PL195199B1

PL195199B1 - Preparat do kondycjonowania nawozów mineralnych, zwłaszcza nawozów fosforowych i NPK

Info

Publication number: PL195199B1
Application number: PL356224A
Authority: PL
Inventors: Bolesław Kozioł; Bożena Górecka
Original assignee: Inst Nawozow Sztucznych
Priority date: 2002-09-23
Filing date: 2002-09-23
Publication date: 2007-08-31
Also published as: PL356224A1

Abstract

1. Preparat do kondycjonowania nawozów mineralnych, zwłaszcza nawozów fosforowych i NPK, składający się z olejów mineralnych i roślinnych oraz parafin i otrzymany w wyniku stopienia i zmieszania składników, znamienny tym, że zawiera produkty rafineryjne w postaci gaczów parafinowych i ewentualnie mas parafinowych w ilości do 90 części wagowych, o temperaturach topnienia od 25 do 80°C, olej lniany i/lub pokost lniany w ilości do 50 części wagowych, sykatywy w ilości do 0,3% w stosunku do ilości użytego oleju lnianego i/lub pokostu lnianego, epoksydowany olej roślinny w ilości do 40% masy preparatu, związek krzemoorganiczny w ilości do 50 części wagowych, niejonowy środek powierzchniowo czynny w ilości do 15% masy preparatu, heliofor UV w ilości do 1% w stosunku do masy preparatu.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest preparat do kondycjonowania nawozów mineralnych, zwłaszcza nawozów fosforowych i NPK, zmniejszający pylenie produkcyjne, zapobiegający powstawaniu pyłów wtórnych oraz zbrylaniu. Preparat występuje w stanie stałym w warunkach otoczenia.

Nawozy mineralne wykazują znaczne tendencje do pylenia w procesie produkcyjnym, jak również w okresie magazynowania i użytkowania. Zawierają one w swoim składzie związki łatwo rozpuszczalne pod wpływem wilgoci zawartej w granulach, jak również wilgoci wchłoniętej z powietrza i ulegają stosunkowo łatwo zbryleniu. Czynnikiem zdecydowanie przyspieszającym zbrylanie są pyły, stanowiące część masy nawozu. Pyły otaczające granule pochłaniają wilgoć z powietrza i powodują zlepianie się granul szczególnie przy magazynowaniu nawozów lub transporcie morskim. Występujące we wszystkich operacjach z nawozem pyły również stwarzają uciążliwe dla ludzi warunki pracy.

Jednym ze sposobów poprawienia właściwości nawozów jest obróbka gotowego produktu różnymi preparatami poprzez nanoszenie na powierzchnię nawozu lub zastosowanie ich w procesie granulacji nawozu.

Znane są preparaty i kompozycje zmniejszające zbrylanie. Preparaty występują jako mieszaniny wosków, olejów, amin tłuszczowych oraz często środków powierzchniowo czynnych i pudrów mineralnych.

W opisie patentowym EP Nr 813 902 opisano środek zawierający kompozycje hydrofobowe i antyzbrylające zawierający aminy tłuszczowe, przykładowo stearyloaminę, alkohole tłuszczowe takie jak alkohol stearynowy, kwas fosforowy i kwasy tłuszczowe, najkorzystniej uwodornione tłuszcze lub kwasy tłuszczowe z nasion rzepaku.

W opisie patentowym EP Nr 872461 opisano uzyskanie, praktycznie nie pylącego, nawozu stałego po obróbce za pomocą mieszaniny wody lub innego rozpuszczalnika z określonymi pozostałościami podestylacyjnymi. Pozostałości te otrzymuje się w temperaturze poniżej 60°C, przy produkcji alkoholi, najkorzystniej 1,6-heksanodiolu.

W opisie patentowym EP Nr 908480 przedstawiono środki do pokrywania nawozów, w celu wyeliminowania zbrylania i pylenia, które otrzymuje się z mieszaniny pierwszo- i drugorzędowych monoamin tłuszczowych C₁₄_20 w ilości 10-25%, stearynianu glinu w ilości 2-8%, alkoholi tłuszczowych w ilości 2-8% i składników konwencjonalnych. Preferowane aminy to aminy z utwardzonych tłuszczów, a preferowanym alkoholem tłuszczowym jest alkohol oktadecylowy.

W innym opisie FR Nr 2536300 podano, że substancje granulowane i pyliste, zwłaszcza nawozy sztuczne, pudruje się w 20°C kompozycją zawierającą 20% amin tłuszczowych i oleju przy stosunku olej/amina od 2:1 do 1:10.

W opisie FR Nr 2723085 podaje się, że melioranty i nawozy traktuje się, w celu wyeliminowania pylenia, olejami roślinnymi - najczęściej olejem rzepakowym lub sojowym, najkorzystniej wymieszanymi z melasą lub innymi lepiszczami.

Stosowanie pudrów mineralnych czy też krzemionki o rozwiniętej powierzchni i następnie pokrywanie granul nawozu środkami mającymi spowodować przyczepianie się pudrów do nawozu zapobiega zbryleniu, ale nie eliminuje powstawania pyłów. Stosowanie preparatów opartych na olejach mineralnych daje krótkotrwałe efekty, bowiem oleje migrują z powierzchni w głąb granul pozostawiając niezabezpieczoną warstwę zewnętrzną granul nawozu. Preparaty w postaci emulsji wodnych wywołują reakcje wtórne, przebiegające na powierzchni oraz wewnątrz granul, składników nawozu pod wpływem wody zawartej w tych emulsjach. Badania własne wykazały małą skuteczność emulsji wodnych w trwałym zwalczaniu pylenia. Po naniesieniu emulsji wodnych na powierzchnię granul niektórych nawozów, dochodzi po pewnym czasie do powstawania dodatkowej ilości pyłu, tak zwanego pyłu wtórnego w wyniku złuszczenia i spękania zewnętrznej powierzchni granul nawozu.

Preparat według wynalazku, charakteryzuje się tym, że zawiera produkty rafineryjne w postaci gaczów parafinowych i ewentualnie mas parafinowych w ilości do 90 części wagowych, o temperaturach topnienia od 25 do 80°C, olej lniany i/lub pokost lniany w ilości do 50 części wagowych, sykatywy w ilości do 0,3% w stosunku do ilości użytego oleju lnianego i/lub pokostu lnianego, epoksydowany olej roślinny w ilości do 40% masy preparatu, związek krzemoorganiczny w ilości do 50 części wagowych, niejonowy środek powierzchniowo czynny w ilości do 15% masy preparatu, heliofor UV w ilości do 1% w stosunku do masy preparatu.

Preparat jako produkty rafineryjne zawiera węglowodory nasycone izo- i n-parafinowe o zawartości od 15 do 48 atomów węgla w cząsteczce, przy czym zawartość izo-parafin w kompozycji wynosi do 40%. Węglowodory izo-parafinowe charakteryzują się większą plastycznością i przyleganiem do

PL 195 199 B1 podłoża, a węglowodory n-parafinowe tworzą kryształy o zróżnicowanej wielkości zależnej od masy cząsteczkowej. W zastosowanych produktach rafineryjnych wraz ze wzrostem temperatury topnienia poszczególnych składników mieszaniny wzrasta ich zdolność do tworzenia kryształów. Jako składników kompozycji węglowodorów użyto gaczy parafinowych otrzymanych w wyniku odparafinowania olejowych destylatów naftowych i filtratu z gaczy parafinowych.

Ewentualnie można jako składnik kompozycji zastosować masę parafinową, otrzymaną w wyniku odolejenia i rafinacji gaczy, a następnie modyfikowanych dodatkiem wosków polietylenowych.

Jako sykatywy, która katalizuje proces żywiczenia olejów schnących, preparat zawiera nafteniany manganu - sykatywa Mn lub nafteniany kobaltu - sykatywa Co. Zastosowanie sykatyw przyspiesza proces utwardzania oleju lnianego w warunkach podwyższonej temperatury stopionego i naniesionego na powierzchnię nawozu preparatu.

Jako epoksydowane oleje roślinne preparat zawiera olej z gorczycy i/lub olej sojowy. Oleje te posiadają mniejszą ilość wiązań nienasyconych w cząsteczce wchodzących w ich skład kwasów tłuszczowych niż olej lniany i/lub pokost lniany, a w związku z tym wnikając w głąb granulki nawozu wolniej ulegają twardnieniu.

Jako związek krzemoorganiczny preparat zawiera oleje metylosilokonowe o lepkości od 10 do 50 mm²/s (cSt). Zastosowane oleje posiadają zdolność do pełzania po powierzchni powlekanego materiału oraz wykazują silne własności hydrofobowe.

Jako środek powierzchniowo czynny zawiera mono-oleinian 1,4 sorbitanu: produkt estryfikacji d-sorbitolu nienasyconym kwasem tłuszczowym. Zastosowany środek powierzchniowo czynny ułatwia homogenizację składników.

Jako heliofor UV zawiera luminofor UV 200 nm, wyraźnie widoczny przy naświetleniu światłem o długości fali 200 nm, w postaci pochodnej kwasu 4,4'-diaminostilbeno 2,2'-disulfonowego. Zastosowanie helioforu UV ułatwia kontrolę jakości powlekania nawozu sztucznego w procesie technologicznym. Oświetlenie masy nawozu światłem o odpowiedniej długości fali powoduje intensywne świecenie helioforu UV wchodzącego w skład preparatu, co pozwala na wizualną obserwację równomierności powlekania nawozu.

Preparat do kondycjonowania granulowanych nawozów mineralnych nanoszony jest w stanie stopionym na ruchome złoże nawozu mineralnego.

W wyniku badań nieoczekiwanie okazało się, że odpowiednio dobrana kompozycja wymienionych powyżej produktów rafineryjnych oraz oleju lnianego, sykatywy, innego niż lniany - epoksydowanego oleju roślinnego, związku krzemoorganicznego i niejonowego środka powierzchniowo czynnego, stopiona w temperaturze 60-100°C i w stanie ciekłym naniesiona na granule nawozu, zdecydowanie eliminuje pylenie nawozu i zapobiega zbryleniu granul.

W badaniach wytrzymałościowych nie stwierdzono pogorszenia wytrzymałości mechanicznej granul na zgniatanie i uderzenia. W trakcie badań stwierdzono, że naniesiony na powierzchnię granul preparat powoduje „wybłyszczenie” powierzchni nawozu, likwiduje pylenie na stanowiskach pracy w trakcie jego wytwarzania, transportu i użytkowania. Uzyskana bowiem na powierzchni granul powłoka powoduje zwiększenie wytrzymałości mechanicznej nawozu na ścieranie i rozkruszanie, co zapobiega powstawaniu wtórnego pylenia. Preparat zapewnia całkowitą sypkość nawozu w kilkumiesięcznym okresie składowania pod obciążeniem.

Wytworzona na granulach nawozu powłoka hydrofobowa utrudnia penetrację wilgoci w głąb granul, co powoduje spowolnienie procesu rozpuszczania nawozu w glebie, a więc jego skuteczniejsze wykorzystanie przez rośliny.

Preparat spełnia również funkcję nośnika do wprowadzania innych dodatków np. związków helioforowych wykazujących zdolność intensywnego świecenia przy określonej długości fali świetlnej. Związki takie mogą służyć do określenia w prosty sposób równomierności pokrywania granul preparatem przeciwpyłowym. Preparat otrzymuje się w stanie stopionym, a po zestaleniu nawet po długim okresie przechowywania nie wykazuje zmiany swoich własności.

P r z y k ł a d 1

Do reaktora z mieszadłem łapowym i włączonym układem grzewczym wprowadzono kolejno 30 g gaczu parafinowego o temperaturze topnienia 44°C, 10 g gaczu parafinowego o temperaturze topnienia 54°C, 10 g gaczu parafinowego o temperaturze topnienia 62°C, 10 g gaczu parafinowego o temperaturze topnienia 68°C, 30 g masy parafinowej o temperaturze topnienia 44°C, 30 g masy parafinowej na bazie wosku polietylenowego o temperaturze topnienia 52°C, 40 g masy parafinowej o temperaturze topnienia 48°C, 8 g filtratu z gaczy parafinowych zawierającego jako główny składnik węglowodór

PL 195 199 B1 n-parafinowy o temperaturze krzepnięcia 28°C. Zawartość reaktora podgrzano do 80°C i dodano 15 g oleju lnianego, 0,2 g sykatywy Mn, 10 g oleju epoksydowanego z gorczycy, 10 g oleju metylosilikonowego OM 10, 2 g mono-oleinianu 1,4 sorbitanu oraz 0,1 g Luminoforu UV 200 nm. Otrzymany stop mieszano w temperaturze 75°C przez okres 0,5 godziny.

Preparat nanoszono w stanie stopionym na ruchome złoże nawozu podgrzanego do temperatury 55°C.

P r z y k ł a d 2

Do reaktora z mieszadłem łapowym i włączonym układem grzewczym wprowadzono kolejno 30 g gaczu parafinowego o temperaturze topnienia 44°C, 20 g gaczu parafinowego o temperaturze topnienia 54°C, 10 g gaczu parafinowego o temperaturze topnienia 62°C, 20 g gaczu parafinowego o temperaturze topnienia 68°C, 40 g masy parafinowej o temperaturze topnienia 44°C, 22 g masy parafinowej na bazie wosku polietylenowego o temperaturze topnienia 52°C, 21 g masy parafinowej o temperaturze topnienia 48°C. Zawartość reaktora podgrzano do temperatury 80°C i dodano 15 g pokostu na bazie oleju lnianego, 0,2 g sykatywy Mn, 15 g oleju epoksydowanego sojowego, 10 g oleju metylosilikonowego OM 20, 2 g mono-oleinianu 1,4 sorbitanu oraz 0,1 g Luminoforu UV 200 nm. Otrzymany stop mieszano w temperaturze 75°C przez okres 0,5 godziny.

P r z y k ł a d 3

Do reaktora z mieszadłem łapowym i włączonym układem grzewczym wprowadzono kolejno 30 g parafinowego o temperaturze topnienia 44°C, 40 g gaczu parafinowego o temperaturze topnienia 54°C, 15 g gaczu parafinowego o temperaturze topnienia 62°C, 25 g gaczu parafinowego o temperaturze topnienia 68°C, 10 g masy parafinowej o temperaturze topnienia 44°C, 21 g masy parafinowej na bazie wosku polietylenowego o temperaturze topnienia 52°C, 20 g masy parafinowej o temperaturze topnienia 48°C. Zawartość reaktora podgrzano do 80°C i dodano 22 g oleju lnianego, 0,1 g sykatywy Mn, 10 g oleju epoksydowanego z gorczycy, 10 g oleju metylosilikonowego OM 30, 2 g mono-oleinianu 1,4 sorbitanu oraz 0,1 g Luminoforu UV 200 nm. Otrzymany stop mieszano w temperaturze 75°C przez okres 0,5 godziny.

P r z y k ł a d 4

Do reaktora z mieszadłem łapowym i włączonym układem grzewczym wprowadzono kolejno 60 g gaczu parafinowego o temperaturze topnienia 44°C, 100 g gaczu parafinowego o temperaturze topnienia 68°C. Zawartość reaktora podgrzano do 80°C i dodano 25 g oleju lnianego, 0,25 g sykatywy Mn, 5 g oleju epoksydowanego z gorczycy, 10 g oleju metylosilikonowego OM 50, 5 g mono-oleinianu 1,4 sorbitanu oraz 0,1 g Luminoforu UV 200 nm. Otrzymany stop mieszano w temperaturze 75°C przez okres 0,5 godziny.

P r z y k ł a d 5

Do reaktora z mieszadłem łapowym i włączonym układem grzewczym wprowadzono kolejno 100 g gaczu parafinowego o temperaturze topnienia 44°C, 60 g gaczu parafinowego o temperaturze topnienia 68°C. Zawartość reaktora podgrzano do 80°C i dodano 25 g oleju lnianego, 0,25 g sykatywy Mn, 5 g oleju epoksydowanego z gorczycy, 10 g oleju metylosilikonowego OM 10, 5 g mono-oleinianu 1,4 sorbitanu oraz 0,1 g Luminoforu UV 200 nm. Otrzymany stop mieszano w temperaturze 75°C przez okres 0,5 godziny.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Preparat do kondycjonowania nawozów mineralnych, zwłaszcza nawozów fosforowych i NPK, składający się z olejów mineralnych i roślinnych oraz parafin i otrzymany w wyniku stopienia i zmieszania składników, znamienny tym, że zawiera produkty rafineryjne w postaci gaczów parafinowych i ewentualnie mas parafinowych w ilości do 90 części wagowych, o temperaturach topnienia od 25 do 80°C, olej lniany i/lub pokost lniany w ilości do 50 części wagowych, sykatywy w ilości do 0,3% w stosunku do ilości użytego oleju lnianego i/lub pokostu lnianego, epoksydowany olej roślinny w ilości do 40% masy preparatu, związek krzemoorganiczny w ilości do 50 części wagowych, niejonowy środek powierzchniowo czynny w ilości do 15% masy preparatu, heliofor UV w ilości do 1% w stosunku do masy preparatu.
2. Preparaa wedługzassrz. f, znamiennytym, że j akoprod uktyfafineryjne zawiera węglowodory nasycone izo- i n-parafinowe o zawartości od 15 do 48 atomów węgla w cząsteczce, przy czym zawartość izo-parafin w kompozycji wynosi do 40%.
3. Preparat według z^^si^. 1, zi^^r^i^i^i^^ tym, że jako zawiera nafteniany manganu lub nafteniany kobaltu.
4. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, że jako epoksydowane oleje rośllnne zawiera olej z gorczycy i/lub olej sojowy.
5. Preparaa według zas^z. f, znamiennytym, że j akozwiązek kkzemoorganicznn zawiera oleie metylosilokonowe o lepkości od 10 do 50 mm²/s.
6. Preparat według zassrz. 1, znam jenny t^r^, że jako środek powierzchniowo czynny zawiera mono-oleinian 1,4 sorbitanu: produkt estryfikacji d-sorbitolu nienasyconym kwasem tłuszczowym.
7. Preparaa wedługzasstz. f, zr^c^r^i^nr^yr tym, że j ako helloror UV zawiera i uminoror UV 200 nm, widoczny przy naświetleniu światłem o długości fali 200 nm, w postaci pochodnej kwasu 4,4'-diaminostilbeno 2,2'-disulfonowego.