калийно-магниевое удобрение

Формула изобретения

Калийно-магниевое удобрение, содержащее хлориды калия, магния, кальция, натрия и оксид магния, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит компоненты марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта при следующем их соотношении, мас.%:

Хлорид калия	60-80
Хлорид натрия	12-24
Хлорид кальция	2-5
Хлорид магния	4-9
Оксид магния	1,7-3,8
Марганец	не более 0,7
Ванадий	не более 0,015
Хром	не более 0,0006
Цинк	не более 0,0023
Медь	не более 0,0003
Кобальт	не более 0,0005,

при этом суммарное соотношение компонентов марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта к оксиду магния составляет (0,15-0,42):1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии получения минеральных удобрений и касается производства удобрений из солевых отходов магниевого производства.

Известно калийно-магниевое удобрение (авт. свид. СССР № 1546454, опубл. 28.02.90, бюл.8), содержащее хлорид калия, хлорид магния, оксид магния и примеси, кроме того, удобрение содержит исходные компоненты в виде плава при следующем соотношении, масс.%:

Хлорид калия 45-75,

Хлорид магния 4,5-15,0

Оксид магния 1,5-15,0

Остальное - примеси в виде хлорида натрия 15,0 и хлорида кальция 2,0 и другие.

Недостатком данного удобрения является то, что эффективность его использования в сельском хозяйстве низкая, удобрение не позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых и кормовых культур.

Известно калийно-магниевое удобрение (А.с. СССР № 1571043, опубл. 15.06.1990, бюл.22), содержащее, масс.%:

Хлорид калия 50-75,

Соединения магния в пересчете на хлорид магния 10,0-25,0

Хлорид кальция 0,5-5,0

Остальное - хлориды натрия и др.

Недостатком данного удобрения является то, что эффективность его использования в сельском хозяйстве низкая, удобрение не позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых и кормовых культур.

Известно калийно-магниевое удобрение (патент РФ № 1637238, опубл. 10.11.1995), по количеству общих признаков принятое за ближайший аналог-прототип и содержащее в виде плавленых гранул хлориды калия и магния, оксид магния, а также хлориды кальция и натрия в виде примеси, удобрение содержит исходные компоненты при следующем соотношении, масс.%:

Хлорид калия 45-75,

Хлорид магния 5,0-20,0

Оксид магния 1,5-15,0

Бор - 0,015-0,50

Остальное - хлориды кальция и натрия в виде примеси, при этом соотношение бора и оксида магния в удобрении составляет 1: (30-100).

Недостатком данного удобрения является то, что эффективность его использования в сельском хозяйстве низкая, удобрение не позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых и кормовых культур.

Технический результат направлен на повышение урожайности сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых и кормовых культур.

Технический результат достигается тем, что предложено калийно-магниевое удобрение, содержащее хлориды калия, магния, кальция, натрия и оксид магния, новым является то, что оно дополнительно содержит компоненты марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта при следующем их соотношении, масс.%:

Хлорид калия - 60-80

Хлорид натрия - 12-24

Хлорид кальция - 2-5

Хлорид магния - 4-9

Оксид магния - 1,7-3,8

Марганец - не более 0,7

Ванадий - не более 0,015

Хром - не более 0,0006

Цинк - не более 0,0023

Медь - не более 0,0003

Кобальт - не более 0,0005,

при этом, суммарное соотношение компонентов марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта к оксиду магния составляет (0.15-0.42):1.

Подобранная опытным путем новая совокупность компонентов в калийно-магниевом удобрении позволяет в несколько раз повысить урожайность сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых (ячмень, пшеница, овес) и кормовых культур, таких как свекла, кукуруза и картофель.

Присутствие в калийно-магниевом удобрении оксида магния позволяет лучше усваивать в удобрении калий и не дает перенасыщать почву азотом.

Присутствие в калийно-магниевом удобрении компонентов марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта и подобранное их суммарное соотношение к оксиду магния в количестве (0.15-0.42):1 позволяет приготовить удобрение заданных агрономических свойств для сбалансированного питания растений и повысить усвоение всех компонентов при внесении его в почву.

Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений марганца придает калийно-магниевому удобрению новые агротехнические свойства, марганец необходим для формирования скелетной структуры растения, участвует в тканевом дыхании растения, хлорофилл при отсутствии марганца быстро разрушается на свету. Марганец активирует ряд ферментов, участвует в процессе фотосинтеза, влияет на проветривание и минеральный обмен. Все эти качества позволяют повысить урожайность сельскохозяйственных культур.

Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений цинка позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет того, что цинк входит в состав более 100 ферментов, которые влияют на рост растений.

Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений меди позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет того, что он участвует в синтезе соединительных тканей, передающих влагу и питательные вещества от корней к ветвям, листьям и плодам.

Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений кобальта позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет улучшения регуляции углеводного обмена и повышения роста растения.

Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений хрома позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет повышения энергии роста растений.

Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений ванадия позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет повышения энергии роста растений.

Выбор соотношения компонентов марганца, цинка, ванадия, меди, хрома и кобальта к оксиду магния равным (0,15-0,42): 1 позволяет поддерживать необходимый уровень усвоения азота, калия, фосфора и минеральных удобрений в почве, исключает их переизбыток и недостаток.

Пример получения калийно-магниевого удобрения

В электролизер для получения магния и хлора в рабочий электролит состава, масс.%: MgCl - 8, KCl - 58, NaCl - 36, Mg - 0,04, заливают из вакуум-ковша расплавленный безводный карналлит в количестве 8,2 тонны на 1 тонну магния, состава, масс. %: MgCl₂ - 51,6, KCl - 45,4, NaCl - 2,3, CaCl₂ - 0,3, MgO - 0,3, Fe - 0,014, Si - 0,01, Ti - 0,0007, Mn - 0,013, Cu - 0,0008, Co - менее 0,0005, Zn - 0,0022, Cr - 0,002 и другие элементы. Безводный карналлит под воздействием постоянного тока разлагается на магний и хлор. В процессе электролиза в электролизер также подгружают фторид кальция в виде плавикового шпата фракции 0,05 и хлорид натрия в количестве 0,328 т на 1 тонну магния, состава, масс.%: NaCl - 99,6, MgCl₂ - 0,015, KCl - 0,013, CaCl₂ - 0,206, Fe - 0,01, Si - 0,002, Mn - 0,002, V - 0,008, Cu - 0,0005, Co - менее 0,0003, Zn - 0,01, Cr - 0,005. Продукты электролиза - магний извлекают из электролизера один раз в сутки вакуум-ковшом, а хлор отводят по хлоропроводу потребителю. В период электролиза расплав циркулируют в системе сборная ячейка - электролитическое отделение через переточные окна в разделительной перегородке до содержания в расплаве хлорида магния 7 масс. %. Периодически из электролизера откачивают заборным устройством отработанный электролит в стальные короба емкостью 1,5 тонн. Смесь охлаждают, выгружают из короба на инерционную решетку ИР-120, с помощью лоткового питателя подают на наклонный ленточный транспортер и дробят в роторной дробилке. Дробленый электролит ленточным элеватором транспортируют на инерционный грохот и методом грохочения рассеивают по фракциям менее 3 мм, а продукт, оставшийся на сетке, возвращают в дробилку на повторную переработку. Затем направляют элеватором в бункер силосной башни, отбирают пробу на химический и гранулометрический анализы. При соответствии полученного продукта по содержанию компонентов, масс. %: хлорид калия - 68, хлорид натрия - 15, хлорид кальция - 4, хлорид магния - 6, оксид магния - 3,0, марганец - не более 0,7, ванадий - не более 0,015, хром - не более 0,0006, цинк - не более 0,0023, медь - не более 0,0003, кобальт - не более 0,0004 удобрение подают в бункер фасовочного комплекса, откуда его затаривают в мешки для отправки потребителю.

Полученное удобрение испытано на дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почве Урала. Исследования проведены на яровых зерновых культурах (пшеница, ячмень, овес) и кормовых культурах: кукурузе, свекле и картофеле.

Эффективность использования калийно-магниевого удобрения при возделывании яровых зерновых культур.

Таблица 1
Удобрение	Ячмень, ц/га	Пшеница, ц/га	Овес, ц/га
Урожай	Прибавка	Урожай	Прибавка	Урожай	Прибавка
N60Р60 -фон	30,9	-	16,9	-	26,8	-
Фон+хлорид калия	32,3	1,4	17,5	0,6	28,9	2,1
Фон+Калийно-магниевое	34,3	3,4	19,0	2,1	30,2	3,4
HCP 05, ц/га		3,0		2,3		2,1
* - результаты с ячменем представлены за три года исследований.

В большинстве случаев новое удобрение не уступает по эффективности, а зачастую и превосходит наиболее распространенное концентрированное калийное удобрение - хлорид калия - на всех испытуемых зерновых культурах. На основании полученных результатов можно утверждать, что наиболее отзывчивыми на данное удобрение явились, прежде всего, фуражные культуры.

Эффективность животноводческой отрасли в структуре сельского хозяйства в значительной степени зависит не только от возделываемых зерновых культур, но и от стоимости и рентабельности получения сочных кормов. Одними из более перспективных культур на этом этапе производства остаются кукуруза, кормовая свекла и картофель.

Большая потенциальная урожайность, полученная в опытах с кормовыми культурами и картофелем, способствовала получению высоких прибавок от внесения калийно-магниевого удобрения, что подтверждают данные таблицы 2.

Результаты полевых опытов в среднем за два года исследований с кормовыми культурами.

Таблица 2
Удобрение	Культура
Кормовая свекла	Кукуруза	Картофель
К90	Kl20	К90
Урожай	Прибавка	Урожай	Прибавка	Урожай	Прибавка
N90Р90 -фон	31,20	-	35,84	-	42,88	-
Фон + Калий хлористый	35,78	4,58	38,50	2,66	47,67	4,79
Фон + Калийно-магниевое	43,05	11,85	45,24	9,4	51,31	8,43
HCP0,5, т/га		3,38		6,98		3,92

В результате проведенных исследований можно сделать вывод, что калийно-магниевое удобрение, приготовленное из отхода магниевого производства, является хорошим источником минеральных веществ для питания растений, превышающим по эффективности чистый хлористый калий. Эффективное применение калийно-магниевого удобрения для сельскохозяйственных культур можно объяснить положительным влиянием полезных примесей, входящих в его состав.