Удобрение
FERTILIZER

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к производству гранулированных минеральных удобрений, обладающих низкой стоимостью, выраженной агрохимической эффективностью и почвопротекторными свойствами. Внесение удобрения в почву способствует восстановлению плодородия и повышению урожайности сельскохозяйственных культур.
Известен способ получения гранулированных известково-калиймагниевых удобрений, включающий смешение сырья, содержащего магний, хлористый калий и доломит, и гранулирование смеси, при этом в качестве сырья используют размолотый электролит, являющийся отходом производства магния или хлористого калия, или мелкодисперсный хлористый калий, который смешивают с размолотым доломитом-доломитовой мукой и доломитгидратом (см. Патент RU на изобретение №2149152, М. кл.: C05D 3/00, 2000).
Данный способ позволяет получать известково-калиймагниевые удобрения с содержанием окиси магния порядка 7% и окиси кальция порядка 8,5%. Полученные по данному способу удобрения предназначены для кислых, песчаных, торфяных, подзолистых, а также тропических почв, для подкормки любых культур. Основным недостатком этих удобрений является несбалансированный минеральный состав (отсутствие азота и фосфора), т.е. внесение этих удобрений в почву не позволяет удовлетворить потребность растений во всех основных элементах питания. Выраженный эффект от использования таких удобрений возможен только при достаточном обеспечении почвы азотом и фосфором.
Известен способ получения сложного удобрения, включающий получение нитрофосфатного или нитрофосфатно-калийного плава, введение в плав магнийсодержащей добавки, грануляцию, при этом в плав с содержанием влаги не более 1,5% вводят порошкообразную добавку, содержащую водонерастворимые соединения магния и имеющую рН водной вытяжки более 7,0, а смешение с плавом ведут при рН не менее 4,2, предпочтительно 4,2-5,8 (см. Патент RU на изобретение №2233819, М. кл. C05D 3/00, 2003).
Данный способ позволяет получать азотно-фосфорные и азотно-фосфорно-калийные удобрения с повышенным содержанием MgO на базе оборудования по производству NPK-удобрений методом приллирования. Содержание магния в таком удобрении составляет примерно 0,3%. Произведенные по данному способу удобрения содержат основные элементы минерального питания растений, однако низкое содержание доломитовой муки не позволяет получить выраженный мелиорирующий эффект в части снижения кислотности и улучшения структуры почвы. Напротив, химический состав данного удобрения будет способствовать повышению кислотности и деградации почвы. Кроме того, предлагаемая для получения данного удобрения технология требует больших энергетических затрат.
Известно удобрение, содержащее массовую долю сульфата аммония, массовую долю нитрата аммония и массовую долю, включающую в себя известь, и/или карбонат, и/или гидрокарбонат магния и/или кальция, при этом массовая доля, включающая в себя известь, и/или карбонат, и/или гидрокарбонат магния и/или кальция, составляет по меньшей мере от 10 до 20 мас. %. и массовая доля сульфата аммония 30-50 мас. % удобрения.
Способ получения вышеописанного удобрения, заключается в том, что расплав или раствор нитрата аммония и сульфата аммония смешивают в смесительном устройстве с известью, и/или карбонатом, и/или гидрокарбонатом магния и/или кальция, а затем за счет гранулирования известьсодержащей суспензии получают удобрение (см. Патент RU на изобретение №2478087, М. кл. C05D 3/00, 2013).
Включение извести в состав азотных удобрений позволяет скомпенсировать эффект закисления почвы при использовании этих удобрений. Недостатком удобрений, произведенных по указанной технологии, является недостаточная стабильность гранул при хранении, приводящая к необходимости использования добавок железа или алюминия. Как известно, эти добавки приводят к неблагоприятным экологическим последствиям. Кроме того, состав известьсодержащих азотно-серных удобрений не является сбалансированным и полноценным, в удобрениях отсутствуют калий и фосфор.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является удобрение, содержащее массовую долю сульфата аммония коксохимического в порошкообразном виде, массовую долю доломитовой (известняковой) муки, дополнительно содержит массовую долю фосфоритной муки, массовую долю порошкообразного хлорида калия при следующем соотношении, масс. %:
сульфат аммония коксохимический в порошкообразном виде
14,5-33,5
фосфоритная мука
13,5-39,5
хлорид калия в порошкообразном виде
7,5-30
доломитовая (известняковая) мука
15,5-64,5
Способ получения удобрения заключается в смешивании и измельчении компонентов с последующим получением удобрения за счет гранулирования, после смешивания и измельчения компонентов их подают в смеситель-гранулятор с одновременной подачей нагретого до 40-50°С 35% раствора сульфата аммония, полученная увлажненная крупка из смесителя-гранулятора подается на тарельчатый гранулятор для укрупнения и получения гранул овальной формы, при этом образовавшиеся гранулы подаются на барабанную сушилку для сушки до остаточной влажности 1…1.5% (см. патент RU на изобретение №2629215. М. Кл.: C05D 3/00. 2017 г.).
Недостатком этого удобрения является его низкая эффективность из-за отсутствия основных микроэлементов., а также их сбалансированности.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является разработка состава и технологии производства комплексных универсальных гранулированных NPK удобрений с набором микроэлементов (Mn 0,06%, В 0,02%; Zn 0,02%; Fe 0,1%; Cu 0,01%). характеризующегося низкой стоимостью, выраженной агрохимической эффективностью и почвопротекторными свойствами, способствующими восстановлению плодородия почвы и повышению урожайности сельскохозяйственных культур.
Поставленный технический результат достигается тем, что в удобрение, содержащее массовую долю сульфата аммония коксохимического в порошкообразном виде, массовую долю доломитовой (известняковой) муки, массовую долю фосфоритной муки, массовую долю порошкообразного хлорида калия, дополнительно содержит массовые доли солевых форм микроэлементов, таких как сульфат марганца, сульфат железа, сульфат меди, сернокислый цинк и борная кислота, при следующем соотношении при следующем соотношении, масс. %:
сульфат аммония коксохимический в порошкообразном виде - 14,5-33,5;
фосфоритная мука - 13,5-39,5;
порошкообразный хлорид калия - 7,5-30,0;
доломитовая (известняковая) мука - 14,5-63,5;
марганец сернокислый (сульфат марганца) - 0,2;
борная кислота - 0,1;
цинк сернокислый - 0,1;
железный купорос (сульфат железа) - 0,55
медный купорос (сульфат меди) - 0,05.
Точность дозирования марганца сернокислого, железного купороса и медного купороса плюс-минус 3%.
Получение удобрения может быть осуществлено по известным технологиям, например, по технологии описанной в патент RU на изобретение №2629215, М. Кл.: C05D 3/00, 2017 г. и заключается в смешивании и измельчении компонентов, с последующим получением удобрения за счет гранулирования. После смешивания и измельчения компонентов, их подают в смеситель-гранулятор с одновременной подачей нагретого до 40-50°С 35% раствора сульфата аммония в количестве 10-20%. Полученная увлажненная крупка из смесителя-гранулятора подается на тарельчатый гранулятор для укрупнения и получения гранул овальной формы, при этом образовавшиеся гранулы подаются на барабанную сушилку для сушки до остаточной влажности 1…1,5%.
Для производства предлагаемого удобрения из готовых компонентов методом окатывания используются следующие виды сырья:
- сульфат аммония коксохимический - источник азота, содержит 20,5-21% азота, широко используется в сельском хозяйстве в качестве азотного удобрения. Сульфаты, входящие в состав сульфата аммония, позволяют восполнить дефицит серы; азот, находящийся в аммонийной форме, имеет ряд преимуществ перед нитратной: снижает потери азота при внесении, легко усваивается растениями, подавляет почвенные болезни. Основными достоинствами сульфата аммония как удобрения являются его низкая стоимость, способность легко усваиваться почвой, долгое время не вымываться из почвы (возможно внесение под зиму, а также не слеживаться при хранении.
2
5
- фосфоритная мука - источник фосфора, содержит 19-30% фосфора (в расчете на PO) и ряд ценных микроэлементов (кальций, магний, железо и др.). Высокая дисперсность фосфоритной муки значительно повышает ее способность к растворению и переходу в доступную для растений форму; примесь глинистых включений, содержащихся в фосфоритной муке, способствует образованию стабильных гранул. Основными достоинствами фосфоритной муки как удобрения являются ее низкая стоимость, экологическая безвредность, пролонгированное действие, а также способность к улучшению физико-химических свойств и структуры почвы.
- хлорид калия (отход электролизного производства магния) - источник калия, содержит до 75% KCl. Хлорид калия является наиболее концентрированным калийным удобрением, способствующим повышению урожайности и зимостойкости сельскохозяйственных культур. Основным достоинством хлорида калия является его низкая стоимость, а также способность активировать фосфоритную муку.
- доломитовая (известняковая) мука - источник кальция и магния. Удобрения на основе доломитовой (известняковой) муки способствуют эффективному и пролонгированному снижению кислотности почвы и улучшению структуры верхнего плодородного горизонта. Кальций оказывает положительное влияние на развитие корневой системы, а магний активизирует процессы фотосинтеза. Положительный эффект от внесения доломитовой (известняковой) муки в почву проявляется до 6-8 лет.
- марганец сернокислый - источник марганца, содержит 30-32% марганца (Mn). дополнительно содержит серу. Марганец участвует в процессе фотосинтеза (синтеза хлорофилла), благодаря ему происходит выделение растениями кислорода, а также влияет на усвоение растениями азота.
- борная кислота - источник бора, содержит до 20% бора (В). Микроэлемент необходим растениям для увеличения усвоения кальция, усиления дыхания корней и синтеза биологически активных веществ. Борная кислота является одним из самых доступных и эффективных микроудобрений с бором.
- цинк сернокислый - источник цинка, содержит до 25% цинка (Zn), дополнительно содержит серу. Применение сульфата цинка позволяет сократить сроки созревания плодов, повысить урожайность и увеличить содержание сахаров и витаминов в плодах. Особенно эффективен цинк сернокислый при подкормке плодово-ягодных культур, а так же томатов и картофеля.
- сульфат железа - источник железа, содержит до 20% железа (Fe). Особенно эффективен сульфат железа для профилактики и лечения хлороза (появляется из-за недостатка подвижных форм железа на щелочных почвах или из-за неконтролируемого внесения в почву извести).
- сульфат меди - источник меди, содержит до 25% меди (Cu). Сульфат меди является одним из самых доступных и экологичных микроудобрений, содержащий медь. Удобрение играет важную роль в окислительно-восстановительных процессах, улучшает интенсивность фотосинтеза, способствует образованию хлорофилла, положительно влияет на углеводный и азотный обмены, повышает устойчивость растений против грибных и бактериальных заболеваний.
Предлагаемые комплексные гранулированные NPK удобрения с набором микроэлементов содержат полный сбалансированный набор основных элементов питания и важнейших микроэлементов (Mg, Са, Mn, В, Zn, Fe, Cu, S); обладают комплексом свойств, способствующих восстановлению и поддержанию плодородия почвы; позволяют увеличить пищевую ценность выращенных плодов; не вызывают отрицательных экологических последствий; имеют низкую стоимость; производятся по энергосберегающей технологии.
Предлагаемое техническое решение позволяет:
- получить марки дешевых комплексных удобрений пролонгированного действия с основным набором микроэлементов. Особенно выраженный положительный эффект достигается при использовании удобрений на закисленных, обедненных магнием песчаных типах почв;
- оптимизировать компонентный состав минеральных удобрений таким образом, чтобы готовый продукт проявлял выраженный агрохимический эффект и почвопротекторные свойства (защиту почвы от закисления и разрушения);
- существенно повысить агрохимическую эффективность известного мелиоранта-доломитовой (известняковой) муки, без существенного увеличения стоимости готового продукта;
- за счет наличия основных микроэлементов значительно повысить продуктивность посадки, увеличить период плодоношения сельскохозяйственных культур;
- увеличить пищевую ценность плодов при обеспечении экологической безопасности продукта;
- обеспечить отечественных сельхозпроизводителей и рынок ЛПХ (личных подсобных хозяйств) доступными по цене и эффективными, за счет проявления синергетического эффекта входящих компонентов, комплексными минеральными с набором основных микроэлементов. Это является достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом.