Способ получения гранулированного фосфорного удобрения, содержащего гумат

Способ получения гранулированного фосфорного удобрения, содержащего гумат

Реферат

Изобретение относится к производству гранулированных минеральных удобрений, содержащих гуматы щелочных металлов, а именно к гранулированным фосфорным удобрениям, таким как аммофос, диаммонийфосфат, суперфосфат и другие. Подобные удобрения могут быть использованы в сельском хозяйстве для любых почв и особенно полезны в условиях неблагоприятного воздействия внешней среды (засуха, засоление почвы и др.).

Широко известно использование гуминовых соединений (гуматов) при получении комплексных удобрений, так как они позволяют повысить биологическую активность последних и, соответственно, повысить агрохимическую эффективность. При этом разработаны способы различного введения гуматов в процессе производства гранулированных минеральных удобрений.

Так, например, известен способ получения комплексного удобрения, включающего изготовление гранул из минерального удобрения и гумата щелочного металла. Минеральное удобрение (например, аммофос, диаммонийфосфат, нитрофоска) предварительно нагревают до температуры плавления, после чего в него вносят гумат щелочного металла в виде водного раствора в количестве 0,15-1,0 мас.% по действующему веществу, а затем расплав подвергают грануляции в вертикальной колонне во взвешенном состоянии при продувании холодным воздухом (Патент РФ №2184103, кл. С 05 G 1/00, 2002 г.).

Однако данный способ очень энергоемок и сложен в технологическом отношении и поэтому совершенно не применим в многотоннажных существующих производствах гранулированных фосфорсодержащих удобрений.

Наиболее распространены способы получения комплексных минеральных удобрений в оболочках из гуминовых препаратов.

Известен способ получения минерального удобрения, в том числе и фосфорсодержащего, в гуматовой оболочке, в котором минеральную основу удобрения опрыскивают гуминовым препаратом, например водным раствором гумата калия (Пироговская Г.В. и др. Использование гуминовых препаратов в получении минеральных удобрений. Сб. Гуминовые вещества в биосфере. - М.: Наука, 1993, с.166-168).

Однако продукт требует дополнительной сушки, а пленка из гуматов в процессе хранения, транспортировки и внесения удобрения в почву отслаивается от гранул.

Известный способ, выбранный нами в качестве прототипа, направлен на устранение этого недостатка. По этому способу минеральную основу удобрения в виде гранул размером 1-3 мм обрабатывают порошкообразным гуматом калия влажностью 12% при их совместном перемешивании во вращающемся барабане. Затем плакированные гуматовой оболочкой гранулы удобрения опрыскивают при интенсивном перемешивании 10% водным раствором гумата калия с добавлением карбамидоформальдегидной смолы, обволакивая им первичную гуматовую оболочку вторым слоем. Гуматизированное удобрение высушивают и подают на расфасовку (Патент РФ №2110503, С 05 С 9/02, 1998 г.).

Данный способ частично устраняет недостаток других известных способов, но при этом он требует повышенных энергозатрат на проведение дополнительной сушки увлажненных гранул и применения дополнительных пленкообразующих веществ. Кроме того, нанесение полимерной пленки резко уменьшает начальную растворимость удобрений, т.е. затрудняет первичный выход фосфора в почву, тем самым не обеспечиваются оптимальные условия взаимодействия гуматов с почвенным раствором. Особенно большие трудности возникают при попытке внесения гуминовых соединений известными методами (то есть нанесения пленки на гранулы) на действующих многотоннажных производствах комплексных фосфорсодержащих удобрений с применением барабанных грануляторов.

Задачей настоящего изобретения является устранение вышеописанных недостатков, т.е. улучшение физических и агрохимических свойств полученных удобрений при одновременном упрощении технологической схемы процесса.

Задача решена в предлагаемом способе получения гранулированного фосфорного удобрения, содержащего гумат, включающем изготовление гранул, содержащих фосфорсодержащее минеральное удобрение, гумат щелочного металла, в котором процесс гранулирования ведут в аппаратах барабанного типа напылением фосфорсодержащей пульпы с влажностью 8-15% на ретур, предварительно смешанный с сухим гуматом щелочного металла с размером частиц не более 0,15 мм.

При этом ретур с гуматом либо предварительно смешивают в отдельной емкости, либо на транспортере, подающем ретур в грануляционный аппарат, либо непосредственно в грануляционном аппарате, но до напыления фосфатной пульпы на гранулы.

Гумат щелочного металла вводят в количестве, обеспечивающем соотношение: гумат щелочного металла : P₂O₅ в продукте, равное 0,006-0,015:1. В качестве фосфорсодержащей пульпы используют пульпу, содержащую аммофос, или диаммонийфосфат, или суперфосфат.

Сущность способа заключается в следующем. Гумат щелочного металла с определенным размером частиц при смешении наслаивается на более крупные частицы ретура. Как известно, ретур это мелкий готовый продукт, который после вывода из процесса основного товарного продукта возвращается на стадию гранулирования. Ретур состоит из гранул размером от 1 до 3 мм, имеющих шероховатую поверхность. С этими гранулами смешивают сыпучий гумат щелочного металла, размер частиц которого должен быть не более 0,15 мм. В этом случае частицы ретура, как бы покрываются пленкой гумата, не разрушающейся до момента покрытия ее фосфатсодержащей пленкой. После ее высыхания гумат оказывается внутри гранулы, что улучшает физические и агрохимические свойства удобрений. В отличие от известных способов наружное покрытие состоит из фосфорсодержащего удобрения. Оно негигроскопично, что уменьшает слеживаемость удобрения и, растворяясь в почве, способствует образованию комплексов, вступающих затем во взаимодействие с гуматами, предотвращая вымывание их из почвы. Процесс укрепления пленки в значительной степени зависит от влажности напыляемой пульпы. Влажность пульпы варьируется в диапазоне 8-15%. При влажности менее 8% адгезионные свойства пульпы малы и продукты требуемого качества получить невозможно, а при влажности более 15% пульпа не успевает высыхать достаточно быстро и происходит ее перемешивание с гуматом, что ухудшает агрохимические свойства продукта.

Способ проиллюстрирован следующими примерами.

Пример 1. 1000 кг/ч пульпы аммофоса влажностью 12%, полученную нейтрализацией экстракционной фосфорной кислоты аммиаком, распыливают в аппарат БГС, куда подают 1000 кг/ч ретура, предварительно смешанного с 4,63 кг/ч гумата натрия (соотношение гумат натрия : Р₂О₅ в пульпе 0,01:1) с размером частиц 0,1 мм. БГС продувают топочными газами с начальной температурой 280°С. Выгружаемые из БГС высушенные гранулы рассеивают. В результате получают 890 кг/ч продукта, содержащего: влага 1%; N=12%; Р₂O₅=52%; гумата натрия 0,5% (соотношение в продукте гумат натрия:P₂О₅=0,01, т.е. потерь гумата натрия в процессе производства удобрений нет), и 1000 кг/ч ретура того же состава, который направляют на смешение с гуматом натрия.

Прирост урожая овощей от применения аммофоса с гуматом составил 20% по сравнению с той же дозировкой минеральной основы, т.е. аммофоса.

Результаты других опытов сведены в таблицу 1.

Таблица 1
Минеральная основа удобрения	№ п/п опытов	Влажность пульпы, %	Соотношение гумат:Р2O5 в продукте	Прирост урожая овощей, %
Аммофос	1	8	0,01	20
2	15	0,01	20
3	18	0,01	5
Диаммонийфосфат	4	8	0,015	25
5	10	0,006	15
6	15	0,005	0
7	18	0,018	10
Суперфосфат	8	15	0,006	15
9	18	0,005	0

Как видно из таблицы 1, агрохимическая эффективность удобрения резко снижается при выходе за пределы предложенных значений параметров.

Использование предложенного способа позволяет значительно уменьшить потери гумата (за счет того, что он находится внутри гранулы) и не отслаивается при перемешивании продукта, что в свою очередь естественно улучшает агрохимические свойства (т.к. нет потерь гумата). При этом снижается слеживаемость удобрений.

1. Способ получения гранулированного фосфорного удобрения, содержащего гумат, включающий изготовление гранул на основе фосфорсодержащего минерального удобрения и гумата щелочного металла, отличающийся тем, что процесс ведут в аппарате барабанного типа напылением пульпы фосфорсодержащего минерального удобрения с влажностью 8-15% на ретур, предварительно смешанный с сыпучим гуматом щелочного металла с размером частиц не более 0,15 мм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гумат предварительно смешивают с ретуром либо в отдельной емкости, либо непосредственно в грануляционном аппарате.

3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что гумат щелочного металла вводят в количестве, обеспечивающем соотношение гумата к Р₂O₅ в продукте 0,006-0,015:1.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что в качестве пульпы фосфорсодержащего удобрения берут например, пульпу аммофоса, диаммонийфосфата или суперфосфата.