Способ получения органоминерального удобрения

 

Сущность изобретения: в способе, включающем смешивание равных количеств бурого угля и карбамида, предлагается с целью упрощения способа и повышения эффективности удобрения смешивание компонентов осуществлять при температуре 75°С в течение 2-3 ч.

Изобретение относится к технологии получения органоминеральных удобрений, имеющих широкое применение в сельском хозяйстве.

Известен способ получения азотных удобрений путем предварительной обработки угля гидротропным растворителем, последующим окислением его, введением добавки аммиака или подобного соединения, образующего азот, сушки полученного продукта (патент ФРГ N 2307678, кл. C 05 F 11/)2, от 21.10.82).

Недостатком способа является многостадийность процесса, необходимость окисления угля.

Известен способ получения сложного органо-минерального удобрения путем обработки бурого угля или лигнина кислородом при температуре 160-165^оС и давлении 38-40 атм, с последующей обработкой полученной массы аммиаком. В результате получают обогащенный азотом уголь или лигнин ("Indian J. Technol". 1964, 12, N 4, 172-176).

Недостатком способа является трудоемкость операций и необходимость применения удобрений в больших количествах.

Известен способ получения азотно-гумусового удобрения, по которому с целью использования неокисленных углей и расширения сырьевой базы, бурый уголь предварительно обрабатывают 2,5%-ным раствором щелочи с последующим отделением раствора и окислением бурого угля в газовой среде воздухом при 100^оС в течение 12 ч с обработкой его затем 1%-ным раствором аммиака (А.с. СССР N 220278, кл. C 05 F 11/02, оп. 28.04.68).

Недостатком способа является низкое содержание в нем гуминовых соединений и азота, так как при предварительной обработке бурого угля раствором щелочи основная часть гуминовых соединений в виде водорастворимых гуматов натрия уходит с отделением раствора от бурого угля. Кроме того, применение низких концентраций реагентов в процессе приготовления гуматного удобрения, а именно 2,5%-ного раствора щелочи и 1%-ного раствора аммиака, сопряжено, с одной стороны, с низким содержанием гуминовых соединений и азота в удобрении, а с другой, с дополнительными операциями, связанными с фильтрованием и измельчением удобрения.

Известен способ получения азотно-гумусового удобрения, заключающийся в обработке (50 кг) измельченного на дробилке порошка бурого угля (с влажностью 10-15%) 42-45% раствором щелочи (NaOH ГОСТ 11.078) в количестве 5-6% от веса бурого угля (3-4 л) на протяжении еще 1 ч (А.с. СССР N 695993, кл. C 05 F 11/02, оп. 05.11.79). Полученное удобрение содержит 16-18% азота и имеет рН 7,3-7,4 и представляет собой сыпучий порошок с 25-30%-ной влажностью.

Недостатками способа являются многостадийность и длительность процесса, невысокое содержание азота в конечном продукте.

Кроме того, общим недостатком перечисленных способов является высокая водорастворимость полученных удобрений, что препятствует их удержанию в почве на более длительные сроки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и выбранным в качестве прототипа является способ получения азотно-гумусового удобрения, заключающийся в смешивании бурого угля и карбамида в массовом соотношении 1:1, в котором смесь подвергают обработке высокочастотным электромагнитным излучением частотой 2450 50 мГц в течение 5-10 мин (А.с. СССР N 1602861, кл. C 05 F 11/02, 1990).

Недостатком способа является применение высокочастотного электромагнитного излучения, потеря физиологической активности гуминовых кислот бурого угля, в результате чего полученное азотно-гумусовое удобрение не обладает стимулирующим действием.

Поставленная цель достигается путем смешивания бурого угля с карбамидом в весовом соотношении 1:1 в течение 2-3 ч при температуре 75^оС.

П р и м е р 1. 10 г воздушно-сухого бурого угля Александрийского месторождения (влажность 15% золы 19,97%) смешивают с 10 г кристаллического карбамида при температуре 75^оС в течение 2 ч. Продукт представляет собой сыпучий порошок серого цвета, содержащий 23% азота.

П р и м е р 2. 10 г бурого угля естественной влажности (30%) смешивают с 10 г кристаллического карбамида при температуре 75^оС в течение 3 ч. Продукт представляет собой сыпучий порошок серого цвета, содержащий 23% азота.

Контроль за внедрением карбамида осуществлялся методом рентгеноструктурного и рентгенофазного анализов, по весу и по содержанию азота в отмывочных водах. При внедрении карбамида в бурый уголь наблюдается переход тетрагональной формы в гексагональную. Согласно данным рентгеноструктурного и рентгенофазного анализов карбамид кристаллизуется по длинным алифатическим цепям бурого угля с образованием канала, внутри которого располагаются длинные алифатические цепи. Это обстоятельство содействует постоянному вымыванию карбамида из полученного соединения, что обеспечивает пролонгированность действия полученного удобрения. О пролонгированности действия полученного удобрения говорят данные проведенных опытов по определению кинетики выхода водорастворимого азота в зависимости от времени, которые показали, что выход азота из данного удобрения в 8 раз медленнее, чем из карбамида.

Экспериментально установлено, что оптимальным соотношением бурого угля и карбамида является соотношение 1:1 по массе.

Существенным отличием предлагаемого способа является отказ от применения СВЧ-излучения и смешивание бурого угля и карбамида при температуре 75^оС, что позволяет сохранить физиологическую активность гуминовых кислот бурого угля. Сохранение физиологической активности гуминовых кислот бурого угля позволяет сделать вывод, что полученное азотно-гумусовое удобрение является удобрением со стимулирующим действием.

Удобрение было испытано в полевых опытах с ячменем на черноземе южном в течение 2 лет. Полевые опыты показали, что применение полученного азотно-гумусового удобрения, по сравнению с прототипом, обеспечивает не только дозированное питание азотом растений, но и оказывает стимулирующее действие на рост и развитие растений за счет сохраненной физиологической активности гуминовых кислот бурого угля.

Полученное удобрение испытывалось на овощных культурах. Использование этого удобрения привело не только к увеличению урожайности плодов томатов на 18,2 т/га, моркови на 10,0 т/га, но и к значительному снижению в них нитратов.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ, включающий смешивание равных количеств бурого угля и карбамида, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и повышения эффективности удобрения, смешивание компонентов осуществляют при 75^oС в течение 2-3 ч.