Изобретение относится к производству азотного удобрения - известково-аммиачной селитры, которая в отличие от аммиачной селитры невзрывоопасна и не закисляет почву. Сущность способа состоит в том, что смешивают плав нитрата аммония с карбонатом кальция и процесс ведут в присутствии нитрата магния в количестве 0,1-0,4% в пересчете на магний к массе продукта, ингибирующего образование в удобрении нитрата кальция, обуславливающего гигроскопичность и слеживаемость удобрения. Получают удобрение с содержанием нитрата кальция не более 0,2% и хорошими потребительскими свойствами за счет высокой прочности гранул, при этом используют химически осажденный карбонат кальция с температурой не ниже 40 o С, размером частиц не выше 0,1 мм и влажностью не более 1%, который получают в процессе обработки карбонатом аммония тетрагидрата нитрата кальция, выделяемого при азотно-кислотной переработке природного кальцийфосфата в сложное удобрение, плав нитрата аммония получают путем упарки 40-60%-ного водного раствора, образующегося в вышеуказанном процессе, или 87-92%-ного раствора нитрата аммония - продукта нейтрализации 56-59%-ной азотной кислоты аммиаком. Нитрат магния может быть получен действием азотной кислоты на магнезит, оксид или гидроксид магния. Содержание нитрата кальция в целевом продукте составляет 0,1-0,2%, а прочность гранул составляет 2 кг на гранулу. 7 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к способам получения азотных удобрений, а именно известково-аммиачной селитры. Известково-аммиачная селитра (ИАС) находит в сельском хозяйстве все более широкое применение, вытесняя аммиачную селитру, так как имеет два важных преимущества: ИАС в отличие от аммиачной селитры не взрывоопасна и содержит в своем составе карбонат кальция, препятствующий закислению почвы, которое имеет место при использовании аммиачной селитры. Одним из основных требований, предъявляемых к ИАС, определяющих ее потребительские свойства, является минимальное содержание нитрата кальция, возможность образования которого существует при смешении нитрата аммония с карбонатом кальция. Наличие нитрата кальция в ИАС обуславливает повышенную гигроскопичность удобрения и, в конечном итоге, его слеживаемость. Известен способ получения ИАС путем термообработки водной смеси нитрата аммония и карбоната кальция с добавкой 2-3% карбоната аммония [пат.РФ 2077484, кл. С 01 С 1/00, oп. 20.04.97]. Способ позволяет получать удобрение с содержанием нитрата кальция 1,8-2,1% (здесь и далее проценты массовые), и это является его недостатком. Наиболее близким к предлагаемому по совокупности существенных признаков является известный способ получения ИАС, включающий смешение плава нитрата аммония с карбонатом кальция в присутствии 0,2% сульфата магния в качестве ингибитора образования нитрата кальция с последующим гранулированием и охлаждением целевого продукта (Технология аммиачной селитры. Под ред. В.М. Олевского. М.: Химия, 1978, с.240-243). Известный способ, хотя и позволяет снизить содержание нитрата кальция в целевом продукте до 0,4%, однако оно остается еще достаточно высоким, что является недостатком способа. Технической задачей, решаемой предлагаемым способом, является снижение содержания нитрата кальция. Поставленная техническая задача решается тем, что в способе получения известково-аммиачной селитры путем смешения плава нитрата аммония с карбонатом кальция в присутствии соли магния как ингибитора образования нитрата кальция с последующим гранулированием и охлаждением целевого продукта, согласно изобретению в качестве соли магния используют нитрат магния в количестве 0,1-0,4% в пересчете на магний к массе целевого продукта. При этом для смешения с плавом нитрата аммония берут химически осажденный карбонат кальция с температурой не ниже 40 o С, размером частиц не выше 0,1 мм и влажностью не более 1%. В качестве химически осажденного карбоната кальция используют продукт обработки карбонатом аммония тетрагидрата нитрата кальция, выделяемого в процессе азотно-кислотной переработки природного кальцийфосфата в сложное удобрение. В качестве плава нитрата аммония используют продукт упаривания 87-92%-ного водного раствора нитрата аммония, а в качестве последнего берут продукт нейтрализации 56-59%-ной азотной кислоты аммиаком или продукт упаривания 40-60%-ного водного раствора, получаемого в процессе азотно-кислотной переработки природного кальцийфосфата в сложное удобрение. Нитрат магния можно вводить на стадии получения 87-9%-ного раствора нитрата аммония, а в качестве нитрата магния можно использовать продукт обработки магнезита, оксида или гидроксида магния азотной кислотой. Пример Известково-аммиачную селитру получают на опытно-промышленной установке производительностью 1-3 т/ч по целевому продукту. В качестве исходных материалов используют плав нитрата аммония с температурой 172-182 o С, содержащий 0,15-0,55% нитрата магния в пересчете на магний, и 0,2% воды (значение рН 10%-ного раствора - 5-6), а также осажденный карбонат кальция с влажностью 0,8%, температурой 40-80 o С, средним размером частиц 0,05 мм, максимальным 0,1 мм. Плав нитрата аммония получают путем нейтрализации аммиаком 56-59%-ной азотной кислоты и упарки продукта нейтрализации. Нитрат магния вводят перед упаркой в виде азотно-кислого раствора нитрата магния с концентрацией 25-35% по соли, полученного путем обработки магнезита азотной кислотой. Карбонат кальция получают путем обработки тетрагидрата нитрата кальция, выделенного в процессе азотно-кислотной переработки апатитового концентрата, карбонатом аммония с последующим отделением от маточного раствора (50%-ного раствора нитрата аммония) и сушкой. В реактор-смеситель с рабочим объемом 0,1 м 3 непрерывно подают 0,7-2,2 т/ч плава нитрата аммония и 0,3-0,8 т/ч осажденного карбоната кальция. Время пребывания смеси в реакторе-смесителе 2-6 мин. Смесь из реактора-смесителя со скоростью 1-3 т/ч подают в гранулятор леечного типа с размером отверстий 1-1,2 мм, образующиеся гранулы поступают в башню, где охлаждаются встречным потоком воздуха до температуры 100 o С. Затем гранулы подают в аппарат кипящего слоя, где их охлаждают воздухом до температуры 20-50 o С, и далее на склад целевого продукта. В результате получают 1-3 т/ч известково-аммиачной селитры следующего состава, %: Карбонат кальция - 25-30 Нитрат кальция - 0,1-0,2 Вода - 0,3-0,4 Нитрат магния - 0,1-0,4 (в пересчете на магний) Нитрат аммония - Остальное Содержание азота в целевом продукте - 24-26%. Прочность гранул на раздавливание - 2 кг на гранулу. Из представленных данных видно, что заявляемый способ по сравнению с известным позволяет повысить прочность гранул удобрения в 4 раза. Содержание нитрата кальция в целевом продукте составляет 0,1-0,2%, что в 4-8 раз ниже допустимого уровня. Таким образом, заявляемый способ позволяет получать удобрение с высокими потребительскими свойствами. Дополнительным преимуществом заявляемого способа по сравнению с известный является то, что его реализация не приведет к повышению коррозии промышленного оборудования. Реализация известного способа, предусматривающего применение солей кремнефтористоводородной кислоты, неизбежно обусловит повышенную коррозию оборудования. Для смешения с плавом нитрата аммония предпочтительно использовать осажденный карбонат кальция с температурой не ниже 40 o С, размером частиц не более 0,1 мм и влажностью не более 1%. При использовании реагента с температурой ниже 40 o С происходит загустевание смеси и ухудшение ее перемешивания. В случае использования реагента с размером частиц более 0,1 мм осложняется работа леечного гранулятора. Применение реагента с влажностью более 1% приводит к увеличению содержания воды в целевом продукте. В качестве химически осажденного карбоната кальция целесообразно использовать продукт обработки карбонатом аммония тетрагидрата нитрата кальция, выделяемого в процессе азотно-кислотной обработки природного кальцийфосфата, что позволит полезно использовать полупродукт этой переработки. В качестве плава нитрата аммония целесообразно использовать продукт упариваиия 87-92%-ного водного раствора нитрата аммония, то есть использовать реагент, получение которого широко освоено в промышленности. А в качестве 87-92%-ного водного раствора нитрата аммония целесообразно использовать полупродукты, получение которых также широко освоено в промышленности, а именно: - продукт нейтрализации 56-59%-ной азотной кислоты аммиаком; - продукт упаривания 40-60%-ного водного раствора нитрата аммония, получаемого при обработке тетрагидрата нитрата кальция карбонатом аммония. Нитрат магния целесообразнее вводить в 87-92%-ный водный раствор нитрата аммония в виде азотно-кислого раствора, продукта обработки магнезита, оксида или гидроксида магния азотной кислотой.
Формула изобретения
1. Способ получения известково-аммиачной селитры путем смешения плава нитрата аммония с карбонатом кальция в присутствии соли магния как ингибитора образования нитрата кальция с последующим гранулированием и охлаждением целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве соли магния используют нитрат магния в количестве 0,1-0,4% в пересчете на магний к массе целевого продукта.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для смешения с плавом нитрата аммония берут химически осажденный карбонат кальция с температурой не ниже 40°С, размером частиц не выше 0,1 мм и влажностью не более 1%.3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в качестве химически осажденного карбоната кальция используют продукт обработки карбонатом аммония тетрагидрата нитрата кальция, выделяемого в процессе азотнокислотной переработки природного кальцийфосфата в сложное удобрение.4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что в качестве плава нитрата аммония используют продукт упаривания 87-92%-ного водного раствора нитрата аммония.5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве 87-92%-ного раствора нитрата аммония используют продукт нейтрализации 56-59%-ной азотной кислоты аммиаком.6. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве 87-92%-ного раствора нитрата аммония используют продукт упаривания 40-60%-ного водного раствора, получаемого в процессе азотнокислотной переработки природного кальцийфосфата в сложное удобрение.7. Способ по одному из пп.4-6, отличающийся тем, что нитрат магния вводят на стадии получения 87-92%-ного раствора нитрата аммония.8. Способ по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что в качестве нитрата магния используют продукт обработки магнезита, оксида или гидроксида магния азотной кислотой.
Другие изменения, связанные с зарегистрированными изобретениями
Изменения:
Зарегистрирован переход исключительного права без заключения договора
Дата и номер государственной регистрации перехода исключительного права: 12.02.2010/РП0000549
Патентообладатель: Закрытое акционерное общество "Завод минеральных удобрений Кирово-Чепецкого химического комбината"
Прежний патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью "Завод минеральных удобрений Кирово-Чепецкого химического комбината"
Удобрение аммиачная селитра применяется как основное средство, так и в качестве подкормки растений. Относится к веществам с высокой водорастворимостью и концентрацией. Основное преимущество перед другими заключается в том, что азот в ней содержится в аммонийном и нитратном виде в равных пропорциях. Но так как, нитрат аммония, является взрывоопасным веществом, для устранения этого качества, производится известково-аммиачная селитра.
Используют это удобрение с учетом климатических условий. Если часто идут дожди, то происходит естественное вымывание, поэтому основное внесение должно производиться с углублением в грунт. В дальнейшем – используется метод подкормок. При устойчиво сухой погоде (без осадков) – можно вносить и осенью.
Характеристика и химические формулы
Известково-аммиачная селитра – это механическая смесь селитры аммиачной и известняка (доломита). Гранулированное вещество, имеющее в своем составе следующие полезные элементы: азот (28%), азот в нитратной форме (14%), оксиды кальция и магния (4 и 2%) и совсем маленькую (1,5%) долю воды. Сыпучесть – 100%.
Химические формулы:
- аммиачной – NH 4 N0 3 ;
- известково-аммиачной – NH 4 NO 3 + CaCO 3 .
Цели применения
Известково-аммиачная селитра повышает обмен веществ в растениях, особенно в период роста при образовании стеблей и листьев. Улучшает способность растений образовывать хлорофилл (кода листья растений бледнеют и желтеют, то это первый признак его недостатка). Способствует активному развитию корней (в образовании корневых волосков). Увеличивает активность при окислительно-восстановительных процессах. Регулирует кислотность почвы.
Процесс применения
Инструкция по применению аммиачной селитры довольно проста.
Известково-аммиачная селитра проявит все свои полезные качества при соблюдении следующих условий:
- размещение непосредственно у корневой системы;
- внесение перед основной обработкой почвы (или вместе с ней);
- выполнение подкормок, в соответствии с потребностями сельскохозяйственных культур в конкретный период роста, развития и плодообразования.
Аммиачная селитра применяется как при основном (прямом) удобрении почвы, так и в виде подкормок.
Нормы основного внесения:
- 20–30 г/м 2 , на ежегодно удобряемых участках.
- 35–50 г/м 2 , на истощенных почвах, или тех, которые только начинают осваиваться.
Нормы внесения для подкормки.
Химическая формула известково-аммиачной селитры - NH4NO3×CaCO3. Для получения этого вещества в расплав нитрата аммония вносят размолотый доломит или известняк. После этого полученную смесь гранулируют. Диаметр гранул равняется 1 - 5 мм. За счет увеличенного размера гранул и их прочности известково-аммиачная селитра хорошо смешивается с другими удобрениями.
Известково-аммиачная селитра или, как ее сокращенно называют, ИАС является эффективным удобрением, превосходящим по своим физическим свойствам аммиачную селитру, так как оно не впитывает влагу и взрывобезопасно. Поэтому допускается хранение его в штабелях.
В состав ИАС входит 2% магния, 4% кальция и 27% азота. Благодаря такому составу известняково-аммиачная селитра обладает комплексным воздействием на растения.
Действительно, азот является важнейшим компонентом аминокислот, белков, хлорофилла, гормонов и многих других активных биологических соединений.
Магний так же входит в состав хлорофилла, принимая участие в фотосинтезе. Кроме того он активизирует ферменты, которые ответственны за поглощение и усвоение фосфора растениями. При дефиците магния происходит замедление и остановка роста растений.
Кальций отвечает за движение углеводов и повышает растворимость многих элементов питания в почве, способствуя тем самым лучшему их поглощению растениями.
От кальция и магния зависит прочность стенок клеток и их сцепление, обеспечивая рост и развитие корневой системы. Внешние проявления недостатка кальция состоят в появлении верхних белесых листьев и потеря ими тургора.
Известково-аммиачная селитра применяется в качестве сложного удобрения. Она, как и другие азотные удобрения, обладает универсальностью применения, не теряя своих качеств на любых видах почв и в любых климатических зонах. Однако наилучшие результаты, благодаря карбонатам кальция и магния, приносит его применение на солонцовых и кислых почвах, а так же на легких почвах с невысоким содержанием магния.
Его используют для питания и подпитки зерновых и масличных культур, овощей и сахарной свеклы. ИАС обеспечивает наращивание зеленой массы и способствует повышению урожайности.
При внесении известково-аммиачной селитры, ее разбрасывают по поверхности и затем заделывают ее в почву. Впрочем, иногда заделка не производится. Под овощные культуры удобрение вносится ленточным способом. При посеве ИАС вносится в лунки, при норме расхода от 7 до 15 кг на гектар.
Под яровые зерновые ИАС вносится перед севом в подкормку, которая производится два раза. В первый раз подкормка производится исходя из нормы 10-30 кг на гектар, второй раз - 15-40 кг на гектар. При этом сроки подкормки назначаются в зависимости от фаз развития растений.
Норма внесения ИАС под силосные культуры колеблется от 40 до 50 кг на гектар. Так как в этом случае ИАС вносится вместе с органическими удобрениями, то норма зависит от их количества.
Под подсолнечник аммиачно-известковая селитра вносится в качестве подкормки для повышения содержания в нем протеина. При этом норма составляет 30 кг на гектар.
По данным научных исследований применение ИАС в среднем дает повышение урожайности для озимой пшеницы - 3,3 -7,1 ц/га, для ярового ячменя - 2,5 - 3,7 ц/га, для силосной кукурузы - 28 - 63 ц/га. Так же отмечается повышение содержания клейковины в среднем на 2,5%. При этом качество клейковины оказывается выше, чем при применении других азотных удобрений.
Выпускается аммиачно-известковая селитра в стандартной упаковке по 50 и 800 кг, а так же россыпью.
Азотно - кальциевое физиологически нейтральное удобрение, содержит также микроэлементы цинк и медь, улучшающие усвоение азота и магния из почвенного раствора.
Цена - 7700 грн/т
В известково - аммиачной селитре аммонийный и нитратный азот присутствует в равных количествах, что делает ее универсальным высокоэффективным минеральным удобрением. Неоспоримым приемуществом использования известково - аммиачной селитры является отсутствие надобности дальнейшего дополнительного известкования почвы.
Кальций - как важный элемент клеточных стенок и структурный компонент хромосом способствует регуляции ферментной активности в растениях, благодаря которой обеспечивается поглощение других элементов питания, особенно азота. Кальций известковой селитры способствует укреплению соломины зерновых культур, повышению прочности кожуры, качества клубней и корнеплодов, что значительно снижает потери сельскохозяйственной продукции при хранении.
Известковая селитра используется как самостоятельное удобрение и как компонент в производстве тукосмеси.
Физико - химический состав
Азот - важнейший биологический элемент, являющийся основной частью всех белков и аминокислот, нуклеиновых кислот, алкалоидов, хлорофилла, многих витаминов, гормонов и других биологически активных соединений. Все ферменты, катализирующие процессы бомена веществ в растениях - белковые вещества.
Магний - участвует в процессе фотосинтеза, входя в состав хлорофилла, и играет важную роль в активизации ферментов, осуществляющихпоступление и передвижение фосфора в растениях. При недостатке магния наблюдается хлороз растений и имеет место остановка роста.
Кальций - способствует транспортировке углеводов в растениях, улучшает растворимость многих соединений в почве, способствует поглощению растениями важных элементов питания. Кальции и магний укрепляют стенки клеток и их скрепление друг с другом, способствуют развитию корневой системы, являются необходимыми питательными элементами. Острый дефицит этого элемента проявляется в образовании белесых листьев на верхних молодых частях растений и потери тургора верхний листьев и стеблей. Даже у картофеля, устойчивого к избыточной кислотности почвы, верхние листья с трудом распускаются, точка роста стебля отмирает.
На кислых почвах, в которых накапливаются нитраты, потери внесенного азота могут достигать 50-55%. Поэтому оптимальная реакция среды в почве и содержание питательных элементов - главное условие хорошего азотного питания растений азотом при внесении азотных удобрений.
Известково-аммиачная селитра единственное универсальное азотное удобрение для всех почв и растений. При систематическом применении певосходит по эффективности другие формы азотных удобрений на кислых почвах. Так, полевые опыты показали, что систематическое внесение известково-аммиачной селитры на кислой почве в 3,3 раза эффективнее обычной аммиачной селитры.
Оптимальная реакция среды(особенно при возделывании ячменя пивоваренного) в почве и содержание питательных элементов - главное условие хорошего и поноценного питания растений при внесении удобрений.
Поэтому систематическое применение обычных форм азотных удобрений потребность растений в магнии еще болше увеличивается, вследствии чего следует применять ИАС, нейтрализованную доломитом, которая в этих условиях более эффективна, чем нейтралихованная известняком. Применение ИАС в дозах 3-5ц/га обеспечивает около 50%годовой потребности растений в магнии.
ИАС не слеживается, не горит и даже при силной детонации не взрывается.
