способ предотвращения от смерзания и слеживания известковых удобрений

Формула изобретения

Способ предотвращения от смерзания и слеживания известковых удобрений путем смешивания известняковой муки с добавкой, отличающийся тем, что в качестве добавки используют карбонат кальция химического синтеза в количестве 20 - 40 вес.%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при производстве и хранении известковых удобрений.

Известковые удобрения в большинстве случаев хранят на открытом воздухе.

Известно, что при отрицательных температурах известковые удобрения при хранении подвергаются смерзанию и слеживанию. Предельная влажность, при которой известковые материалы сохраняют сыпучесть и не смерзаются, зависит от грануляметрического сложения. При влажности выше 10-12% при отрицательных температурах известняковая мука теряет способность образовывать сыпучую массу [1].

Известен способ предотвращения от смерзания известковых удобрений путем смешивания их с мелкодисперсным известковым материалом - гашеной известью [2].

Однако это средство дефицитное и дорогостоящее, вследствие чего применение его экономически нецелесообразно.

Кроме того, положительный результат по абсолютному значению невелик. Снижение температуры смерзаемости на 1,5 - 2^oC происходит за счет растворенного в воде гидрата окиси кальция.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ предотвращения от смерзания и слеживания известковых удобрений, согласно которому в качестве добавки используют сланцевую золу (ТУ-34-4613-71) в количестве 30 - 40 вес.% [3]. Согласно прототипу мельчайшие частицы сланцевой золы способны обволакивать более крупные частицы известняковой муки, впитывать в себя их влагу и, частично растворяясь, образуют несмерзающий при отрицательных температурах раствор (создающий вокруг частиц извести тонкие оболочки, предохраняющие смесь от цементирования и слеживания). Недостатком прототипа является необходимость использования компонентов смеси невысокой влажности: известняковая мука - 12% (так как она смерзается при влажности выше 10%), сланцевая зола - около 2% (при высокой влажности она превращается в липкую массу, а при последующем высыхании происходит ее частичное цементирование) [4].

Предлагаемое изобретение решает задачу сохранения несмерзаемости и сыпучести известковых удобрений при отрицательных температурах и высокой влажности смеси.

Это достигается тем, что в известном способе предотвращения от смерзания и слеживания известковых удобрений путем смешивания известняковой муки с добавкой согласно изобретению в качестве добавки используют карбонат кальция в количестве 20 - 40 вес.%.

В предлагаемом способе в известняковую муку добавляют карбонат кальция химического синтеза, который имеет тонкий гранулометрический состав, частицы которого состоят из неслеживающихся кристаллов углекислого кальция со скользкими поверхностями. Карбонат кальция обладает высокой влагоемкостью - 45%, в то время у известняковой муки она составляет 26% [5].

Описываемую смесь получают простым смешиванием всех компонентов в обычных условиях. Мелкодисперсные частицы карбоната кальция, смешиваясь с более крупными частицами известняковой муки, увеличивают влагоемкость материала, в итоге смесь известняковой муки и карбоната кальция при отрицательных температурах смерзается при более высокой влажности, чем однокомпонентное известковое удобрение.

При этом за счет примеси мелкодисперсных неслеживающихся кристаллических частиц карбоната кальция обеспечивается хорошая сыпучесть материала и расширяется интервал влажности, при которой происходит смерзание смеси.

Известняковая мука, содержащая в качестве компонента карбонат кальция в количестве 20 - 40%, не смерзается при влажности, не превышающей капиллярную влагоемкость материала. При частичном смерзании сохраняется сыпучесть за счет хорошего скольжения кристаллов карбоната кальция.

Предлагаемое техническое решение поясняется примерами конкретного выполнения.

Пример 1. Смесь, состоящую из 80% известняковой муки грубого помола (ТУ-6-08-319-72) влажностью 14% и 20% карбоната кальция влажностью также 14%, засыпают в металлическую цилиндрическую форму диаметром 22 см и высотой 30 см и уплотняют ее. Другую аналогичную металлическую форму наполняют известняковой мукой (ТУ-6-08-319-72) влажностью 14% и уплотняют ее.

Обе формы выдерживают в морозильной камере сутки при температуре 20^oC. При этом известняковая мука без примеси карбоната кальция смерзается в сплошной монолит.

Смесь известняковой муки и карбоната кальция 14% влажности смерзается некрепко и легко разрушается при слабом механическом воздействии.

Пример 2. Смесь, содержащая 70% известняковой муки грубого помола и 30% карбоната кальция влажностью 14%, подвергается замораживанию в тех условиях, что и в примере 1. Смесь имеет следы смерзаемости и рассыпается в песок.

Пример 3. Смесь, содержащая 60% известняковой муки грубого помола и 40% карбоната кальция 14% влажности после замораживания в тех же условиях, что и в примере 1, не смерзается и полностью сохраняет сыпучесть.

Пример 4. Смесь, содержащую 80% известняковой муки грубого помола и 20% карбоната кальция при влажности 16%, замораживают в тех же условиях, что и в примерах 1-3. Смесь смерзается, разрушаясь в песок при раздавливании.

Пример 5. Смесь, содержащая 70% известняковой муки и 30% карбоната кальция при влажности 16%, замораживают в тех же условиях, что и в примерах 1-4. Смесь слабо смерзается, рассыпаясь при легком механическом усилии.

Пример 6. Смесь, содержащая 60% известняковой муки и 40% карбоната кальция при влажности 16%, замораживается в тех же условиях, что и в примерах 1-5. Смесь не смерзается и рассыпается под действием собственного веса.

Аналогично рассмотренным примерам проведены исследования по изучению степени смерзаемости и слеживаемости пылевидной известняковой муки (ГОСТ 14050-93) в смеси с карбонатом кальция. Установлено, что при температуре -20^oC пылевидная известняковая мука плотно смерзается в сплошную массу при влажности выше 12%. При добавлении к пылевидной известняковой муке 20% карбоната кальция и при влажности смеси мелиорантов в 16% материал, слабо смерзаясь, легко рассыпается в песок от незначительного механического усилия. При добавлении к пылевидной известняковой муке 40% карбоната кальция смесь при влажности 16% и температуре -20^oC не смерзается и рассыпается в песок под действием силы тяжести.

Таким образом, карбонат кальция при добавлении его к известняковой муке (сыромолотой и пылевидной) в количестве 20-40 вес.% обеспечивает несмерзаемость материала не только при 12% влажности известняковой муки, но и при 14-16% влажности последней. При этом сохраняется хорошее скольжение слоев смеси и сыпучести материала, так как мелкодисперсные частицы карбоната кальция обволакивают более крупные частицы известняковой муки.

Увеличение содержания карбоната кальция в смеси выше 40% при сохранении прежнего хорошего уровня сыпучести материала способствует смерзанию смеси при еще более высоких уровнях влажности (18 - 20%).

Источники информации

1. Алямовский Н. И. Известковые удобрения в СССР. М.: Колос, 1966, с. 53-58.

2. Смирнов Н.В. и Кашкин П.С. Производство известняковой муки. М.: Стройиздат, 1973 (аналог).

3. Авт.св. N 988797, МКИ³ C 05 D 3/00, БИ 2, 16.01.83 (прототип).

4. Козловский Е.В., Небольсин А.Н., Алексеев Ю.В. и Чуриков В.А. Известкование почв. Л.: Колос, Ленинградское отделение, 1983.

5. Аканова Н.И., Шильников И.А., Кирпичников Н.А. и Никифирова Н.В. Кальцийсодержащие отходы промышленности - источник известковых удобрений // Химия в сельском хозяйстве. 1966, N 6.