способ получения комплексного удобрения

Формула изобретения

Способ получения комплексного удобрения из отработанных растворов травления черных металлов, включающий сушку готового продукта, отличающийся тем, что содержащий микроэлементы отработанный сернокислый раствор травления черных металлов и молотую фосфоритную муку смешивают при массовом соотношении твердой фракции к жидкой фракции как 1:2, затем смешивают с цеолитом фракции 1,5-3,5 мм в количестве 25-45% от массы смеси, а сушку реакционной массы ведут при температуре 130-150°С.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологиям производства комплексных удобрений.

Известен способ переработки травильных растворов сернокислотного травления черных металлов, в котором, с целью получения сложных удобрений с микроэлементами, травильные растворы смешивают с мелкоизмельченным металлургическим шлаком с последующим нагреванием полученной пульпы при непрерывном перемешивании; металлургический шлак измельчают до размера частиц 0,3-1,0 мм, смешивание ведут в весовом соотношении фаз Т:Ж от 10:4 до 10:3 и нагревание ведут до температуры 130-150°С в течение одного часа (SU, авторское свидетельство №333155 А1, М. кл. С 05 D 9/02, С 05 D 3/04. Способ переработки травильных растворов (П.В.Дыбина и Т.Н.Елисеева (СССР). - Заявка №1439195/23-26; Заявлено 20.05.1970; Опубл. 21.03.1972, Бюл. №11 // Открытия. Изобретения. - 1972. - №11).

К недостаткам описанного способа, несмотря на то, что используются отходы металлургического производства, относятся высокая себестоимость продукта, многостадийность процесса обработки, большая трудоемкость, низкая эффективность для мелиорации солонцовых почв и комплексов.

Известен также способ получения микроэлементного суперфосфата путем разложения фосфатного сырья отработанной серной кислотой, в котором, с целью сокращения срока вызревания продукта при одновременном обогащении микроэлементами, в отработанную серную кислоту вводят молибденсодержащий раствор в соотношении 1:4,5-5,5; в качестве молибденсодержащего раствора используют отходы электроламповых производств следующего состава, %:

Н2MoO 4	32
HNO 3	20
H 2SO4	25
Н2О	Остальное

(SU, авторское свидетельство №793962 А1, М. кл.³ С 05 В 11/08. Способ получения микроэлементного суперфосфата / М.О. Гумбатов, А.В.Кононов, М.С.Алосманов и др. (СССР). - Заявка №2677554/23-26; Заявлено 25.10.1978; Опубл. 07.01.1981, Бюл. №1 // Открытия. Изобретения. - 1981. - №1).

К недостаткам описанного способа, несмотря на применение отработанных молибденсодержащих растворов электролампового производства, относятся низкая эффективность продукта как удобрения и химмелиоранта. Компоненты полученного удобрения не способствуют рассолонцеванию почвенных карбонатных и солевых горизонтов.

Известен способ получения комплексных микроудобрений, включающий обработку при перемешивании измельченного металлургического шлака отработанным раствором сернокислотного травления черных металлов, сушку и грануляцию готового продукта, в котором, с целью улучшения качества удобрений и придания им гербицидных свойств, а также снижения энергозатрат, отработанный раствор сернокислотного травления черных металлов смешивают с отработанными электролитами гальванических производств в соотношении (3,3-3,4):1,0 и полученный смешанный раствор подают на обработку металлургического шлака при Т:Ж=1:5 (SU, авторское свидетельство №1488290 А1, М. кл.⁴ С 05 D 9/02, 3/4. Способ получения комплексных микроудобрений / Т.Н.Елисеева (СССР). - Заявка №4261355/31-26; Заявлено 12.06.1987; Опубл. 23.06.1989, Бюл. №23 // Открытия. Изобретения. - 1989. - №23).

К недостаткам данного способа относятся многостадийность процесса обработки, необходимость грануляции полученного микроудобрения, шлак не содержит органических веществ, потребность в сушке, а также недостаточным количеством микроэлементов для питания сельскохозяйственных растений.

Известен также способ получения комплексного микроудобрения, включающий обработку измельченного основного металлургического шлака, содержащего оксид кремния, отработанными растворами травления черных металлов при перемешивании с последующей сушкой и грануляцией готового продукта, в котором обработку основного металлургического шлака осуществляют отработанными растворами травления черных металлов, содержащих плавиковую кислоту при массовом соотношении оксида кремния к плавиковой кислоте 1:(0,3-0,4) и Т:Ж=1:3, а сушку реакционной массы ведут при 180-200°С (RU, патент №2034819 С1, МПК⁶ С 05 D 9/02, 3/04. Способ получения комплексных микроудобрений / Т.Н.Елисеева, В.А.Елисеева (RU). - Заявка №5040753/26; Заявлено 29.04.1992; Опубл. 10.05.1995, Бюл. №13).

Описанные способ имеет ограниченные функциональные возможности, малопроизводителен, энергоемок, цикличность технологического процесса и требует дорогостоящего специального технологического оборудования.

Сущность заявленного изобретения.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - утилизация травильных растворов, повышение мелиорирующих и инсектофунгицидных свойств удобрений на основе фосфоритов.

Технический результат - снижение себестоимости комплексного удобрения.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе получения комплексного удобрения из отработанных растворов травления черных металлов, включающем сушку готового продукта, согласно изобретению содержащий микроэлементы отработанный сернокислый раствор травления черных металлов и молотую фосфоритную муку смешивают при массовом соотношении твердой фракции к жидкой фракции как 1:2, затем смешивают с цеолитом фракции 1,5-3,5 мм в количестве 25-45% от массы смеси, а сушку реакционной массы ведут при температуре 130-150°С.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Способ получения заявленного комплексного удобрения из отработанного сернокислого раствора травления черных металлов на завершающем этапе включает сушку готового продукта. Молотую фосфоритную муку смешивают с отработанным сернокислым травильным раствором. Содержание и химический состав фосфоритов, добытых в Трехостровском месторождении (Волгоградская область, 2004 год), в %: кремнезем - 47,33; оксид кальция - 17,40; оксид магния - 1,43; оксид серы - 0,63; P ₂O₅ - 9,03; нерастворимый остаток - 50,85; вода - 1,95. Состав сернокислого травильного раствора, %: H₂ SO₄ - 14,0; FeSO₄ - 22,8; Zn - 0,02; Ni - 0,02; Cu - 0,03.

Молотый суперфосфат и сернокислый травильный раствор содержат микроэлементы в доступной форме. Смешивание фосфорита (твердая фракция) с сернокислым травильным раствором ведут при массовом соотношении твердой фракции к жидкой фракции как 1:2. Полученную массу смешивают с цеолитом. К последним относятся алюмосиликаты, кристаллические структуры которых образованны тетраэдричными фрагментами SiO₄ ^4- и AlO ₄ ^5-, объединенными общими вершинами в трехмерный каркас, пронизанный полостями и каналами. В последних при завершении реакций находятся макро- и микроэлементы в водорастворимых формах и катионы металлов из растворов сернокислотного травления (Zn, Cu, Fe, Al и др.), аммония и др. Размер фракций цеолита - 1,5-3,5 мм. Цеолит добавляют в количестве 25-45% от массы смеси. Сушку реакционной массы ведут в шнековой сушилке при температуре 130-150°С. Размер гранул после сушки - 2,5-4,5 мм. Влажность готового продукта при упаковке в тару - 5,5-10,6%.

Полученное комплексное удобрение имеет следующий состав,%: Р₂О₅ - 12-13; Са - 20-21; F - 1,0; SiO₂ - 22-27; Fe - 5,6-6,7; Ni - 0,2-0,3.

Макроэлементы в полученном удобрении находятся в виде сульфатов и оксидов. Содержание твердого остатка не более 30%.

Добавляемый в удобрение цеолит придает ему мелиорирующие свойства пролонгированного действия. Продукт хорошо гранулируется. Использование отработанных травильных растворов вместо серной кислоты при разложении фосфоритов позволяет снизить себестоимость комплексного удобрения, а также снизить антропогенную нагрузку на промплощадки для хранения травильных растворов, уменьшить сброс технологической воды в открытые водоемы.