Суміш для хімічної меліорації г’рунтів

1. Суміш для хімічної меліорації ґрунтів, що містить сульфат кальцію, яка відрізняється тим, 3 59765 4 Зазначені недоліки обмежують застосування в ношення таких поживних елементів як кальцій і чистому виді фосфогіпсу для хімічної меліорації магній, що сприяло б підвищенню врожайності ґрунтів. сільськогосподарських культур. Відомий також меліорант, що містить сульфат При цьому утилізація відходів підприємств по кальцію, у якості якого застосовують суміш фосвипуску фосфорних добрив і флюсо-доломітових фогіпсу і напівгідрату фосфогіпсу, воду і додатково підприємств сприяла б поліпшенню екологічного гашене вапно, при такому співвідношенні компосередовища і зниженню собівартості одержуванонентів, ваг.%: фосфогіпс 18-36, гашене вапно 5-10, го готового меліоранту. вода 1-4, напівгідрат фосфогіпсу - решта. Такий Поставлена задача вирішується тим, що в сумеліорант одержують при гранулюванні суміші міші для хімічної меліорації ґрунтів, що містить напівгідрату фосфогіпсу і фосфогіпсу в барабансульфат кальцію, відповідно до винаходу, у якості них або тарільчатих грануляторах із добавкою сульфату кальцію використовують шламові відхоокису або гідроокису кальцію (гашеного вапна) із ди виробництва мінеральних добрив, і крім того, наступним сушінням гранул при температурі 60суміш додатково містить відходи флюсодоломіто80°С до залишкової вологості 8-12% [див. Авт. вих комбінатів при такому співвідношенні компосвид. СССР №990792, Мкл. С09К17/00, 1983г.]. нентів, ваг.%: шламові відходи виробництва мінеДаний меліорант найбільш близький до запроральних добрив 70-77, відходи флюсодоломітових понованого винаходу по технічній сутності, у рекомбінатів 23-30. зультаті чого і прийнятий у якості прототипу. При цьому в якості шламових відходів виробПроте, незважаючи на те, що наведений у ництва мінеральних добрив використовують тверді прототипі меліорант за рахунок введення до його відходи, що утворюються в процесі нейтралізації складу гашеного вапна має нейтралізуючі властикислих стічних вод виробництва фосфорних добвості для кислих ґрунтів, він має ряд недоліків: рив вапняним молоком. необхідність використання в значних кількостях А в якості відходів флюсо-доломітових комбідорогого гашеного вапна (1т сухого СаО коштує натів використовують напівобпалений доломітовий 235грн. на 01.08.2002p.), необхідність гранулюпил, який утворюється при прокалюванні доломівання і висушування компонентів суміші меліорантових порід. та, що збільшує його вартість. Крім того, сам меліВикористання запропонованої суміші в сукупорант, що складається з фосфогіпсу, напівгідрату ності з усіма істотними ознаками покращує агрохіфосфогіпсу і гашеного вапна, при внесенні в ґрунт мічні властивості ґрунтів, які меліорують, створює витискує не тільки шкідливий для рослин іон воднеобхідний баланс співвідношення поживних еленю, але і катіон магнію, який розчиняється і швидментів, таких як кальцій і магній, що підвищує вроко вимивається за межі орного прошарку, тим сажайність сільськогосподарських культур. Крім того, мим збіднює ґрунт по магнію. Магній є вторинним утилізуються багатотонні відходи підприємств по поживним елементом для ефективного підвищенвипуску фосфорних добрив і флюсо-доломітових ня врожайності [див. Дегодюс Е.Г. Вирощування підприємств, що покращує екологію. Застосування екологічно чистої продукції рослинництва. Київ, ж відходів у якості обох інгредієнтів суміші дозво«Урожай», 1992р.]. ляє знизити його собівартість, поліпшуючи технікоТаким чином, використання меліоранта, опиекономічні показники меліоранта. саного в прототипі, на кислих і солонцевих ґрунтах Крім того, отримана суміш меліоранту для кине буде сприяти підвищенню врожайності сільсьслих і солонцевих ґрунтів розширює асортимент когосподарських культур, тому що структуроутвоіснуючих засобів, що меліорують. Пояснюється це рююча активність його залишається низькою. таким. У основу винаходу поставлена задача за раШламові відходи утворяться в процесі нейтрахунок використання в якості сульфату кальцію відлізації кислих стічних вод цехів фосфорних добрив ходів виробництва фосфорних добрив, а також за вапняним молоком із наступним поділом рідкої і рахунок введення до складу додаткових хімічних твердої фаз методом відстоювання або фільтрації. сполук і зміни режиму готування суміші одержати Тверді відходи накопичуються в шламонакоплютакий меліорант, що покращував би агрохімічні вачах, рідка фаза використовується для техноловластивості ґрунтів, які меліорують, особливо при гічних потреб або скидається в період паводку його використанні на кислих і солонцевих ґрунтах, річок. Склад шламових відходів приведений у табза рахунок достатньо необхідного балансу співвідлиці 1. Таблиця 1 Склад шламових відходів РН 10% водяної витяжки 9-10 Хімічний склад шламового відходу, % (на суху речовину) CaSO4 Р2О5 N аммон. Fe2O3 Fe SiO2 Mg 45-50,5 1,2-2,6 0,5-0,7 4,8-5 2,2-2,5 1-2,6 0,7-1,2 По своєму хімічному складу шлам самостійно може бути використаний у якості суміші для хімічної меліорації ґрунтів, тому що в його складі є цінний набір хімічних речовин: сірчанокислий кальцій, сполуки фосфору, азот, магній, а також мікроелементи (марганець, цинк, мідь). Μn 0,9-1,3 Сu 0,1-0,3 Ζn 0,4-0,6 Наявність у шламових відходах сполук тривалентного заліза забезпечує шламу властивості структуроутворювача ґрунтів, що дозволяє судити про одержання меліоранту з більш високою структуроутворюючою активністю [див. Патент Англії №1517494, Мкл. С01Д9/00 і Заявка Франції 5 59765 6 №7432323, Мкл. С05Д9/00]. утворюються при прокалюванні доломітових порід. Для підвищення агрохімічної цінності шламу в Склад відходів флюсо-доломітових комбінатів його склад вводять відходи флюсо-доломітових приведений у таблиці 2. комбінатів (напівобпалений доломітовий пил), який Таблиця 2 Склад напівобпаленого доломітового пилу Са 38-44 Mg 20-24 Хімічний склад напівобпаленого доломітового пилу % (на сухе) СО3 Fe2O3 S загальна K2О 28,6-35,4 1,6-5 0,5-0,9 0,17-0,41 Магній, що входить до складу доломітових відходів, дозволяє забезпечити ефективне підвищення врожайності сільськогосподарських культур. Марганець є необхідною мікроелементною добавкою в мінеральних добривах, що стабілізує системи хромосомних структур і регулюючих окисно - відновлюючих процесів фотосинтезу рослин [див. Обзорная информация «Состояние и развитие производства минеральных удобрений с микроэлементами», Москва, НИИ ТЭХИМ. 1984, с.2]. Найбільш оптимальною сумішшю для вапнування кислих ґрунтів і гіпсування солонцевих ґрунтів по вмісту сірчанокислого кальцію (28-34%) і водневому показнику рН (11,7-12,0), а також співвідношенню Ca/Mg (6,5-7,0) є суміш при такому співвідношенні інгредієнтів, ваг.%: шламові відходи 70-77 плюс напівобпалений доломітовий пил 23-30. Важливе значення має співвідношення Ca/Mg і якщо воно занадто велике, рослини будуть відчувати нестачу магнію навіть при високому рівні його у ґрунті. На думку Бера і Тому, обмінний комплекс ідеального ґрунту повинний містити 65% Са і 10% Mg. Однією із найбільш важливих умов застосування кальцієвих і магнієвих добрив є досягнення оптимального співвідношення між кальцієм і магнієм 6,5-7,0. При несприятливому співвідношенні кальцію і магнію в меліоранті в процесі вапнування засвоюваність магнію рослинами погіршується, Na2O 0,25-0,28 Μn 1,1-1,5 [див. Fertilizer technology anol users. Μ. N. McVickar, G. L. Bridger and L. B. Nelson 1963. Перевод. Издательство «Колос», 1965]. Показники фізико-хімічних властивостей складу мелиоранта при різному співвідношенні інгредієнтів подані в таблиці 3. Шламові відходи змішують із напівобпаленим доломітовим пилом на будь-якій установці змішувального типу: двухвальні змішувачі, тукозмішувальні установки, швидкісні змішувачі і т.д. Змішування можна робити на підприємствах по виробництву фосфорних добрив, де утворюються шламові відходи або у споживача хімічних меліорантів. Для перевезення, внесення і збереження меліоранта придатні звичайні засоби механізації і склади, які використовують для твердих мінеральних добрив, у тому числі можна використовувати легкі склади-навіси. Суть винаходу пояснюється конкретним прикладом. Приклад. У якості компонентів суміші використовують шламові відходи виробництва мінеральних добрив, що утворюються в процесі нейтралізації кислих стічних вод цехів фосфорних добрив вапняним молоком із наступним відділенням твердої фази методом відстоювання або фільтрації, а також напівобпалений доломітовий пил, що утворюються при прокалюванні доломітових порід. Таблиця 3 Фізико-хімічні властивості меліоранту Меліорант 1 Відомий 2 Запропонований 3 Запропонований 4 Запропонований 5 Запропонований Механічні властивості Хімічний склад меліоранту,%(на сухе) Інгредієнт ний Співвідоб'ємна РН 10% склад меліораношення злежувага, водяної CaSO4 СаО MgO S SiO2 Fe2O3 Μn Ζn нту, ваг.% Ca/Mg ваність г/см3 витяжки Полугідрат фосфогіпсу 60 Фосфогіпс Не злежуВідсут0.70 11,9 49,50 30,31 0.50 34,9 0,70 0,92 Сліди 72,1 28 Гідроокиси ється ній кальцію - 10 вода - 2 Шлам- 60 Не злежуДоломіт, пил0,46 12,1 28,76 32,11 8,8 20,3 3,70 2,88 1,11 0,3 4,33 ється 40 шлам-70 Не злежуДоломіт, пил0,48 12,0 29,89 34,30 6,3 21,1 3,10 3,36 1,20 0,35 6,51 ється 30 шлам-75 Не злежуДоломіт, пил0,49 11,9 30,6 30,31 5,25 21,6 2,80 3,60 1,21 0,37 6,80 ється 25 шлам-77 Не злежу0,48 11,7 31,59 28,42 4,83 22,3 2,51 3,70 1,13 0,38 7,01 Доломіт, пилється 7 59765 23 6 Запропонова- шлам-80 ний Доломіт, пил20 0,50 Злежується 10,6 У шнековий двухвальний змішувач дозують 115,5кг/хв. твердих шламових відходів і одночасно подають 49,5кг/хв. напівобпаленого доломітового пилу. Процес подачі компонентів суміші в двухвальний змішувач здійснюють безперевно, при цьому утворюються 9,910т/год. готового продукту. Перемішування компонентів суміші здійснюють 12хвл., що є достатнім для забезпечення однорі 8 32,7 29,50 4,20 23,1 2,12 3,84 1,17 0,39 8,36 дності складу готового продукту. Фізико-хімічні властивості продукту подані в п.3 таблиці 3. Поліпшення меліоруючих властивостей запропонованої суміші у порівнянні з прототипом підтверджується експериментами, проведеними в умовах микроділяночних дослідів (результати дослідів див. у таблиці 4 і 5). Таблиця 4 Вплив суміші для хімічної меліорації на властивості ґрунтів 1 Контроль (без меліоранту) 2 Відомий (напівгідрат фосфогіпсу 60 фосфогіпс 28 гідрооксид кальцію 10 вода 2) 3 Запропонований (шлам 70 + доломітовий пил 30) 4 Запропонований (шлам 75 + доломітовий пил 25) 5 Запропонований (шлам 77 + доломітовий пил 23) Дерено-підзолистий ґрунт Чорнозем солонцюватий Н-гідро- Сума поглиН-гідро- Обмінний рН рН літична нених основ, літична, мг- натрій мгсольова сольова мг-екв./100г мг-екв/100г екв./100г екв/100г 4,3 4,10 30,0 7,6 42,3 3,10 5,4 6,8 6,5 6,5 3,55 2,12 2,06 1,8 34,1 36,3 35,0 34,8 6,3 7,0 6,9 6,5 45,1 47,7 46,7 47,8 1,71 1,65 1,7 1,15 Вплив запропонованої суміші для меліорації ґрунтів на врожайність сільськогосподарських культур показано в таблиці 5. Таблиця 5 Вплив суміші для хімічної меліорації ґрунтів на врожайність культур 1 Контроль (без меліоранту) 2 Відомий (напівгідрат фосфогіпсу 60 фосфогіпс 28 гідрооксид кальцію 10 вода 2) 3 Запропонований (шлам 70 + доломітовий пил 30) 4 Запропонований (шлам 75 + доломітовий пил 25) 5 Запропонований (шлам 77 + доломітовий пил 23) З таблиць 4, 5 випливає, що використання запропонованої суміші для хімічної меліорації кислих і солонцевих ґрунтів призводить до поліпшення агрохімічних властивостей ґрунтів, які меліоруються, створює необхідний баланс співвідношення Ca/Mg=6,57,0, що підвищує врожайність сільсько Комп’ютерна верстка Т. Чепелева Середня врожайність, ц/га Картопля Прибавка до Овес (чорно- Прибавка до (дереноконтролю зем солонцю- контролю підзолистий (ц/га) ватий) (ц/га) ґрунт) 90 16,0 91 92 105 100,2 1,0 2,0 15,0 10,2 18,3 20,1 21,3 26,0 2,3 4,1 5,3 10,0 господарських культур. Крім того, утилізація багатотоннажних відходів підприємств по випуску мінеральних добрив і флюсо-доломітових комбінатів покращує екологічні умови, а отримана нова суміш меліоранту розширює асортимент існуючих для цієї мети засобів. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601