Способ получения капсулированного медленнодействующего минерального удобрения

(51) 05 3/04 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к производству минеральных удобрений и может быть использовано для получения капсулированных удобрений пролонгированного действия. Задача изобретения получение капсулированного медленнодействующего минерального удобрения путем насыщения минеральными солями прочных пористых капсул,отличающееся высоким содержанием адсорбированных минеральных солей. Задача решается тем, что медленнодействующее капсулированное минеральное удобрение получают пропиткой раствором минеральных удобрений предварительно обожженного при 800-900 С вермикулита. Пропитку ведут 80-90-ным водным раствором минеральных удобрений с 3- 4-х кратным циклом в течение 5-10 мин каждый с последующей сушкой продукта.(72) Жантасов Курманбек Тажмаханбетович Бажиров Нурлыбек Сайфутдинович Бишимбаев Валихан Козыкеевич Бажиров Тынлыбек Сайфутдинович Жантасов Манап Курманбекович Бажирова Камшат Нурлыбековна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения ЮжноКазахстанский государственный университет им. М. Ауэзова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАПСУЛИРОВАННОГО МЕДЛЕННОДЕЙСТВУЮЩЕГО МИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ Изобретение относится к производству минеральных удобрений и может быть использовано для получения капсулированных удобрений пролонгированного действия. Известен способ получения медленнодействующего минерального удобрения,по которому гранулированные природные пористые вулканические продукты, содержащие цеолиты,пропитывают минеральными растворами (Патент Франции 2548176, МПК С 05 С 3/00, 1985). Недостатком этого способа является то, что цеолиты имеют поры, соединяющиеся узкими отверстиями, размеры которых сопоставимы с диаметром молекул. Проникнуть через эти окна могут только те молекулы, критический диаметр которых (диаметр по наименьшей оси молекулы) меньше диаметра входного окна. Так как в цеолитах процесс насыщения идет на молекулярном уровне,то для достижения высокой степени насыщения гранул минеральными солями требуются большие затраты времени, а при малом времени пропитки степень заполнения гранул будет незначительной. Эти же причины затрудняют массоперенос минеральных солей из гранул в почву и та их часть,которая содержится во внутренних зонах, останется практически неиспользованной. Кроме того,цеолиты не могут быть насыщены растворами солей, в состав которых входят молекулы большего диаметра (карбамид (2)2 аммофос, основной компонент которого 4 2 О 4 суперфосфат Са(Н 2 РО 4)2 Н 2 О и многие другие). Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является способ получения капсулированного медленнодействующего минерального удобрения, включающий пропитку раствором минеральных удобрений природных пористых гранулированных продуктов, где в качестве природных продуктов используют предварительно обожженный при 800-900 С сапропель (донный ил) и пропитку ведут 80-90 ным водным раствором минеральных удобрений с 3-4-кратным циклом в течение 5-10 мин каждый с последующей сушкой продукта (Патент РФ 2038347, МПК 05 3/04, 1995). Недостатком этого способа получения капсулированного медленнодействующего минерального удобрения является то, что пористые гранулы сапропеля имеют низкую прочность и легко разрушаются под действием небольшого усилия. Задачей изобретения является разработка способа получения капсулированного медленнодействующего минерального удобрения путем насыщения минеральными солями прочных пористых капсул,отличающегося высоким содержанием адсорбированных минеральных солей. Технический результат - создание условий для получения прочных капсул с высокой концентрацией минеральных солей. Поставленная задача решается тем, что в способе, включающем пропитку 80-90 водным раствором минеральных удобрений, природных пористых продуктов 3-4 х кратным циклом в течение 2 5-10 мин каждый с последующей сушкой продукта согласно изобретению в качестве природного пористого продукта, формирующего пористый каркас капсулы удобрения, используется природный вермикулит, который предварительно обжигается при температуре 800-900 С, в результате чего образуются прочные пористые чешуйчатые зерна вспученного вермикулита. Основным и наиболее ценным свойством вермикулита является его способность при обжиге резко увеличивать свой объем в 15-20 раз. Это явление объясняется тем, что при обжиге вода,находящаяся в чешуйках и слоях вермикулита превращается в пар, под давлением которого листочки слюды раздвигаются всегда в одном направлении, перпендикулярном спайности слюды. Вспученный таким образом вермикулит после охлаждения сохраняет приобретенный им объем с тонкими воздушными прослойками между листочками слюды,образующимися взамен водяного пара, что и придает минералу многие его ценные свойства. После измельчения вспученный вермикулит представляет собой пористые чешуйчатые зерна размером 0,5-5 мм, плотность вспученного вермикулита составляет 0,065-0130 г/см 3, вермикулит обладает высокой впитывающей способностью и способен впитать до 500 от собственной массы. Кроме того, вспученный вермикулит в 2-3 раза увеличивает объм содержащегося в почве воздуха и влаги, препятствует развитию плесени, грибков и размножению вредителей. Благодаря пористости, а также наличию слабосвязанных соединений кальция, магния, калия, алюминия, железа, кремния сам вермикулит является идеальной средой в гидропонике,широко используется в растениеводстве при выращивании посадочного материала, а также при аэрировании вязких и плотных грунтов. Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Вермикулит подвергается резкому обжигу при 800-900 С. В результате образуется вспученный вермикулит - природный пористый продукт,используемый в качестве капсулы для получения капсулированного медленнодействующего минерального удобрения. Навеска капсул массой 100 г в сетчатом контейнере погружается в водный раствор 80-ной(по массе) концентрации азотно-фосфорного удобрения (аммофос), выдерживается в растворе в течение 2-10 мин, после чего контейнер с пропитанными капсулами помещается в сушильный шкаф, где выдерживается при 120 С в течение 15 мин до удаления поверхностной влаги. Затем производится измерение массы капсулированного удобрения, после чего цикл пропитки-сушки капсул повторяется. Описанный цикл пропитки-сушки повторяется 24 раз, в результате чего получаются высокопрочные,насыщенные минеральными солями капсулы, не поддающиеся разрушению без специальных приспособлений. Масса конечного продукта в 4-5 раз превосходит массу исходных пористых зерен. Использование 80-90-ных растворов минеральных солей обусловлено тем, что при работе с концентрированным раствором обеспечивается адсорбция и кристаллизация соли из раствора во всей пористой структуре капсул и это позволяет более эффективно использовать весь объем пор для адсорбции минеральных удобрений. Применение растворов с концентрацией солей менее 80 от уровня насыщения нецелесообразно,так как требует увеличения числа циклов пропиткисушки и, следовательно, увеличения длительности всего технологического процесса. При использовании более насыщенных растворов(с концентрацией более 90 минеральных солей) кристаллизация соли из раствора начинается на всей поверхности гранул уже в пропиточной ванне и после первого цикла часть входных отверстий пор оказывается закрытой соляными пробками, что затрудняет доступ раствора к внутренним зонам гранул и снижает степень насыщения капсул минеральным удобрением. Наиболее быстрый рост массы капсул происходит в течение первых четырех циклов. После 4-х циклов пропитки прирост массы капсул составляет от 273 до 412 г, что значительно выше,чем в известном способе, где соответствующий прирост массы капсул составляет от 211 до 338 г. После четвертого цикла увеличение массы происходит не более чем на 2-11. Поэтому наиболее оптимальным является серия из 4 циклов пропитки-сушки. Время пропитки (5-10 мин) выбирается исходя из того, что при времени менее 5 мин не обеспечивается значительный прирост массы капсул, а дальнейшая выдержка более 10 мин не приводит к существенному изменению массы капсул. Конкретные примеры получения капсулированного медленнодействующего минерального удобрения путем насыщения минеральными солями пористых капсул в пределах заявляемого способа в сравнении с прототипом,приведены в таблице 1. Масса капсул после пропитки и сушки / прирост массы капсул,Прототип 137 182 251 311 363 398 196 287 361 414 429 437 238 312 397 438 451 459 К основным достоинствам предлагаемого способа можно отнести 1. Пролонгированное действие удобрения обеспечивается тем, что в процессе диффузионного переноса минеральных солей из пор капсул в почву сами капсулы не теряют свои механические свойства, обусловленные прочным кристаллическим скелетом в объеме пористой структуры. В результате такого характера процесса обеспечивается медленный, но непрерывный переход удобрения в почву в течение длительного времени с минимальными потерями с грунтовыми водами. 2. Исключается слипаемость капсул при сушке и слеживаемость при хранении и транспортировке за счет высокой прочности формируемых капсул и отсутствия необходимости введения в состав сырья связующих добавок. 3. Концентрированная адсорбция минеральных солей в порах вспученного вермикулита исключает быстрое вымывание удобрений из капсул грунтовыми водами, что обеспечивает возможность длительного их использования. 4. Способ достаточно легко реализуется в условиях промышленного производства, так как не требует какого-либо уникального оборудования. 5. Предлагаемый способ позволяет изготовлять капсулированные медленнодействующие удобрения с использованием любых минеральных солей. 3 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения капсулированного медленнодействующего минерального удобрения,включающий пропитку 80-90-ным водным раствором минеральных удобрений природного пористого продукта с 3-4-кратным циклом в течение 5-10 мин каждый с последующей сушкой продукта,отличающийся тем, что в качестве природных пористых продуктов используют предварительно обожженный при 800-900 С природный вермикулит.