislava, jevýhodné uskutočňovať granuláciu fosforitovv zariadení, ktoré pozostáva z dvooh za se-bou pracujúcich častí — předběžného gra-nulátora a zaobafovacieho granulátora. Vý-hodou tohto procesu je, že granule sa zís-kajú bez akýchkofvek pojív, okrem vody apáry. Nevýhodou je, že proces granulácieje nutné uskutočňovať dvojstupňové. Tiežaplikácia aktivovaných fosforitových sus-penzi!, vyvinutých v predošlom období voVÚAnCH, Ústí nad Labem nepriniesla pre-dovšetkým z důvodov skladovacej a aplikač-nej nepřipravenosti rezortu pofnohospodár-stva očekávaný pokrok v rozvoji použitiamletých fosforitov. Aktivácia spočívá v prí- 256180 S 6 dávku takého množstva kyseliny, alebo roz-tokov kyslých solí, ktorých anión vytvořís vápnikom vo vodě nerozpustná, alebo vel-mi málo rozpustná zrazeninu tak, aby hlav-ný fosforečný minerál — apatit nebol pod-statné chemicky atakovaný. Ako kyslé zlož-ky je možné použit predovšetkým roztokykyseliny fosforečnej, sírovej, siřičite], šfa-Pomer N : P2O5 obsah N (hmot. %) obsah fosforu (hmot. % P2O5) celkový obsah živin (hmot. °/o) hustota (g/cm3)

Použitie aktivovaných suspenzi! je predo-všetkým z ekonomického- hfadiska v ČSSRopodstatněné. Tiež zo zahraničnej literatáryje známe („Phosphate rock suspensions“,11 th Demonstration, oct. 5—6, 1976, NewDevelcupments in Fertilizer Technology,TVA), že je možné pripraviť dobré sklado-vatelné, manipulovatelné a aplikovatelnéstabilizované fosforitové suspenzie s obsa-hom až 65 % mletého fosforitu.

Teraz sa zistilo, že negativa použitia sí-ranu amonného, a-ko dusíkatého hnojivá atiež negativa výroby a používania mletýchako aj granulovaných mletých fosforitov od-straňuje vynález. Predmetom vynálezu jesuspenzné dusíkato-fosforečno-sírne hnojivoobsahujúce jemne mletý fosforit, vyznaču-júce sa tým, že základ heterodisperznej sú-stavy tvoří homogénna fáza binárneho sy-stému síran amónny—voda, alebo ternárne-ho systému síran amónny—močovina—vodaa dispergovaná fáza tvořená časticami mle-tého fosforitu se-dimentárneho původu a při-padne tiež časticami síranu amonného, pri-čom homogénna sústava obsahuje 28 až 43,6hmot. % síranu amonného a 31 až 72 hmot.pere. vody, pričom heterodisperzná sústavaje stabilizovaná a připadne obsahuje dalšiezákladné, sekundárné a stopové živiny. Preporovnanie účinkov dosiahnuterných pri vy-užití predmetu vynálezu sme ako zrovnávacístandard použili následovně jednozložkovéhnojivá — krystalický síran amónny (21 % N), — práškový jednoduchý superfosfát (Afri-ka, 16,5 °/o P2O5), — mletý uhličitan vápenatý. Výhody navrhovaného riešenia sú násle-dovně: — zníženie, resp. odstránenie vplyvu fy-ziologickej kyslosti síranu amonného. Hno-jivo svojim zložením je kombináciou fyzio-log:cky kyslej zložky — (NHíjzSOd a fyzio-logicky zásaditej zložky — fosforitu. PodláPierra [Pierre, W. H., 1933, „Determinationof Equivalent Acidity and Bazicity of Ferti-lizers“, Industrial and Engineering Chemist-ry (Analytical Edition), Vol. 5 p. 229—234]je acidita ( —j, resp. bázicita ( + ) síranuamónneho a fosforitu nasledo-vná: vefovej, alebo leh kyslé soli. Uvedeným spó-so-bom sa dosiahne blokovanie vo fosforitenadbytočného vápnika a rozkladom vznika-júca zrazenina spolu s uvolňovaným oxidomuhličitým má na vytvořená suspenzi-u stabl-lizujúci v.plyv. Základné vlastnosti suspenziíAfos sú následovně: 1 : 2,5 1:2 1 : 1,67 7,6 8,5 9,6 17,9 16,9 16,0 25,5 25,4 25,6 1,92 1,84 1,64 kg CaCOs/lOO kgmateriálu síran amónny (21,1 % N) —112 surový fosforit (33,8 % P2Q5) + 56 Bázický účinoik fosforitu sa prejavuje lenna kyslých půdách a je pozvolné působiaci.Ako je zřejmé z ďalej uvedených príkladov1, 2, 3, sú v hnojivé přítomné o-be kompo-nenty v pomere zabezpečujúcom jeho při-bližné neutrálnu fyziologická reakciu. — Dosiahnutie vyššieho účinku a využi-tia fosforečnej zložky hnojivá. Kombináciasíranu amónneho s mletým fo-sforitom je vý-hodná, pretože síran amónny syojlm účin-kom prispieva k mobilizácii, resp. remobili-zác i rastlínám ťažko dostupných foriemP^Oj. Očinok spočívá v působení SO42" iónuvzniknutého- v pode hydrolýzou síranu amón-neho. — Zníženie přepravných nákladov a ne-gativného působenia přechodu faž-kých me-chanizmov po polnohospodárskej pode(zhutňovanie půdy). Na dosiahnutie účinku1 t hnojivá podlá příkladu 1 je potřebnéaplikovať následovně množstvá jednodu-chých hnojív: — síranu amónneho (21,0 % N) 228,6 kg — jednoduchého superfosfátu (16,5 % P2O5) 768,5 kg — mletého CáCOs 256,0 kg

Spolu 1 253,1 kg

To představuje přepravil o 253,1 kg hmo- ty naviac pri potrebe trojnásobného prejaz-du aplikačného mechanizmu po půdě. — Ekonomicky i technologicky je výrobamenej náročná v porovnaní s výrobou jed-nozložkových hnojív (síranu amónneho, gra-nulovaných mletých fosfátov, resp. jedno-duchého superfosfátu). Významná je energetická úspora v přípa-de, že při výrobě sa vychádza zo síranu a-mónneho, ako vedlajšieho produktu výrobykaprolaktamu. V tomto případe sa vychád-za z kryštalizačných roztokov a nie tuhéhokryštalicikého (NHijžSOi. Ďalšími prednosťami je vho-dnejšia apli- 256180 ka-čná forma (v porovnaní s práškovými,krystalickými a granulovanými formami),vhodný poměr živin N : P2O5: S, dostatočnámrazuvzdornosť (použitý základný eutektic-ký systém (NHijsSOj — H2O zloženia 39,5hmot. % (NH4)2SOi a 60,5 hmot. % H2O máteplotu kryštalizácie —19 °C, resp. základnásústava zloženia 31,5 % (NHájžSOi, 47,5 %H2O a 21 % močoviny krystalizuje pri —29,5 0Celsia) a připadne tiež možnost aplikáciedalších základných sekundárných a stopo-vých živin.

Formou, pomerom a obsahom živin sa hno-jivo uplatní predovšetkým pri jesennej 1 jar-nej aplikácii na predzáso-bné, alebo melio-račné hnojenie vyššími dávkami, pri súčas-nom zapravení organickej hmoty. Pracovněvýhodná je aplikácia na strniská. Hnojivo- jevhodné pre hnojenie hlavně trávných po-rastov, ďatelinovín, strukovín, ozimnej řep-ky, chrněla, cibule, řepy, zemiakov, ráži aovsa predovšetkým v zenrakárskej a vlhkej-šej podhorskej oblasti. Vhodné je tiež prezásobné hnojenie před založením ovocnýchplantáží a vinohradov. Ďalej uvedené příklady ozrejmujú, ale ni-jako neobmedzujú predmet vynálezu. Příklad 1 V laboratórnom mixére sa za stálého mie-šania přidalo ku 165 hmotnostným dielomeutektickej sústavy (39,5 hmot. % síranuamonného — 60,5 hmot. % vody) 120 hmot-nostných dielov jemne zomletého fosforitu— afri-ka (80 % častíc menších ako (0,063milimetra) s obsahem 33,58 hmot. % P2O5,3,0 hmotnostných dielov attapulgitu (Min--U-gel 200, firma Floridin Comp.) a 0,5 hmot.dielov sulfitového výluhu. Suspenzia sa vmixéri miešala 10 min. Uvedeným spósobomsa získalo suspenzné N-P-S hnojivo nasle-dujúceho zloženia: poměr živin N : P2O5: S 1 : 2,97 : 1,15 celkový obsah N (hmot. %) 4,72 celkový obsah P2O5 (hmot. %) 14,00 celkový obsah S (hmot. %) 5,41. Příklad 2

Do 80 °C teplej vody sa přidal sulfitovývýluh v množstve 2,2 hmot. %, bentonit zlokality Jelšový potok, v množstve 15 % su-šiny v disperzil a soda v množstve 5 % ob-sahu sušiny bentonitu v disperzii. Zmes samiešala 1 hodinu. Získala sa 15 %-ná akti-vovaná suspenzia bentonitu. DO' laboratórneho mixéru sa za stálého miešania přidalo k 77 hmotnostným dielom vody o teplote 60%:, 65 hmot. dielov síra- nu amonného, 88 hmotnostných dielov mle- tého- fosforitu (totožného s příkladem 1) a 26,6 hmotnostných dielov bentonitovejdisperzie pripravenej vyššie uvedeným spó-sobom. Suspenzia sa miešala v mixéri 30minut. Získalo sa suspenzné N-P-S hnojivonasledovného zloženia: poměr živin N : P2O5: S 1: 2,24 : 1,15 celkový obsah N (hmot. %) 5,14 celkový obsah P2O5 (hmot. %) 11,52 celkový obsah S (hmot. °/o) 5,92 Příklad 3 V laboratórnom mixére sa po dobu 15 mi-nut miešalo 165 dielov entektickej sústavysíran amónny — voda (zloženie ako v pří-klade 1), 200 dielov mletého fosforitu (to-tožného s příkladem 1), 3,5 hmotnostnýchdielov attapulgitu a 0,6 hmotnostných die-lov sulfitového výluhu. Týmto spósobom sazískalo- suspenzné N-P-S hnojivo nasledov-ného zloženia: poměr živin N : P2O5: S 1: 4,92 : 1,15 celkový obsah N (hmot. °/o) 3,7 celkový obsah Ps-Os (hmot. %) 18,2

Celkový obsah S (hmot. %) 4,2. Přikládá V laboratórnom mixéri sa po dobu 15 mi-nút miešalo 187,5 hmotnostných dielov sus-penzného N-P-S hnojivá připraveného podlápříkladu 1 a 125 hmotnostných dielov zá-kladnej stabilizovanej suspenzie 3-10-30, ob-sahujúcej 3,3 hmot. % N, 10,02 hmot. %P2O5 a 29,4 hmot. % K2O. Uvedeným spóso-bom sa získalo suspenzné hnojivo nasledov-ného zloženia: poměr živin N : P2O5 : K2O : S 1 : 2,99 : 2,83 : 0,78 celkový obsah N (hmot, %) 4,15 celkový obsah P2O5 (hmot. %) 12,41 celkový obsah K2O (hmot. %) 11,76 celkový obsah S (hmot. %) 3,25. Příklad 5 K 165 hmotnostným dielom dusíkato-sír-neho hnojivá sa přidalo 120 hmotnostnýchdielov mletého fosforitu (totožného s prí-kladom 1), 3 hmotnostně diely attapulgitua 0,5 hmotnostných dielov sulfitového- výlu-hu. Suspenzia -sa miešala v mixéri počas 15minut. Získalo se suspenzné N-P-S hnojivonasledujúceho- zloženia: poměr živin N : P2O5: S 1 : 1,48 : 0,46 celkový obsah N (hmot. %) 9,43 celkový obsah P2O3 (hmot. °/o) 13,98 celkový obsah S (hmot. %) 4,35.

Claims (1)

1. 258180 9 10 PREDMET Suspenzné dusíkato-fosforečno-sírne hno-jivo obsahujíce jemne mletý fosforit, vyzna-čujúce sa tým, Že základ heterodisperznejsústavy tvorf homogénna fáza binárneho sy-stému síran amónny—voda, alebo ternárne-ho systému síran amónny—močovina—vo-da a d spergovaná fáza je tvořená částice-mi mletého fosforitu sedimentárneho póvo- vynAlezu du a připadne tíež časticami síranu amonné-ho, pričom homogénna fáza obsahuje 28,0až 43,6 hmotnostných % síranu amonného,31 až 72 hmotnostných % vody, pričom he-terodisperzná sústava je stabilizovaná a při-padne obsahuje dalšie základné, sekundár-né a stopové živiny.