КАЛИЙНО-МАГНИЕВОЕ УДОБРЕНИЕ
POTASSIUM-MAGNESIUM FERTILISER

Изобретение относится к технологии получения минеральных удобрений и касается производства удобрений из солевых отходов магниевого производства.
Известно калийно-магниевое удобрение (авт. свид. СССР №1546454, опубл. 28.02.90, бюл.8), содержащее хлорид калия, хлорид магния, оксид магния и примеси, кроме того, удобрение содержит исходные компоненты в виде плава при следующем соотношении, масс.%:
Хлорид калия 45-75,
Хлорид магния 4,5-15,0
Оксид магния 1,5-15,0
Остальное - примеси в виде хлорида натрия 15,0 и хлорида кальция 2,0 и другие.
Недостатком данного удобрения является то, что эффективность его использования в сельском хозяйстве низкая, удобрение не позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых и кормовых культур.
Известно калийно-магниевое удобрение (А.с. СССР №1571043, опубл. 15.06.1990, бюл.22), содержащее, масс.%:
Хлорид калия 50-75,
Соединения магния в пересчете на хлорид магния 10,0-25,0
Хлорид кальция 0,5-5,0
Остальное - хлориды натрия и др.
Недостатком данного удобрения является то, что эффективность его использования в сельском хозяйстве низкая, удобрение не позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых и кормовых культур.
Известно калийно-магниевое удобрение (патент РФ №1637238, опубл. 10.11.1995), по количеству общих признаков принятое за ближайший аналог-прототип и содержащее в виде плавленых гранул хлориды калия и магния, оксид магния, а также хлориды кальция и натрия в виде примеси, удобрение содержит исходные компоненты при следующем соотношении, масс.%:
Хлорид калия 45-75,
Хлорид магния 5,0-20,0
Оксид магния 1,5-15,0
Бор - 0,015-0,50
Остальное - хлориды кальция и натрия в виде примеси, при этом соотношение бора и оксида магния в удобрении составляет 1: (30-100).
Недостатком данного удобрения является то, что эффективность его использования в сельском хозяйстве низкая, удобрение не позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых и кормовых культур.
Технический результат направлен на повышение урожайности сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых и кормовых культур.
Технический результат достигается тем, что предложено калийно-магниевое удобрение, содержащее хлориды калия, магния, кальция, натрия и оксид магния, новым является то, что оно дополнительно содержит компоненты марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта при следующем их соотношении, масс.%:
Хлорид калия - 60-80
Хлорид натрия - 12-24
Хлорид кальция - 2-5
Хлорид магния - 4-9
Оксид магния - 1,7-3,8
Марганец - не более 0,7
Ванадий - не более 0,015
Хром - не более 0,0006
Цинк - не более 0,0023
Медь - не более 0,0003
Кобальт - не более 0,0005,
при этом, суммарное соотношение компонентов марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта к оксиду магния составляет (0.15-0.42):1.
Подобранная опытным путем новая совокупность компонентов в калийно-магниевом удобрении позволяет в несколько раз повысить урожайность сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых (ячмень, пшеница, овес) и кормовых культур, таких как свекла, кукуруза и картофель.
Присутствие в калийно-магниевом удобрении оксида магния позволяет лучше усваивать в удобрении калий и не дает перенасыщать почву азотом.
Присутствие в калийно-магниевом удобрении компонентов марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта и подобранное их суммарное соотношение к оксиду магния в количестве (0.15-0.42):1 позволяет приготовить удобрение заданных агрономических свойств для сбалансированного питания растений и повысить усвоение всех компонентов при внесении его в почву.
Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений марганца придает калийно-магниевому удобрению новые агротехнические свойства, марганец необходим для формирования скелетной структуры растения, участвует в тканевом дыхании растения, хлорофилл при отсутствии марганца быстро разрушается на свету. Марганец активирует ряд ферментов, участвует в процессе фотосинтеза, влияет на проветривание и минеральный обмен. Все эти качества позволяют повысить урожайность сельскохозяйственных культур.
Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений цинка позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет того, что цинк входит в состав более 100 ферментов, которые влияют на рост растений.
Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений меди позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет того, что он участвует в синтезе соединительных тканей, передающих влагу и питательные вещества от корней к ветвям, листьям и плодам.
Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений кобальта позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет улучшения регуляции углеводного обмена и повышения роста растения.
Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений хрома позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет повышения энергии роста растений.
Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений ванадия позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет повышения энергии роста растений.
Выбор соотношения компонентов марганца, цинка, ванадия, меди, хрома и кобальта к оксиду магния равным (0,15-0,42): 1 позволяет поддерживать необходимый уровень усвоения азота, калия, фосфора и минеральных удобрений в почве, исключает их переизбыток и недостаток.
Пример получения калийно-магниевого удобрения
2
2
2
2
В электролизер для получения магния и хлора в рабочий электролит состава, масс.%: MgCl - 8, KCl - 58, NaCl - 36, Mg - 0,04, заливают из вакуум-ковша расплавленный безводный карналлит в количестве 8,2 тонны на 1 тонну магния, состава, масс. %: MgCl - 51,6, KCl - 45,4, NaCl - 2,3, CaCl - 0,3, MgO - 0,3, Fe - 0,014, Si - 0,01, Ti - 0,0007, Mn - 0,013, Cu - 0,0008, Co - менее 0,0005, Zn - 0,0022, Cr - 0,002 и другие элементы. Безводный карналлит под воздействием постоянного тока разлагается на магний и хлор. В процессе электролиза в электролизер также подгружают фторид кальция в виде плавикового шпата фракции 0,05 и хлорид натрия в количестве 0,328 т на 1 тонну магния, состава, масс.%: NaCl - 99,6, MgCl - 0,015, KCl - 0,013, CaCl - 0,206, Fe - 0,01, Si - 0,002, Mn - 0,002, V - 0,008, Cu - 0,0005, Co - менее 0,0003, Zn - 0,01, Cr - 0,005. Продукты электролиза - магний извлекают из электролизера один раз в сутки вакуум-ковшом, а хлор отводят по хлоропроводу потребителю. В период электролиза расплав циркулируют в системе сборная ячейка - электролитическое отделение через переточные окна в разделительной перегородке до содержания в расплаве хлорида магния 7 масс. %. Периодически из электролизера откачивают заборным устройством отработанный электролит в стальные короба емкостью 1,5 тонн. Смесь охлаждают, выгружают из короба на инерционную решетку ИР-120, с помощью лоткового питателя подают на наклонный ленточный транспортер и дробят в роторной дробилке. Дробленый электролит ленточным элеватором транспортируют на инерционный грохот и методом грохочения рассеивают по фракциям менее 3 мм, а продукт, оставшийся на сетке, возвращают в дробилку на повторную переработку. Затем направляют элеватором в бункер силосной башни, отбирают пробу на химический и гранулометрический анализы. При соответствии полученного продукта по содержанию компонентов, масс. %: хлорид калия - 68, хлорид натрия - 15, хлорид кальция - 4, хлорид магния - 6, оксид магния - 3,0, марганец - не более 0,7, ванадий - не более 0,015, хром - не более 0,0006, цинк - не более 0,0023, медь - не более 0,0003, кобальт - не более 0,0004 удобрение подают в бункер фасовочного комплекса, откуда его затаривают в мешки для отправки потребителю.
Полученное удобрение испытано на дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почве Урала. Исследования проведены на яровых зерновых культурах (пшеница, ячмень, овес) и кормовых культурах: кукурузе, свекле и картофеле.
Эффективность использования калийно-магниевого удобрения при возделывании яровых зерновых культур.
Таблица 1
Удобрение
Ячмень, ц/га
Пшеница, ц/га
Овес, ц/га
Урожай
Прибавка
Урожай
Прибавка
Урожай
Прибавка
N<sub>60</sub>Р<sub>60</sub>-фон
30,9
-
16,9
-
26,8
-
Фон+хлорид калия
32,3
1,4
17,5
0,6
28,9
2,1
Фон+Калийно-магниевое
34,3
3,4
19,0
2,1
30,2
3,4
HCP<sub>05</sub>, ц/га
3,0
2,3
2,1
* - результаты с ячменем представлены за три года исследований.
В большинстве случаев новое удобрение не уступает по эффективности, а зачастую и превосходит наиболее распространенное концентрированное калийное удобрение - хлорид калия - на всех испытуемых зерновых культурах. На основании полученных результатов можно утверждать, что наиболее отзывчивыми на данное удобрение явились, прежде всего, фуражные культуры.
Эффективность животноводческой отрасли в структуре сельского хозяйства в значительной степени зависит не только от возделываемых зерновых культур, но и от стоимости и рентабельности получения сочных кормов. Одними из более перспективных культур на этом этапе производства остаются кукуруза, кормовая свекла и картофель.
Большая потенциальная урожайность, полученная в опытах с кормовыми культурами и картофелем, способствовала получению высоких прибавок от внесения калийно-магниевого удобрения, что подтверждают данные таблицы 2.
Результаты полевых опытов в среднем за два года исследований с кормовыми культурами.
Таблица 2
Удобрение
Культура
Кормовая свекла
Кукуруза
Картофель
К<sub>90</sub>
K<sub>l20</sub>
К<sub>90</sub>
Урожай
Прибавка
Урожай
Прибавка
Урожай
Прибавка
N<sub>90</sub>Р<sub>90</sub>-фон
31,20
-
35,84
-
42,88
-
Фон + Калий хлористый
35,78
4,58
38,50
2,66
47,67
4,79
Фон + Калийно-магниевое
43,05
11,85
45,24
9,4
51,31
8,43
HCP<sub>0,5</sub>, т/га
3,38
6,98
3,92
В результате проведенных исследований можно сделать вывод, что калийно-магниевое удобрение, приготовленное из отхода магниевого производства, является хорошим источником минеральных веществ для питания растений, превышающим по эффективности чистый хлористый калий. Эффективное применение калийно-магниевого удобрения для сельскохозяйственных культур можно объяснить положительным влиянием полезных примесей, входящих в его состав.