Способ получения медленнодействующих удобрений

 

Изобретение относится к способам получения медленнодействующих сложных полимерных удобрений на основе мочевиноформальдегидных смол и может найти применение в сельском хозяйстве. Целью изобретения является упрощение процесса грануляции удобрения за счет снижения энергозатрат. Способ включает обработку фосфорной кислотой торфа или древесных опилок и последующее смещение их с мочевиноформальдегидной смолой при следующем соотношении компонентов, мас.%: торф или древесные опилки 15-30; мочевиноформальдегидная смола 50-75; фосфорная кислота 10-20.1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 05 С 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . 4

ЬЭ 0

Ф

0 4

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4450406/26 (22) 27.06.88 (46) 15.04.92. Бюл. М 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда ВЦСПС (72) А.А.Ляпкин, Н.С,Чуракова, М,В.Пасынкова и Э.Б.Терехова (53) 631.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 903363, кл. С 05 С 9/02, 1982. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДЛЕННОДЕЙСТВУЮЩИХ УДОБРЕНИЙ

Изобретение относится к способам получения медленнодействующих сложных полимерных удобрений на основе мочеви-. ноформальдегидных и мочевинофурановых смол и может быть использовано в сельском хозяйстве для получения азотного и фосфорного питания для растений, Цель изобретения — упрощение процесса грануляции путем снижения энергозатрат, Пример 1, В смеситель барабанного типа с лопастной мешалкой загружают 200 г торфа и 150 r (85% Hoé) о-фосфорной кислоты и перемешивают в течение 1-2 мин. После перемешивания в смеситель добавляют смолу КФ-40 и перемешивают в течение 5 мин. В процессе перемешивания температура смеси повышается до 65 С, после чего происходит отверждение связующего и полученный продукт гранулируется. После охлаждения в гранулированную смесь вводят

200 г суспензии 50%-ной извести в воде.

При этом пылевидные частицы дополни„„. Ж„„1726467 А1 (57) Изобретение относится к способам получения медленнодействующих сложных полимерных удобрений на основе мочевиноформальдегидных смол и может найти применение в сельском хозяйстве, Целью изобретения является упрощение процесса грануляции удобрения за счет снижения энергозатрат, Способ включает обработку фосфорной кислотой торфа или древесных опилок и последующее смещение их с мочевиноформальдегидной смолой при следующем соотношении компонентов, мас.%: торф или древесные опилки 15 — 30; мочевиноформальдегидная смола 50 75; фосфорная кислота 10-20, 1 табл. тельно укрупняются и происходит нейтрализация фосфорной кислоты. При нейтрализации выделяется тепло, в результате чего температура повышается до 70 С и продукт теряет влагу. Полученный продукт содержит

8,2 свободного азота и 10 фосфора (в пересчете на РгОБ), что свидетельствует о возможности использования его в качестве удобрения, Гранулометрический состав удобрения следующий: более 10 мм — 13%;

5 — 10 мм — 42%; 2,5 — 5 мм — 23%; 1.0 — 2,5 мм—

12%; менее 1 мм — 10%, Пример 2. В смеситель барабанного типа загружают 150 г древесных опилок и

150 г 85%-ной фосфорной кислоты, перемешивают в течение 1 — 2 мин, добавляют 700 г смолы УКС и перемешивают 5 мин. При этом температура смеси повышается до 55 С. При достижении максимальной температуры в смесь вводят 50 -ную суспензию извести в воде в количестве 200 r и проводят нейтрализацию полученного продукта. После охлаждения и сушки продукта содержание в

1726467 нем свободного азота составляет 20/, а фосфора (в пересчете на Р Оэ) 8,3 у, . Гранулометрический состав полученного удобрения: более 10 мм — 17 /: 5 — 10 мм—

34/о: 2,5 — 5 мм — 31 /о, 1.0 — 2.5 мм — 8/,; менее 1 мм — 5 /,.

Пример 3. Древесные опилки в количестве 200 r обрабатывают 50 /-ным водным раствором нитрата аммония в количестве 100 г в смесителе барабанного типа, После пропитки опилок, продолжая перемешивать, добавляют 150 г 85/-ной фосфорной кислоты и через 2 мин вводят мочевиноформальдегидную смолу (ВК-1) в количестве 650 г. Через 4 — 5 мин наблюдался Màêåèмальный разогрев смеси, что свидетельствует об окончании реакции полимеризации, Смесь перемешивают еще

5 мин и добавляют 100 г порошкообразной извести. Полученный продукт после нейтрализации содержит 25 / свободного азота и 8.0/ фосфора (в пересчете на Р20). Гранулометрический состав полученного удобрения: более

10 мм — 18/о, 5 — 10 мм — 38%, 2.5 — 5 мм — 18/о, 1,0 — 2,5 — 12/; менее 1 мм — 14Я,, Пример 4. Торф (300 г) обрабатывают

50 /о-ным водным раствором мочевины (150 г) в смесителе. После пропитки торфа мочевиной добавляют 200 г 85,— ной фосфорной кислоты, перемешивают 2 мин и добавляют

500 г смолы BK-1. после перемешивания в течение 5 мин проводят нейтрализацию удобрения водным раствором аммиака (20/-ный) в количестве 70 мл. Готовый продукт содержит 21 /, свободного азота и 7.5/ фосфора, Гранулометрический состав полученного продукта: более 10 мм — 3 /; 5-10 мм—

32 ; 2,5 — 5 мм — 30 /о, 1,0 — 2.5 мм — 15%: менее 1,0 мм — 10/, Дополнительно были проведены исследования влияния компонентного состава на свойства полученного продукта (см. таблицу).

Исследования проводили по методике, описанной в примерах 1 — 4. Для опытов использовали два основных вида смол: БС-40 (мочевинофурановая смола) и ВК-1. В качестве добавки органического происхождения использован торф. как наиболее дешевый и пригодный для сельского хозяйства компонент. Кроме того. торф обладает большой емкостью по смоле и другим вводимым компонентам.

Результаты примеров 1 — 4. а гакже данные таблицы показывают, что введение торфа в карбамидное связующее позволяет получать гранулированный продукт. пригодный в сельском хозяйстве в качестве удобрения. Количество добавки ограничивается 15 /,: ниже этого предела происхо5

55 дит окомкование продукта и повышается количество кусков размером более 10 мм, что снижает качество продукта и вызывает необходимость дробления этих кусков. При содержании торфа более 30/ образуется большое количество пылевидных частиц, что также снижает качество продукта, так как при этом повышается скорость вымывания питательных веществ и затрудняется технология внесения удобрения в почву.

Процесс отверждения смолы ВК-1 фосфорной кислотой протекает в зависимости от концентрации смолы в течение 1 — 3 мин, При обработке торфа или опилок фосфорной кислотой эти материалы сохраняют свое сыпучее состояние даже при внесении кислоты более 100/ от веса. При смешивании полученного композита со смолой образуется конгломерат, который отверждается не сразу. а в течение определенного времени.

Благодаря низкой прочности опилок и воздействию на получаемый материал перемешивания крупные частицы не успевают окончательно отвердеть, размалываются и превращаются в более мелкие гранулы.

Крупность получаемых в этом случае гранул обусловлена соотношением компонентов получаемого удобрения. Проведенные исследования показали. что для получения однородных гранул лучше всего использовать шнековый смеситель с решеткой для экструзии еще не затвердевшего материала. На выходе из решетки материал обрабатывают измельченной известью или газообразным аммиаком, Это предотвращает слипание гранул и одновременно обеспечивает раскисление удобрения.

Торф. добавляемый согласно предлагаемому способу, по которому используется смоляное связующее, твердеющее в присутствии катализатора (фосфорной кислоты), выполняет функцию разупрочняющей добавки, В опытах использовали основные типы карбамидных смол: мочевиноформальдегидные смолы ВК-1 и УКС и мочевинофурановые смолы КФ-4. БС-40, КФ-90. Торф и опилки предварительно просушивали и отбирали фракции менее 5 мм.

Проведенные исследования включали получение медлен нодействующих удобрений на основе фосфорита (известный способ) и торфа (предлагаемый способ) в конических стаканах объемом 150 см с последующим определением предела прочности на сжатие. Экспериментальные данные показывают, что прочность полученных образцов по известному и предлагаемому способам соответственно составляет 18,0-23,6 и 3.6-4.2 кг/см . Таким образом, для пред?

1726467

15 — 30

50-75

10 — 20

Содержание в продукте, мас,3

Связующее

Содержание компонентов в смеси, мас.а

Связующее (Торф или о-Фосфорная

)опилки кислота азота Фосфора

Мочевино- 40 формальдегид- 50 ное ВК-1 .60

13,1

9,5

6,3

6,1

6,2

3,0

3,!

12 !

19

21

22

24

45 20

35 20

30 20

15 15

15 1О

10 10

5 1О

12,1

12,0

11,9

9,2

6,1

6,3

6,2

Мочевино- 35 фурановое 45

БС-40 50

3,5

4,7

5,2

7,4

8,0

8,3

8,6

Продолжение таблицы!

Связующее

Гранулометрический состав, мас. ь

>iО мм 5,0"10 мм 2,5-5,0 мм 1,0-2,5 мм Менее 1,0 мм

Мочевиноформальдегидное ВК-1

21

16

27

17

18

7

12

31

43

31

28

53

27

11

5

19

47

7

13

38

43

Мочевинофурановое

БС-40

18

1о

34

27

21

16

28

33

24

18

23

21

16

18

14

53

33

14 !

89

12

27

72 лагаемого способа на операцию дробления требуется в 40 50 раз меньше энергии, чем для известного способа.

Агрохимическая ценность медленнодействующих удобрений заключается в количестве усвояемых элементов, Эти удобрения тем эффективнее, чем медленнее они отдают указанные элементы в почву.

Исследования по содержанию подвижных (легковымываемых) элементов показывают, что содержание азота составляет 3 — 4, а фосфора 0,3-0,5%. Это свидетельствует о том, что срок действия предлагаемого удобрения составляет 3-5 лет.

Предлагаемый способ позволяет упростить процесс грануляции при получении удобрения, при этом его агрохимические свойства сохраняются, Формула изобретения

Способ получения медленнодействующих удобрений, включающий смешивание

5 мочевиноформальдегидной смолы с добавкой в присутствии фосфорной кислоты и последующую грануляцию, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения процесса грануляции за счет снижения энергозатрат, 10 в качестве добавки используют торф или древесные опилки при следующем соотношении компонентов, мас. :

Торф или древесные

15 опилки

Мочевиноформальдегидная смола

Фосфорная кислота