Способ получения химического мелиоранта-дикальцийфосфата с бором

(51) 01 25/238 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ питательных элементов (кальций, магний, калий,фосфор, бор) и оказывают ростстимулирующее и лечебное действия для ряда сельскохозяйственных культур, таких как картофель, свекла, гречиха,отдельные виды зерновых культур. Достигаемый технический результат упрощение, удешевление процесса и повышение эффективности микроудобрения путем введения в состав мелиоранта комплекса полезных микроэлементов (кальций, магний, калий, бор) для повышения мелиоративных свойств. Способ осуществляют следующим образом. Смесь борогипсполигалит обрабатывают промышленными сточными водами производства экстракционной фосфорной кислоты, аммофоса при массовом соотношении ТЖ 1(400-700), при изменении 7-11 ( раствора создают путем добавления в раствор извести). Полученный химический мелиорант дикальцийфосфат с бором содержит пять питательных компонентов фосфор, бор, кальций,магний, калий.(72) Танашева Маруан Рахметовна Бейсембаева Луиза Кимашкеевна Омаров Аскар Тулеутаевич Айбасова Асия Джунисбековна Шенебекова Гульзада Сулейменовна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный университет им. аль-Фараби Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО МЕЛИОРАНТА-ДИКАЛЬЦИЙФОСФАТА С БОРОМ(57) Изобретение относится к технологии получения фосфорных удобрений, в частности,дикальцийфосфата с бором, используемых в качестве химических мелиорантов,которые проявляют мелиорирующие и удобрительные свойства, содержат в своем составе несколько Изобретение относится к технологии получения фосфорных удобрений,в частности,дикальциифосфата с бором, используемых в качестве химических мелиорантов,которые проявляют мелиорирующие и удобрительные свойства, содержат в своем составе несколько питательных элементов (кальций, магний, калий,фосфор, бор) и оказывают ростстимулирующее и лечебное действия для ряда сельскохозяйственных культур, таких как картофель, свекла, гречиха,отдельные виды зерновых культур. Известен способ получения дикальциифосфата,используемого в качестве химического мелиоранта,при взаимодействии пропианата кальция с ортофосфорной кислотой (30-40) при температуре 80-90 с последующим отделением продукта фильтрацией, промывкой и сушкой (А.с. СССР 1213010 А, МПК С 05 В 3/00, С 01 В 25/32, опубл. 13.07.84, бюл.8). Недостатками известного способа являются- ведение процесса при высокой температуре 8090- исходными продуктами для получения дикальциифосфата являются дорогостоящие реактивные соединения - пропианат кальция и ортофосфорная кислота. Способы получения пропианата кальция отличаются значительными технологическими трудностями. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения химического мелиоранта дикальциифосфата с бором путем обработки борогипса фосфорсодержащей сточной водой (из расчета 1 вес. часть борогипса на 100-400 вес. частей фосфорсодержащих сточных вод), при создании , равном 7-10. Необходимоесоздается путем добавления реактивного едкого натра. Борогипс и фосфорсодержащую сточную воду тщательно перемешивают до установления равновесия, затем твердую фазу отделяют от жидкой и в твердой фазе определяют содержание Р 2 О 5 и В 2 О 3 (А.с. СССР,1782971 МПК С 05 В 3/00, опубл. 23.12.92, бюл. 5). Недостатками известного способа являются- недостаточно высокое содержание Р 2 О 5 в готовом продукте. Задача изобретения - разработка способа получения нового вида химического мелиоранта,содержащего несколько полезных компонентов(кальций, магний, калий, фосфор и бор),используемого в качестве мелиоранта и микроудобрения для мелиорации почв,подвергающихся сильному опустыниванию,особенно на кислых и солончаковых почвах. Технический результат упрощение,удешевление процесса и повышение эффективности микроудобрения путем введения в состав мелиоранта комплекса новых полезных микроэлементов (кальций, магний, калий, бор) для повышения мелиоративных и удобрительных свойств. 2 Технический результат достигается способом получения химического мелиоранта дикальцийфосфата с бором путем обработки некондиционной руды фосфорсодержащими сточными водами (ФСВ) при определенном рН с последующим отделением твердой фазы, но в отличие от известного в качестве некондиционной руды используют смесь борогипса (БГ) и полигалита (ПГ) при соотношении БГПГ 11, а в качестве фосфорсодержащих сточных вод - сточные воды производства экстракционной фосфорной кислоты, аммофоса при массовом соотношении твердой и жидкой фаз ТЖ 1(400-700) и рН 7-11,для создания соответствующейиспользуют известь. Интервал соотношения борогипсполигалит(БГПГ 11) при соотношении твердой и жидкой фаз ТЖ, равном 1(400 -700), обусловлен тем, что при соотношении твердой и жидкой фаз ниже 1 400 содержание фосфора в готовом продукте невысокое,а при соотношении выше 1700 содержание магния и калия в готовом продукте значительно понижается. Реагенты,предложенные для получения сложного химического мелиоранта дикальцийфосфата с бором, имеют ряд преимуществ перед известными- упрощают процесс, исключается обязательное создание , равное 7-10 путем введения в процесс едкого натра- удешевляют процесс (для получения мелиоранта вместо дорогостоящего едкого натра используется дешевая известь)- повышают эффективность удобрительных свойств полученного мелиоранта, так как в состав продукта вводят 5 полезных для сельскохозяйственных культур микроэлементов(кальций, магний, калий, фосфор, бор). Авторам неизвестно использование смеси некондиционных руд борогипса и полигалита для получения дикальцийфосфата с бором,используемых в качестве химических мелиорантов. Процесс осуществляют следующим образом в смесь борогипса с полигалитом при соотношения БГПГ 11 вводят фосфорсодержащую сточную воду при соотношении твердой и жидкой фаз ТЖ,равном 1(400-700), туда же добавляют расчетное количество извести Са(ОН)2 (для создания рН 711). Полученный раствор подают в реактор, где осуществляют перемешивание на встряхивающей машине типа Е 1-203 с частотой колебания 180 об/мин. После отстаивания твердую и жидкую фазы разделяют. Образовавшийся осадок химического мелиоранта высушивают при комнатной температуре. Анализ полученного продукта показал, что содержание Р 2 О 5 соответствует 23,45 - 28,70 , бора- 0.3-1.0, кальция - 34,65 - 37,8 , магния - 4,25 6,37 , калия-5,10-9,1 . Пример 1. В работе используют борогипс Индерского месторождения состава В 2 О 3 - 4,4 , СаО -27,8 3 -27,8 полигалит - СаО -19,0,-7,20 , 3 -52,2 К 2 О -13,0. Навеску (10 г) смеси борогипс полигалит БГПГ 11 помещают в реактор и заливают фосфорсодержащей сточной водой при соотношении ТЖ 1200 с концентрацией Н 3 РО 4 2,5 г/л, перемешивают в течение 20 минут и после установления равновесия твердую фазу отделяют от жидкой. Анализ твердой фазы показал, что в полученном мелиоранте содержатся(в)Р 2 О 5 общ,-28.9, Р 2 О 5 водн, 1,8, В 2 О 3 - 1,85, СаО 35,9 -5,0, К 2 О -8,16. Пример 2. Опыт проводят аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что меняют соотношение Т(фосфорсодержащая сточная вода) ТЖ 1500 и перемешивают в течение 30 минут на встряхивающей машине типа Е 1-203 с частотой колебания 180 об/мин. После установления равновесия осадок отделяют от жидкой и осадок анализируют на содержание основных компонентов. Установлено, что в полученном продукте содержится (в ) Р 2 О 5 общ,- 29,4, Р 2 О 5 водн, - 2,0, В 2 О 3 -1,50, СаО 37,63-6,34, К 2 О -8,35. Пример 3. Опыт проводят так же, как и в предыдущих примерах 1-2 с той лишь разницей, что берут соотношение(фосфорсодержащая сточная вода) ТЖ равное 1600, перемешивают в течение 40 минут. Отделяют твердую фазу от жидкой и анализируют на содержание основных компонентов. Установлено,что полученный продукт содержит следующие микроэлементы, (в ) Р 2 О 5 общ, - 29,5, Р 2 О 5 водн - 2,6, В 2 О 3 - 1,45, СаО 37,80- 7,0, К 2 О -9,10. Пример 4. В реакторе навеску смеси борогипсполигалит(10 г) заливают фосфорсодержащей сточной водой при соотношении ТЖ 1700, перемешивают в течение 50 минут. Выпавший осадок отделяют от жидкой, сушат и анализируют на содержание основных питательных компонентов. Установлено,что в полученном продукте содержатся, (в ) 25 общ, - 29,4, Р 2 О 5 водн, - 2,3, В 2 О 3 - 1,45, СаО 37,80- 7,0, К 2 О -9,0. Пример 5. В реакторе, как и в предыдущих опытах перемешивают твердую фазу, состоящую из смеси борогипс полигалит и фосфорсодержащей сточной воды при соотношении 1800 в течение 60 минут. Отделяют выпавший осадок от жидкой фазы, сушат и анализируют на содержание микроэлементов. Получены следующие результаты, (в ) Р 2 О 5 общ, - 24,6, Р 2 О 5 водн - 2,1, В 2 О 3 - 0,85, СаО 36,75- 4,25, К 2 О -6,13. Пример 6. Аналогично вышеприведенным примерам(1-5) смесь борогипс полигалит (10 г) обрабатывают фосфорсодержащей сточной водой при соотношении 11000 и перемешивают в течение 60 минут. Отделяют от жидкой твердую фазу, сушат и анализируют на содержание основных питательных компонентов. Установлено, что в полученном продукте содержится, (в ) Р 2 О 5 общ,-24,6, Р 2 О 5 водн -2,1, В 2 О 3-0,45, СаО-35,87-4,38 , К 2 О-5,10 Для обоснования выбранных интервалов ведения процесса опытные данные (в примерах 1-6) по содержанию в полученных образцах Р 2 О 5 (общей и воднорастворимой), В 2 О 3, СаО К 2 О сведены табл.1. Таблица 1 Обоснование выбранных интервалов ведения процесса получения химического мелиорантадикальцийфосфата с бором ТЖ Анализ составов твердых фаз полученного мелиоранта на содержание основных компонентов(таблица 1) показал, что при соотношении ТЖ 1(400-700) содержание пятиокиси фосфора изменяется от 29,2 до 29,4, а содержание бора во всех пробах остается приблизительно постоянным и в пределах требуемой нормы для борсодержащих микроудобрений (1,40 до 1,85). При соотношении ТЖ 1800 содержание бора, магния, калия уменьшается. Следовательно,оптимальным соотношением твердой и жидкой фаз являются ТЖ 1 (400-700). 3 Предлагаемый способ имеет ряд преимуществ 1. Полученный химический мелиорант дикальцийфосфат с бором обогащен кальцием,магнием, калием, фосфором, бором, т.е. является ценным сложным микроудобрением, используемым для мелиорации почв,подвергающихся опустыниванию. 2. Бор в полученном продукте связан с фосфатом кальция,поэтому он хорошо усваивается растениями и меньше вымывается почвенными растворами, т.е. полученное удобрение проявляет пролонгирующее действие. 3. Использование предлагаемого способа расширяет сырьевую базу борного сырья за счет вовлечения отечественного борогипса Индерского месторождения для получения химических мелиорантов. 4. Предлагаемый способ является ресурсосберегающим за счет использования одновременно двух некондиционных руд(полигалита и борогипса) и отхода фосфорного производства (фосфорсодержащей сточной воды) и перевода его в полноценный вторичный продукт химический мелиорант,содержащий пять питательных компонентов фосфор, бор, кальций,магний, калий. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения химического мелиоранта дикальцийфосфата с бором, путем обработки некондиционной руды фосфорсодержащими сточными водами при определенномс последующим отделением твердой фазы,отличающийся тем,что в качестве некондиционной руды используют смесь борогипса(БГ) и полигалита (ПГ) при соотношении БГПГ 11, а в качестве фосфорсодержащих сточных вод - сточные воды производства экстракционной фосфорной кислоты, аммофоса при массовом соотношении твердой и жидкой фаз ТЖ 1(400-700) и рН 7-11. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для созданияраствора используют известь. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве борогипса используют некондиционную руду Индерского месторождения.