Способ получения гранулированного калийного удобрения

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО КАЛИЙНОГО УДОБРЕНИЯ(71) Заявитель Фонд фундаментальных дований(73) Патентообладатель Фонд фундаментальных исследований(57) Способ получения гранулированного калийного удобрения, включающий обработку мелкозернистого хлористого калия связующей добавкой на основе модифицированных лигносульфонатов, гранулирование и сушку, отличающийся тем, что в качестве связующей добавки используют лигносульфонаты, последовательно модифицированные полиакриламидом при соотношении лигносульфонаты полиакриламид, равном 10,005-0,1, и сульфатом меди или цинка, взятом в количестве 0,3-1,0 в расчете на медь или цинк от массы удобрения, при этом общее количество связующей добавки составляет 0,5-2,0.(56) 1. А.с СССР 1502553, МКИ С 05 С 9/02, 1989. 2. А.с. СССР 1567558, МКИ С 05 Д 1/00, 1/02, 1990. Изобретение относится к технологии получения минеральных удобрений и может быть использовано на предприятиях, выпускающих калийные и другие минеральные удобрения. Известен способ получения гранулированного удобрения путем обработки мелкозернистого хлористого калия предварительно приготовленной композицией, включающей мочевиноформальдегидную смолу и гидролизованный полиакрилонитрил с медным купоросом, с последующей грануляцией продукта и его сушкой 1. Недостатком данного способа является необходимость использования высокого содержания медного купороса (30-50 от массы связующего) для получения композиции. В противном случае не достигается высокая прочность и низкая гигроскопичность удобрений. Кроме того, высока стоимость используемых компонентов, особенно гидролизованного полиакрилонитрила. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения гранулированного калийного удобрения, который заключается в обработке хлористого калия лигносульфонатами техническими, модифицированными гидроксиламином солянокислым 2. Недостатками указанного способа является низкая эффективность по увеличению прочности гранул, высокая растворимость в воде. Задачей, решаемой данным изобретением, является снижение растворимости удобрения в воде при сохранении высокой механической прочности гранул. Сущность изобретения достигается путем обработки мелкозернистого хлористого калия связующей добавкой, гранулирования и сушки. Отличительной особенностью способа является то, что в качестве связующей добавки используют лигносульфонаты (ЛС), последовательно модифицированные полиакриламидом (ПАА) при соотношении лигносульфонатыполиакриламид, равном 10,005-0,1, и сульфатом меди или цинка, взятом в количестве 0,3-1,0 в расчете на медь или цинк от массы удобрения, при этом общее количество связующей добавки составляет 0,5-2,0. В предлагаемом изобретении использовались лигносульфонаты, являющиеся многотоннажным побочным продуктом целлюлозно-бумажной промышленности (ТУ 13-0281036-05-89). Содержание основного вещества 50, рН - 4,2. Полиакриламид (ТУ 6-14-99-82) выпускается в виде водного геля, хорошо раство 1996 1 римого в воде. Содержание основного вещества 7,6-8,3. Медный купорос представляет собой товарный продукт, соответствующий ГОСТ 4165-78, сульфат цинка (ГОСТ 4174-77). Оптимальное количество микроэлементов в расчете на медь или цинк составляет 0,3-1,0 от массы удобрения, как видно из таблицы 1. Уменьшение содержания микроэлементов менее 0,3 нецелесообразно вследствие снижения агрохимической ценности удобрения, увеличение их более 1 приводит к ухудшению показателей прочности гранул. Таблица 1 Содержание микроэлеПрочность гранул КС 1 по истечении суток (МПа) ментов в г на 100 г КС 1 медь цинк 0,20 26,3 26,0 0,30 25,0 25,4 0,50 24,5 24,0 0,75 23,9 24,0 1,00 23,6 24,4 1,15 22,1 22,0 Пример 1. 4,5 г 50-ного раствора лигносульфонатов смешивают с 22,5 г 0,5-ного раствора полиакриламида (соотношение компонентов 10,05), затем в смесь вводят 2,5 г сульфата меди (или цинка). Смесью обрабатывают 250 г гранул КС 1 или мелкозернистый КС 1, который затем прессуют в гранулы. Содержание связующей добавки 0,92, содержание микроэлементов 1,0. Удобрение высушивается при температуре 100 С до постоянной массы. Полученные образцы испытываются на прочность и степень растворения в воде. Прочность гранул определяли методом разрушения при осевом сжатии (ГОСТ 215602-76), степень растворения в воде - весовым методом. Остальные примеры осуществления предложенного способа получения удобрения с использованием предложенной связующей добавки в количествах, указанных в формуле изобретения, а также выходящих за данные пределы осуществляли по примеру 1. Полученные результаты представлены в таблице 2. Как следует из таблицы 2, уменьшение содержания связующей добавки менее 0,5 ухудшает физикомеханические характеристики удобрения, увеличение содержания добавки более 2 отрицательно сказывается на агрохимической ценности удобрения, т.к. снижает содержание основного питательного элемента. Оптимальным соотношением ЛСПАА является 10,005-0,1. Уменьшение содержания ПАА в составе связующего менее 0,005 мас.ч. приводит к снижению прочности и увеличению растворимости в воде удобрения, а увеличение содержания ПАА в составе связующего более 0,1 мас.ч. незначительно сказывается на физико-механических характеристиках удобрения. Уменьшение содержания ЛС в связующем менее 1 мас.ч. ухудшает показатели конечного продукта, а увеличение его содержанияявляется нецелесообразным, т.к. уменьшает количество основного питательного компонента, снижая питательную ценность удобрения. Таким образом, использование в качестве связующей добавки лигносульфонатов, модифицированных полиакриламидом с последующим введением микроэлементов увеличивает прочность гранул удобрения в 1,1-1,6 раза, уменьшает их степень растворения в воде в 1,1-1,4 раза, а также увеличивает агрохимическую ценность удобрений за счет введения в их состав микроэлементов, обеспечивая преимущества предложенного способа перед прототипом. Усиление связующего действия предложенной добавки (смеси лигносульфонатов и полиакриламида) по сравнению с использованием компонентов в индивидуальном состоянии обусловлено образованием нового соединения - интерполимерного комплекса на основе ЛС и ПАА, что доказано применением ряда методов ИК-спектроскопии, дифференциального термогравиметрического анализа. Медь и цинк также участвуют во взаимодействии с полимерами - лигносульфонатами и полиакриламидом, что приводит к образованию на поверхности и в объеме гранул удобрения прочного каркаса из полимерметаллического комплекса. Это является причиной эффективного связующего действия предложенной добавки по улучшению физикомеханических свойств удобрений. Практическая реализация данного способа возможна в условиях предприятий, выпускающих минеральные удобрения. Увеличение прочности гранул позволит сохранить требуемый гранулометрический состав удобрения, улучшить условия труда, повысить эффективность использования туков в сельском хозяйстве, а также условия их хранения и транспортировки. Содержание связующей добавки,от массы КС 1 0,3 0,5 0,8 1,0- содержание меди составляет 0,5 от массы КС 1- в числителе указана прочность гранул, МПа ХХХ- в знаменателе указана степень растворения КС 1 в воде, . ХХ оставитель А.Ф. Фильченкова Редактор Т.А. Лущаковская Корректор Т.Н. Никитина Заказ 7047 Тираж 20 экз. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 3