PL182856B1 - Sposób wytwarzania nawozu zawierającego azotan amonowy i bor - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania nawozu zawierającego azotan amonowy i bor, znamienny tym, że do stopu lub roztworu azotanu amonowego, w ilości odpowiadającej 20 - 28% wagowych azotu w produkcie końcowym, dodaje się 3 - 30% wagowych rozdrobnionego surowca węglanowego albo siarczanowego oraz surowiec borowy, w ilości odpowiadającej 0,05 - 0,40% wagowych boru w produkcie końcowym, oraz 0,05 - 0,80% wagowych pary wodnej w stosunku do wagi gotowego produktu, po czym w znany sposób granuluje się £0 otrzymaną mieszaninę, suszy granulat, segreguje na frakcje, zawraca podziarno i rozdrobnione nadziarno do ponownej granulacji, a oddzielone frakcje chłodzi i ewentualnie kon<© dycjonuje

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nawozu zawierającego azotan amonowy i bor, przeznaczonego do nawożenia roślin, zwłaszcza buraków, ziemniaków i rzepaku.

Z polskiego opisu patentowego nr 37582 znany jest sposób wytwarzania nawozu zawierającego związki boru, który polega na rozkładzie minerałów zawierających związki boru, zwłaszcza rudy aszarytowej, kwasem siarkowym w podwyższonej temperaturze. Produkt rozkładu suszy się i ewentualnie rozdrabnia, otrzymując nawóz borowy o zawartości około 30% wagowych związków boru. Realizacja tego sposobu wymaga stosowania reaktora odpornego na agresywne działanie kwasu siarkowego, zaś nawóz wytworzony tym sposobem może być użyty jako nawóz dodatkowy, zapewniający dostarczenie roślinom głównie jednego z mikroelementów, boru. Własności agrotechniczne tego nawozu nie są zbyt korzystne. Z uwagi na nieokreślone bliżej rozmiary cząstek, przypuszczalnie nie nadaje się on do mieszania z innymi nawozami, a użycie go pojedynczo wiąze się ze znacznymi nakładami na robociznę i niesie ryzyko przedawkowania, co może spowodować toksyczne oddziaływanie boru na rośliny.

Z artykułu O. S. Nowikowa i inni pt. Efektywność boru w składzie saletry amonowej, opublikowanego w czasopiśmie Chimiz.Selsk.Choz. nr 5/91, s.10-12, znany jest sposób wytwarzania saletry amonowej z dodatkiem boru i magnezu. W sposobie tym do kwasu azotowego dodaje się magnezyt kaustyczny, który ulegając rozkładowi powoduje wzrost temperatury. Następnie dodaje się rudę boru. Całość ciągle mieszając utrzymuje się w temperaturze 348K-353K, po czym odfiltrowuje roztwór i przemywa osad gorącą wodą w celu całkowitego wydzielenia kwasu borowego do roztworu. Tak otrzymany roztwór wprowadza się do głównego cyklu technologicznego wytwarzania saletry amonowej, w ilości odpowiadającej zawartości 0,07% wagowych boru w produkcie końcowym.

Z polskiego opisu patentowego nr 80501 znany jest sposób wytwarzania nawozów z azotanu amonowego i węglanu wapnia, w którym do gorącego roztworu azotanu amonowego wprowadza się fosforan amonowy, kwas borowy i siarczan amonowy, po czym dodaje się węglan wapnia. Dyspergowana w stopionym azotanie amonowym mieszanina fosforanu amonowego, kwasu borowego i siarczanu amonowego, zawierająca kwas borowy w ilości 0,03% - 0,2% wagowych, stanowi środek stabilizujący produkt końcowy. Zawartość boru

182 856 w produkcie końcowym jest znikoma i praktycznie nie odgrywa żadnej roli z punktu zapotrzebowania boru przy nawożeniu roślin.

Sposób wytwarzania nawozu zawierającego azotan amonowy i bor według wynalazku polega na tym, że do stopu lub roztworu azotanu amonowego, w ilości odpowiadającej 20 - 28% wagowych azotu w produkcie końcowym, dodaje się 3 - 30% wagowych rozdrobnionego surowca węglanowego albo siarczanowego oraz surowiec borowy, w ilości odpowiadającej 0,05 - 0,40% wagowych boru w produkcie końcowym, oraz 0,05 - 0,80% wagowych pary wodnej w stosunku do wagi gotowego produktu, po czym w znany sposób granuluje się otrzymaną mieszaninę, suszy granulat, segreguje na frakcje, zawraca podziarno i rozdrobnione nadziarno do ponownej granulacji, a oddzielone frakcje chłodzi i ewentualnie kondycjonuje. Jako surowiec węglanowy stosuje się dolomit, wapniak lub magnezyt, jako surowiec siarczanowy stosuje się gips, anhydryt lub odpady technologiczne zawierające siarczan wapniowy, na przykład fosfogips, a jako surowiec borowy stosuje się rudy boru, kwas borowy, borany lub odpady technologiczne zawierające bor.

Sposób według wynalazku zapewnia wytworzenie nawozu o optymalnej ze względów agrotechnicznych zawartości boru, bez konieczności stosowania dodatkowych operacji technologicznych, polegających bądź to na uaktywnianiu surowca borowego, bądź to na obniżaniu aktywności boru w celu zmniejszenia ryzyka jego przedawkowania w trakcie nawożenia roślin. Okazało się, że dodatek pary wodnej w ilości 0,05 - 0,80% wagowych w stosunku do wagi końcowego produktu powoduje, że w trakcie procesu granulacji zachodzą zjawiska, które warunkują odpowiednią jakość nawozu, objawiającą się kulistym kształtem granul, ich średnicą zastępczą powyżej 3,5 mm oraz wytrzymałością mechaniczną powyżej 4,5 kG/granulę. Próby wytworzenia nawozu typu saletrzak z borem bez użycia pary wodnej nie powiodły się. Mechanizm zjawisk zachodzących w procesie granulacji w sposobie według wynalazku nie jest rozpoznany. Przypuszczalnie zachodzą tu procesy nawilżania stałych składników granulowanej mieszaniny, ich hydratyzacja, zmniejszenie szybkości, a być może nawet zahamowanie rozkładu niektórych związków, głównie związków boru oraz hydroliza składników mieszaniny i reakcje pomiędzy związkami zasadowymi i kwasowymi.

Procesy te prowadzą w efekcie do otrzymania produktu o wyjątkowo wysokiej jakości. Duża wytrzymałość mechaniczna i ładny wygląd nawozu utrzymują się nawet po długotrwałym przechowywaniu. Mimo użycia surowców borowych o dobrej i średniej rozpuszczalności w wodzie, jak przykładowo kwas borowy czy boraks, nawóz charakteryzuje się wydłużonym czasem działania boru i zwiększoną przyswajalnością boru przez rośliny.

Wynalazek jest objaśniony w przykładach wykonania, które przedstawiają sposób wytwarzania nawozu zawierającego azotan amonowy i bor, z wykorzystaniem różnych surowców.

Przykład I. Do granulatora, stanowiącego część przemysłowej instalacji, wprowadza się 35 Mg/h stopu azotanu amonowego o zawartości 94,0% wagowych azotanu amonowego, 8,8 Mg/h mączki dolomitowej o wilgotności 0,1%, 0,48 Mg/h technicznego kwasu borowego o zawartości 99,5% H3BO3 oraz parę wodną o temperaturze 453K, ciśnieniu 1,0 MPa, w ilości 0,2 Mg/h. Ponadto do granulatora doprowadza się 70 Mg/h podziarna i nadziarna, oddzielonych od produktu końcowego. Po wstępnym uformowaniu granul cała masa jest przemieszczana do bębna granulacyjnego, gdzie następuje właściwe formowanie granul i ich utwardzenie. Następnie granule suszy się w suszarce obrotowej, w strumieniu gorącego powietrza, w celu ograniczenia ich wilgotności do wartości nie przekraczającej 0,5%. Tak otrzymany produkt rozdziela się za pomocą zestawu sit, oddzielając frakcję o średnicach granul od 2 mm do 6 mm, którą chłodzi się i spryskuje środkiem antyzbrylającym, natomiast podziarno i rozdrobnione nadziarno odprowadza się do granulatora. W ciągu godziny otrzymuje się 42,3 Mg nawozu, w postaci granul o kształcie kulistym, o jednolitej powierzchni i jasnobeżowej barwie. Wytrzymałość granul wynosi 5,9 kG, zawartość frakcji 2 mm - 6 mm wynosi 97% wagowych. Nawóz zawiera, w procentach wagowych: 27,20% azotu, 6,22% wagowych tlenku wapnia, 4,15% tlenku magnezu, 0,20% boru i 0,40% wody.

Przykład II. Sposób wytwarzania nawozu prowadzi się analogicznie jak opisano w przykładzie pierwszym, z tą różnicą, że ilość doprowadzanej pary wodnej wynosi 0,021 Mg/h. Wytworzony nawóz ma skład zbliżony do podanego w przykładzie pierwszym,

182 856 ale granule mają wytrzymałość 3,4 kG, są nieregularne lecz mają zaokrąglone krawędzie. Na powierzchni granul jest widoczny biały nalot.

Przykłady III - XII. Sposób postępowania jest analogiczny jak opisano w przykładzie pierwszym, natomiast surowce, ich ilość oraz charakterystyka otrzymanego nawozu są przedstawione w tabeli. W tabeli poszczególne surowce są oznaczone symbolami, które mają następujące znaczenie: D oznacza dolomit, M - magnezyt, W - wapniak, KB - kwas borowy, B - boraks, OB - odpad borowy, RB - ruda borowa, A - anhydryt, G - gips.

182 856

Produkt	Kształt granul	nieregularny z ostrynu krawędziami	kulisty,regularny	kulisty,regularny	kulisty,regularny	kulisty,regularny	kulisty,regularny	kulisty,regularny	kulisty,regularny	kulisty,regularny	kulisty,regularny
Średnica zastępcza granul |mmj	2,42	rt	co	3,84	r- CO*	04 00 co*	C	Ό, t· CO*	3,78	4,12
Wytrzy- małość granul [kG/gran.J	co*	4,70	04 r-	5,78	6,12 1	5,25	6,20	Γ4 00Λ Ά*	4,95	CO
Zawartość składników pokamiowych w produkcie | %wagowe|	ć siarka	1	s	•	•	1	1	•	•n co*	co Γ4	2,6
| bor	0,141	861*0	0,188	0,139	0,159	0,257	0,083	0,179	01 Γο	. 0,124
O w s	04 ·+	4,20	’Τ	4,09	00 00Λ co'	8,64	0,08	1 0,98	0,50	2,00
1 CaO	6,05	6,20	r- 42	rt c> Ά*	5,97	0,23	00^ co	00 r**	«Oł \0	00 r-*
1 azot	O r-* 04	04 o- 04	0 r-* 04	27,4	27,6	27,7	25,2	27,4	5‘Z.Ć	S‘9Ć
Masa IMg/CJ		42,2	41,6 1	41,0	40,7	40,6	O- ri·	40,9	40,1	σ\ 04 •t
Surowce	Masa pary wodnej [Mg/C]		0,340	0,210 i	0,180	0,220	0,300	O —H O*	0,200	080‘0	090‘0
Surowee węglanowe.borowe i siarkowe IMg/CJ	D-6,8, KB-0,24	D-8.8, KB-0,48	D-8,6, OB-0,45 (161,8% boru) 1	D-8,4, B-0,50	D-8,1, RB-0,42 (12,7% boru)	M-7,8, KB-0,60	W-11,5, KB-0,20	D-2,0, KB-0,42, A-6,5	D-1,0, OB-2,76 (1,7% boru), G-4,8	2 92 -S CO Ó 04
Masa NH4NO3 w postaci stopu [Mg]	22,9	°o 04 ro	04 CO	32,1	32.1	32,1	0 f*'	32,0	3, 5	32.5
Nr przy- kładu	I 111	>	>	VI	VII	VIII	X	X	X	X

182 856

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania nawozu zawierającego azotan amonowy i bor, znamienny tym, że do stopu lub roztworu azotanu amonowego, w ilości odpowiadającej 20 - 28% wagowych azotu w produkcie końcowym, dodaje się 3 - 30% wagowych rozdrobnionego surowca węglanowego albo siarczanowego oraz surowiec borowy, w ilości odpowiadającej 0,05 - 0,40% wagowych boru w produkcie końcowym, oraz 0,05 - 0,80% wagowych pary wodnej w stosunku do wagi gotowego produktu, po czym w znany sposób granuluje się otrzymaną mieszaninę, suszy granulat, segreguje na frakcje, zawraca podziarno i rozdrobnione nadziarno do ponownej granulacji, a oddzielone frakcje chłodzi i ewentualnie kondycjonuje.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako surowiec węglanowy stosuje się dolomit, wapniak lub magnezyt.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako surowiec siarczanowy stosuje się gips, anhydryt lub odpady technologiczne zawierające siarczan wapniowy, na przykład fosfogips.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako surowiec borowy stosuje się rudy boru, kwas borowy, borany lub odpady technologiczne zawierające bor.