RU2687839C1 - Способ получения сложного удобрения с бором - Google Patents
Способ получения сложного удобрения с бором Download PDFInfo
- Publication number
- RU2687839C1 RU2687839C1 RU2017140359A RU2017140359A RU2687839C1 RU 2687839 C1 RU2687839 C1 RU 2687839C1 RU 2017140359 A RU2017140359 A RU 2017140359A RU 2017140359 A RU2017140359 A RU 2017140359A RU 2687839 C1 RU2687839 C1 RU 2687839C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- boron
- solution
- melt
- fertilizer
- content
- Prior art date
Links
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 91
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 78
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910021540 colemanite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 18
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 18
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims abstract description 9
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 8
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims abstract description 7
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 6
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 6
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract description 3
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- NFJCQBGAUBIGKV-UHFFFAOYSA-N nitro dihydrogen phosphate Chemical compound OP(O)(=O)O[N+]([O-])=O NFJCQBGAUBIGKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 30
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 5
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 5
- VLCLHFYFMCKBRP-UHFFFAOYSA-N tricalcium;diborate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] VLCLHFYFMCKBRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WYZDXEKUWRCKOB-YDSAWKJFSA-N Mestanolone Chemical compound C([C@@H]1CC2)C(=O)CC[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@](C)(O)[C@@]2(C)CC1 WYZDXEKUWRCKOB-YDSAWKJFSA-N 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 3
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 3
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 3
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N magnesium nitrate Chemical compound [Mg+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VXAPDXVBDZRZKP-UHFFFAOYSA-N nitric acid phosphoric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O.OP(O)(O)=O VXAPDXVBDZRZKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical class [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000003621 irrigation water Substances 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004137 magnesium phosphate Substances 0.000 description 1
- 235000010994 magnesium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 235000019731 tricalcium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229940078499 tricalcium phosphate Drugs 0.000 description 1
- 229910000391 tricalcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- NFMWFGXCDDYTEG-UHFFFAOYSA-N trimagnesium;diborate Chemical class [Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] NFMWFGXCDDYTEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
- C05D9/00—Other inorganic fertilisers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N59/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
- A01N59/14—Boron; Compounds thereof
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Сложное удобрение с бором получают путем азотнокислотного разложения фосфатного сырья, выделения из раствора разложения части нитрата кальция, нейтрализации раствора аммиаком, упаривания нейтрализованного раствора, введения в плав соли калия и борсодержащей добавки и грануляции готового продукта. Нейтрализацию нитрофосфатного раствора ведут до величины рН 5,6-6,2, борсодержащую добавку, в качестве которой применяют природный молотый колеманит, вводят в плав непосредственно перед грануляцией, которую проводят методом приллирования. Содержание бора в составе удобрения поддерживают в интервале 0,1-1,5% в пересчете на В2О3. Природный молотый колеманит имеет размер частиц менее 1 мм и содержание влаги не более 1%. В качестве соли калия используют хлорид калия. Одновременно с борсодержащей добавкой в плав вводят добавки серы и/или магния, в качестве которых используют сульфат аммония, сульфат магния, доломит, оксид или гидроксид магния. Изобретение позволяет получить сложное удобрение с пониженным содержанием бора в водорастворимой форме, что обеспечивает его лучшие агрохимические свойства вследствие пролонгированного действия бора. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к химической технологии получения сложных удобрений, содержащих в своем составе микроэлементы, и может найти применение при производстве гранулированных удобрений с добавкой бора типа нитроаммофоски, получаемых по азотнокислотной технологии переработки фосфатов.
Промышленные способы производства сложных удобрений, содержащих в своем составе бор, основаны на введении различных борсодержащих добавок непосредственно в процессе получения удобрений на той или иной стадии технологического процесса.
Известен способ получения фосфорных удобрений, содержащих бор (SU 893982, опубл. 20.12.1981), который включает стадию кислотного разложения фосфатного сырья, введение борного сырья, нейтрализацию продукта, его грануляцию и сушку. В качестве борного сырья используют борат кальция общей формулы m CaO⋅В2О3⋅РН2О с содержанием В2О3 29-55% и размером частиц менее 2 мм.
Недостатком способа является высокая доля бора в водорастворимой форме в получаемом удобрении. Это обусловлено условиями введения борсодержащих добавок в предлагаемом способе. Бораты кальция достаточно легко разлагаются даже в слабокислых фосфатных и нитрофосфатных растворах с извлечением в раствор борной кислоты. Проведение дальнейших стадий нейтрализации раствора, содержащего добавку бора, грануляции и сушки, проводимых при повышенных температурах, еще более увеличивает степень разложения боратов кальция. Как следствие, вводимый бор в виде нерастворимых боратов кальция в значительной мере переходит в процессе получения удобрения в водорастворимую форму, сохраняющуюся в конечном продукте. Наличие бора в удобрении только в водорастворимой форме снижает агрохимические характеристики удобрения, так как при его использовании может происходить быстрое вымывание бора из корнеобитаемого слоя почвы влагой - осадками или поливной водой, а в почвенном слое могут создаваться высокие концентрации подвижного бора, токсичные для растений. Тем самым, будет происходить снижение общей эффективности от применения борсодержащего удобрения. Кроме того, предлагаемый в качестве борсодержащей добавки синтетический борат кальция является достаточно дефицитным и дорогостоящим борным соединением, что ограничивает возможность его практического применения для производства сложных удобрений с добавкой бора и является немаловажным фактором, снижающим эффективность данного способа.
Также известен способ получения сложного удобрения с бором (SU 1664775, опубл. 23.07.91), включающий азотнокислотное разложение фосфатного сырья, введение микроэлементных добавок, нейтрализацию продукта разложения, упаривания до образования плава нитроаммофоса, введение в плав хлористого калия и грануляцию. Микроэлементные добавки вводят в плав нитроаммофоса в виде раствора с температурой 70-75°С и рН 6 перед введением хлористого калия. Добавка содержит борную кислоту и нитрат магния и вводится из расчета содержания 0,16% бора и 0,29% магния в готовом продукте.
Недостатком данного способа является введение добавки бора в виде его водорастворимого соединения, например, борной кислоты, что обуславливает присутствие бора в данной форме и в составе получаемого удобрения. Как результат, при применении полученного по данному способу удобрения может иметь место высокая скорость вымывания бора. Кроме того, недостатком способа является применение добавки в виде водного раствора, что требует проведения стадии сушки полученного гранулированного удобрения для удаления внесенной с раствором влаги. Это делает неприемлемым использования способа для получения сложных удобрений с бором по технологии башенного гранулирования (приллирования), не предусматривающего дополнительной сушки получаемого гранулированного продукта. Кроме того, необходимость предварительного приготовления раствора микроэлементной добавки с заданной температурой и рН существенно усложняет технологический процесс производства удобрения.
Наиболее близким по своей сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ получения сложного удобрения, содержащего бор (KZ 4016, опубл. 15.10.2002), включающий нейтрализацию смеси азотной и фосфорной кислот аммиаком до рН 2,8-3,2, упаривание раствора, донейтрализацию плава аммиаком, добавление сульфата калия и гранулирование готового продукта. Соединение бора вводят в соотношении P2O5:В=(50-100):1 в плав непосредственно на стадию донейтрализации. В качестве соединения бора используют боратовые руды Индерского месторождения с содержанием 5-13% В2О3 или бормагниевые соединения - отходы производства борной кислоты с содержанием 8-12% В2О3.
Данный способ также не позволяет получить удобрение с пониженным содержанием водорастворимой формы бора. Это обусловлено тем, что при введении добавок бора, содержащих в основе бораты магния, на стадии донейтрализации плава происходит их достаточно полное разложение при взаимодействии с кислыми компонентами плава с образование водорастворимых соединений бора, переходящих в состав получаемого удобрения. Одновременно, взаимодействие добавок бора с плавом приводит к снижению содержания водорастворимой формы фосфора в получаемом удобрении, что связано с образованием водонерастворимых фосфатов магния и кальция. Так как содержание водорастворимой формы фосфора в удобрениях регламентируется, это может привести к недопустимому снижению качества полученного продукта. Также недостатком способа является применение низкоконцентрированных по содержанию бора добавок, что ухудшает качество получаемых удобрений вследствие снижения содержания в их составе питательных компонентов, тем большего, чем выше расход борсодержащих добавок.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является получение сложного гранулированного удобрения с бором по азотнокислотной технологии переработки фосфатов с улучшенными агрохимическими свойствами. Технический результат заключается в получении удобрения с пониженным содержанием в его составе доли бора в водорастворимой форме.
Поставленная цель достигается тем, что согласно предлагаемому способу получения сложного удобрения с бором путем азотнокислотного разложения фосфатного сырья, выделения из раствора разложения части нитрата кальция, нейтрализации раствора аммиаком, упаривания нейтрализованного раствора, введения в плав соли калия и борсодержащей добавки и грануляцию готового продукта, нейтрализацию нитрофосфатного раствора ведут до величины рН 5,6-6,2, борсодержащую добавку, в качестве которой применяют природный молотый колеманит, вводят в плав непосредственно перед грануляцией, которую проводят методом приллирования. При этом, содержание бора в составе удобрения поддерживают в интервале 0,1-1,5% в пересчете на В2О3. Природный молотый колеманит имеет размер частиц менее 1 мм и содержание влаги не более 1%. В качестве соли калия используют хлорид калия. Кроме того, одновременно с борсодержащей добавкой в плав вводят добавки серы и/или магния, в качестве которых используют сульфат аммония, сульфат магния, доломит, оксид или гидроксид магния.
При использовании заявляемых признаков предлагаемого способа достигается снижение содержания бора в получаемом сложном удобрении в водорастворимой форме по сравнению с известным способом, что обеспечивает его лучшие агрохимические свойства вследствие пролонгированного действия бора. Способ также предусматривает применение доступного борсодержащего продукта в виде молотого природного колеманита, с высоким содержанием бора в составе, чем дополнительно достигается снижение затрат на производство. Получаемое по предлагаемому способу сложное удобрение с бором имеет хорошее качество, прежде всего, низкое содержание влаги. Вследствие низкого влагосодержания, удобрение имеет высокую прочность гранул и обладает малой склонностью к слеживанию при хранении и транспортировке.
Применимость и преимущества заявленного способа для решения поставленной задачи подтверждаются следующими примерами конкретного его выполнения.
Пример 1 (по прототипу)
В опыте получают сложное удобрение состава 1:1:1, используя нитрофосфатный раствор, взятый с действующего производства нитроаммофоски. Раствор получен в производственных условиях путем разложения апатитового концентрата азотной кислотой и выделения вымораживанием из раствора разложения части нитрата кальция. Раствор содержит в качестве основных компонентов фосфорную, азотную кислоты, а также нитрат кальция и имеет состав: 20,0% P2O5, 5,8% N 5,8; 3,6% Са. Проводят нейтрализацию 250 г нитрофосфатного раствора аммиаком до величины рН 3,0. Затем в нейтрализованный раствор вводят аммиачную селитру в виде 60% раствора для корректировки соотношения азота и фосфора равного 1:1 и далее упаривают до состояния плава с содержанием влаги менее 1%. Плав после упаривания содержит: 22,5% P2O5 (усв..); 19,8% P2O5 (водн.); 22,0% N и 0,9% влаги.
Часть полученного плава, в количестве 106,4 г, при температуре 140°С смешивают с 39,9 г хлорида калия, 3,7 г борсодержащей добавки и, одновременно, нейтрализуют аммиаком до величины рН 5,3. В качестве борсодержащей добавки в опыте используют молотый природный колеманит производства «Eti Maden» (Турция), содержащий 40,4% В2О3 и имеющий 100%) частиц с размером менее 0,5 мм. Взятые массы компонентов соответствуют получению удобрения состава N:P2O5:K2O 1:1:1 с содержанием 1% В2О3 (0,31%) В). Смешение проводят в течении 60 сек., после чего продукт гранулируют путем диспергирования в инертную жидкую среду (гексан). Полученные гранулы отделяют от гексана и анализируют. Получают удобрение массой 152 г следующего состава: 15,9% N; 15,8% P2O5 (усв..); 15,8% K2O; 1,08% В2О3, в т.ч. 1,01% В2О3 (водн.); 0,65% H2O и рН 5,3. Содержание в удобрении бора в водорастворимой форме составляет 93,5% от его общего содержания.
Пример 2
Нитрофосфатный раствор, состав которого указан в примере 1, нейтрализуют до величины рН 5,8, далее вводят 60% раствор аммиачной селитры для корректировки соотношения азота и фосфора равного 1:1 и упаривают. Плав после упаривания содержит: 22,2% P2O5 (усв.); 17,4% P2O5 (водн.); 22,8% N и 0,7% влаги.
Часть полученного плава, в количестве 106,4 г, смешивают с 39,9 г хлорида калия и 3,7 г молотого колеманита. Взятые массы компонентов соответствуют получению удобрения состава N:P2O5:K2O 1:1:1 с содержанием 1% B2O3 (0,31% В). Состав использованного колеманита, условия смешения и дальнейшего гранулирования аналогичны примеру 1. Получают удобрение массой 150 г следующего состава: 16,1% N; 15,7% P2O5 (усв.); 16,0% K2O; 1,07% В2О3, в т.ч. 0,80% В2О3 (водн.); 0,57% H2O и рН 5,1. Содержание в удобрении бора в водорастворимой форме составляет 74,8% от его общего содержания.
Проводят серию аналогичных опытов, в которых изменяют величину рН нейтрализованного нитрофосфатного раствора (опыты 3-7) и расход борсодержащей добавки - колеманита (опыты 8-10).
Пример 3
Промышленные испытания предлагаемого способа в действующем производстве нитроаммофоски при получении опытной партии удобрения марки NPK 21-6-11 с добавкой бора (1,0% В2О3), а также вторичных питательных компонентов - серы (3,6% S) и магния (2,0% MgO).
В производственных условиях проводят в непрерывном режиме разложение хибинского апатитового концентрата азотной кислотой. Полученную азотнокислотную вытяжку направляют в кристаллизаторы, где охлаждают до -5…-10°С и далее фильтруют для выделения нитрата кальция. Фильтрат - нитрофосфатный раствор последовательно нейтрализуют газообразным аммиаком до величины рН 5,9. В нейтрализованный раствор вводят 60%-ный раствор аммиачной селитры до соотношения N:P2O5 равного 3:1. Затем нейтрализованный нитрофосфатный раствор с содержанием влаги 20% упаривают под разряжением до остаточного содержания влаги 0,5%.
Полученный после проведения упаривания плав с температурой ~180°С непрерывно подают в бак-смеситель в количестве 51,0 т/ч. Плав имеет состав 29,5% N (общ.), 9,9% P2O5 (усв.) и содержит 0,5% остаточной влаги. Одновременно на смешение с плавом направляют хлористый калий в виде концентрата «Сильвин» (15,5 т/ч), молотый природный колеманит (2,1 т/ч), кристаллический сульфат аммония (12,5 т/ч), оксид магния в виде каустического магнезита (1,7 т/ч), а также ретур, возвращаемый со стадии классификации (6,3 т/ч). В качестве борсодержащей добавки применяют молотый природный колеманит производства «Eti Maden» (Турция), содержащий 40,2% В2О3 и имеющий размер частиц менее 0,5 мм и содержание влаги 0,5%.
Смешение плава с солями осуществляют при интенсивном механическом перемешивании в течении ~30 сек и температуре 135°С, после чего получаемый NPK-плав гранулируют путем диспергирования капель в восходящий поток воздуха в грануляционной башне. Полученный гранулированный продукт классифицируют для выделения целевой фракции 1-4 мм, возвращая ретур в бак-смеситель, охлаждают до 35°С в охладителе «кипящего слоя» и обрабатывают в барабане антислеживателем в виде раствора жирных аминов в масле и одновременно опудривают тонкодисперсным тальком.
Получают 82,8 т/ч нитроаммофоски марки NPK 21-6-11 следующего состава: N - 21,0%, Р205 (усв.) - 5,9%, в т.ч. P2O5 (водн.) - 4,4%, K2O - 11,1%, S - 3,7%, MgO - 1,7%, В2О3 (общ.) - 1,06%, в т.ч. В2О3 (водн.) - 0,58%, влага - 0,34%. Гранулометрический состав - 90,1% фракции размером 2-4 мм, 91,4% фракции 1-4 мм. Прочность гранул - 9,3 МПа.
Содержание в полученном при промышленных испытаниях удобрении бора в водорастворимой форме составляет 54,7% от его содержания в усвояемой форме.
Как видно из приведенных примеров, получение сложного удобрения с бором по предлагаемому способу позволяет получить продукт с пониженным содержанием бора в водорастворимой форме в сравнении с прототипом, что обеспечивает его лучшие агрохимические свойства за счет более пролонгированного действия бора.
Положительный эффект достигается совокупностью использованных в способе технологических приемов, а именно, применением определенного вида борсодержащей добавки, местом и условиями ее введения в технологический процесс получения удобрения.
Природный колеманит обладает совокупностью характеристик, позволяющих при его использовании в качестве борсодержащей добавки реализовать положительный эффект заявляемого способа. К ним относятся, прежде всего, достаточно низкая реакционной способность колеманита, высокое содержание бора в водонерастворимой, но усвояемой для растений форме (35-50%) в пересчете на В2О3), а также термическая стойкость к дегидратации при повышенных температурах (130…160°С), имеющих место в процессе его введения в горячий нитрофосфатный плав, что позволяет предотвратить увеличение влагосодержания получаемого удобрения. Кроме того, другими немаловажными положительными факторами являются производство колеманита в промышленных масштабах и, соответственно, доступность на рынке и относительно низкая стоимостью в сравнении с другими распространенными борсодержащими продуктами, например, борной кислотой, бурой и др.
В заявленном способе введение колеманита осуществляется в предварительно нейтрализованный и упаренный нитрофосфатный плав, непосредственно перед проведением грануляции методом приллирования. В данных условиях (низкое содержание влаги в упаренном плаве, короткое время смешения) вводимый колеманит даже при повышенных температурах, имеющих место при смешении, только ограниченно взаимодействует с нитрофосфатным плавом, и большая его часть переходит в состав получаемого гранулированного готового продукта без изменений, что обеспечивает присутствие значительно части бора в исходной, водонерастворимой форме.
Из проведенных экспериментальных исследований было установлено, что наибольшее влияние на содержание водорастворимой формы бора в получаемом удобрении оказывает степень нейтрализации нитрофосфатного раствора, определяемая величиной рН. В предлагаемом способе допустимый интервал величины рН при проведении нейтрализации аммиаком нитрофосфатного раствора составляет 5,6-6,2.
Снижение величины рН ниже 5,6 приводит к снижению степени нейтрализации нитрофосфатного раствора и увеличению его кислотности. Это способствует в дальнейшем увеличению глубины разложения, колеманита при его взаимодействии с кислыми компонентами, содержащимися в упаренном плаве, следствием чего является увеличение содержания водорастворимой формы бора в получаемом удобрении более 90%. Увеличение величины рН более 6,2, хотя и не снижает достигаемый эффект в отношении содержания водорастворимой формы бора, однако нецелесообразно по технико-экономическим причинам. При рН более 6,2 наблюдается снижение содержания в получаемом удобрении усвояемой формы фосфора за счет частичного образования при нейтрализации трикальцийфосфата, содержащего фосфор в неусвояемой форме. Следствием этого является снижение качества удобрения и увеличение потерь фосфора. Кроме того, имеет место увеличение потерь аммиака в газовую фазу при упаривании раствора.
Оптимальное содержание бора в составе получаемого удобрения составляет 0,1-1,5% масс, в пересчете на В2О3. Верхний предел допустимого содержания ограничен вследствие возможного проявления отрицательного действия бора на растения. Нижний предел ограничен, с одной стороны, снижением агрохимической эффективности применения удобрения, а, с другой, увеличением водорастворимой формы бора, вследствие снижения отношения массы вносимого колеманита по отношению к массе взятого плава и соответствующего увеличения степени его разложения.
Целесообразно использовать молотый колеманит с размером частиц не более 1 мм и содержанием влаги не более 1%. Применение колеманита с большим размером частиц нежелательно, так в этом случае, сложно достигнуть равномерного распределения бора в получаемом гранулированном удобрении. Увеличение же содержания влаги более 1%, в свою очередь, нежелательно по причине возрастания конечного влагосодержания удобрения, что негативно отражается на его склонности к слеживанию и снижает прочность гранул.
В качестве соли калия целесообразно применять наиболее доступный и дешевый хлорид калия технических сортов. Кроме того, при необходимости получения сложного удобрения, содержащего, наряду с бором, вторичные питательные компоненты - серу и/или магний, одновременно с борсодержащей добавкой и солью калия в плав можно дополнительно вводить соответствующие магний и сульфатсодержащие соединения, например, сульфат аммония, сульфат магния, доломит, оксид или гидроксид магния.
Claims (5)
1. Способ получения сложного удобрения, содержащего бор, включающий азотнокислотное разложение фосфатного сырья, выделение из раствора разложения части нитрата кальция, нейтрализацию раствора аммиаком, упаривание нейтрализованного раствора до состояния плава, введение в плав соли калия и борсодержащей добавки и последующую грануляцию готового продукта, отличающийся тем, что нейтрализацию нитрофосфатного раствора ведут до величины pH 5,6-6,2, а борсодержащую добавку, в качестве которой применяют природный молотый колеманит, вводят в плав непосредственно перед грануляцией, которую проводят методом приллирования.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержание бора в составе удобрения поддерживают в интервале 0,1-1,5% в пересчете на B2O3.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют природный молотый колеманит с размером частиц менее 1 мм и содержанием влаги не более 1%.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве соли калия используют хлорид калия.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что одновременно с борсодержащей добавкой в плав вводят добавки серы и/или магния, в качестве которых используют сульфат аммония, сульфат магния, доломит, оксид или гидроксид магния.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017140359A RU2687839C1 (ru) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Способ получения сложного удобрения с бором |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017140359A RU2687839C1 (ru) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Способ получения сложного удобрения с бором |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2687839C1 true RU2687839C1 (ru) | 2019-05-16 |
Family
ID=66578947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017140359A RU2687839C1 (ru) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Способ получения сложного удобрения с бором |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2687839C1 (ru) |
-
2017
- 2017-11-20 RU RU2017140359A patent/RU2687839C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2882954C (en) | Urea passivation technique and new product passivated urea, to make urea or urea-based compound universally blendable | |
US8623315B2 (en) | Methods for preparing compositions comprising ammonium nitrate double salts | |
RU2629215C1 (ru) | Удобрение и способ его получения | |
RU2687839C1 (ru) | Способ получения сложного удобрения с бором | |
WO2006057573A2 (fr) | Procede pour fabriquer un engrais a base de sodium et d'azote | |
EA015133B1 (ru) | Новое удобрение на основе кимберлита | |
CN106187327A (zh) | 中低品位磷矿制备高钙镁复合肥料的方法及复合肥料产品 | |
DK2578557T3 (en) | Solid water-soluble composition of a compound NPK fertilizer containing a mixed ammonium potassium nitrate salt and process for preparing the same | |
WO2019015067A1 (zh) | 一种掺混肥专用防潮型尿素的制备方法 | |
RU2672408C1 (ru) | Гранулированное комплексное бесхлорное азотно-калийно-магниевое удобрение и способ его получения | |
RU2223934C1 (ru) | Способ получения известково-аммиачной селитры | |
RU2812767C2 (ru) | Композиция в форме частиц, включающая нитрат кальция и молибден, и способ ее получения | |
RU2624969C2 (ru) | Гранулированное азотное удобрение с регулируемой скоростью растворения и способ его получения | |
RU2767200C1 (ru) | Способ получения комплексного фосфорсодержащего удобрения | |
RU2263652C1 (ru) | Способ получения азотно-фосфорного удобрения | |
US8968440B1 (en) | Fertilizer production | |
JPH0383881A (ja) | 化成肥料およびその製造方法 | |
RU2527794C1 (ru) | Способ получения сложного удобрения | |
US1965301A (en) | Process for producing mixed fertilizers | |
RU2233819C1 (ru) | Способ получения сложного удобрения | |
RU2221758C1 (ru) | Сложное азотно-фосфорное удобрение и способ его получения | |
RU2565021C1 (ru) | Способ получения сложного удобрения для сахарной свеклы | |
SU1664775A1 (ru) | Способ получени сложного удобрени | |
EP4157808A1 (en) | Method for the manufacture of an ammonium nitrate-based composition and products thereof | |
RU2478599C1 (ru) | Способ получения комплексного азотно-фосфорно-сульфатного удобрения из фосфогипса (варианты) |