Спосіб одержання органо-мінеральних мікродобрив гумату натрію/калію

Реферат: Спосіб одержання органо-мінеральних мікродобрив гумату натрію/калію шляхом рідкофазної модифікації органічних речовин лугами (NaOH, KOH). Як органічну речовину використовують лігносульфонат, рідкофазну модифікацію якого здійснюють способом зволоження гарячою водою в кількості 50-60 % при температурі 80-90 °C перемішуванням до повного розчинення з наступною модифікацією лугами (NaOH, KOH) 100 % концентрації при температурі 80-90 °C упродовж 4-6 годин з забезпеченням концентрації вихідних гумітів натрію/калію в межах 3060 % від масової концентрації органічної речовини в залежності від температури модифікації і тривалості процесу. UA 71819 U (54) СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ ОРГАНО-МІНЕРАЛЬНИХ МІКРОДОБРИВ ГУМАТУ НАТРІЮ/КАЛІЮ UA 71819 U UA 71819 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до сільського господарства, а саме до виготовлення мікродобрив, і може бути використана для промислового виготовлення органо-мінеральних мікродобрив гуматів натрію і калію. Відомий спосіб одержання концентрованого мікродобрива, відповідно до якого компоненти, що містять мікроелементи, кислоти і хелаутворювачі, змішують з водою й отриману суміш піддають механохімічній активації з наступною обробкою розчином перманганату калію і вуглекислого калію [Способ получения комплексного удобрения, патент РФ № 2181113, C05F 11/02, 10.04.2002 г.]. Також відомий спосіб одержання концентрованого мікродобрива, згідно якого реагенти, що містять мікроелементи і хелаутворювачі, змішують з водою, отриману суміш піддають механохімічній активації шляхом кавітаційної обробки пропонованими варіантами [Спосіб одержання концентрованого мікродобрива, патент України на корисну модель № 59911, C05F11/00, Бюл. № 11, 2011 p.]. Однак ці відомі способи не забезпечують одержання хелатних комплексів багатьох амфотерних елементів з високою енергією активації процесу, при цьому для кавітаційної обробки потрібно додаткове спеціальне обладнання, що ускладнює виробництво мікродобрив. Найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, є спосіб одержання гуматів натрію/калію шляхом рідкофазної модифікації органічних речовин лугами (NaOH, KOH), що включає стадії подрібнення вугілля (органічної речовини) до 3-6 мм, приготування 2 % розчину лугу, змішування лужного розчину з вугіллям, екстракцію гуматів, розділення суміші на тверду і рідку фази і упарювання розчину гуматів до отримання сухого гумату натрію/калію [http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0 %93 %D1 %83 %D0 %BC%D0 % B0 %D1 %82 %D0 %B8]. Проте цей спосіб передбачає одержання гуматів з вугілля, що є технологічно складно і затратно. Крім того, при зменшенні концентрації гумітів натрію і калію зменшується активність одержаного продукту, а низька концентрація вимагає спеціальних сушарок, додаткових затрат енергоресурсів, що є дороговартісною і трудомісткою операцією. В основу корисної моделі поставлено задачу створити ефективний спосіб одержання органо-мінеральних мікродобрив гумату натрію/калію з використанням недороговартісної органічної сировини шляхом зволоження органічної речовини (лінгвосульфонату) гарячою водою з наступною модифікацією лугами, забезпечити високу концентрацію гуматів натрію і калію, органо-мінеральних мікродобрив, наділених властивістю створювати з мікроелементами рухливі хелатні комплекси з біостимулюючими властивостями, легкодоступні для рослин, для їх подальшого використання при оброблянні посівного та посадочного матеріалу і обприскуванні в період вегетації. Задача корисної моделі вирішується тим, що за способом одержання органо-мінеральних мікродобрив гумату натрію/калію шляхом рідкофазної модифікації органічних речовин лугами (NaOH, КОН), згідно корисної моделі, як органічну речовину використовують лігносульфанат, рідкофазну модифікацію якого здійснюють способом зволоження гарячою водою при температурі 80-90 °C в кількості 50-60 % перемішуванням до повного розчинення з наступною модифікацією лугами (NaOH, КОН) 100 % концентрації при температурі 80-90 °C упродовж 4-6 годин з забезпеченням концентрації вихідних гумітів натрію/калію в межах 30-60 % від масової концентрації органічної речовини в залежності від температури модифікації і тривалості процесу. За рахунок такого вирішення поставленої задачі, органо-мінеральні мікродобрива гумату натрію і калію отримують зволоженням органічної речовини - лігносульфонату, що є технічним побічним продуктом переробки деревини, який має в собі суміш солей лігносульфонових кислот (з домішками редуцируючих і мінеральних речовин) і який отримують з лугів бісульфітного варіння целюлози. Продукт має високу концентрацію гуматів натрію і кальцію, що дозволяє здійснити його рідкофазну модифікацію способом зволоження гарячою водою при температурі 80-90 °C в кількості 50-60 % простим перемішуванням до повного розчинення з наступною модифікацією лугами (NaOH, КОН) 100 % концентрації при температурі 80-90 °C упродовж 4-6 годин. При цьому досягають високої концентрації вихідних гумітів натрію/калію, в межах 30-60 % від масової концентрації органічної речовини, яка знаходиться в прямій залежності від температури модифікації і тривалості процесу, тобто чим вища температура і довша тривалість процесу модифікації, тим вища концентрація вихідних гуматів. Отримана висока концентрація гуматів натрію і калію, в свою чергу, наділяє органомінеральні мікродобрива властивістю створювати з мікроелементами рухливі хелатні комплекси з біостимулюючими властивостями, легкодоступні для рослин, для їх подальшого використання при оброблянні посівного та посадочного матеріалу і обприскуванні в період вегетації. 1 UA 71819 U 5 10 Таким чином, сукупністю відомих і пропонованих суттєвих ознак, маємо комплексне технічне рішення, що забезпечує досягнення технічного результату, достатнього для вирішення поставленої задачі корисної моделі. Для здійснення способу використовують: - лігносульфанат, технічний, порошкоподібний за ТУ У 13-02810-029-94; - луги NaOH і КОН за ГОСТ 243-63-80. Пропонований спосіб здійснюють наступним чином. Приклад 1 Для отримання гумату калію беруть 4 кг ліносульфонату, загружають в реактор, як приклад об'ємом 20 л, зволожують гарячою водою, 7 л, температурою 80 °C, і перемішують до повного розчинення. Далі подають модифікатор, 100 %-ий концентрат лугу КОН і здійснюють синтез при температурі 80 °C упродовж 4-х годин. Можливі варіанти отримання гумату калію і фактичні аналітичні показники отриманого органо-мінерального мікродобрива зведені в Таблицю 1. При цьому, зі збільшенням об'єму загрузки використовують реактор відповідної об'ємної місткості. 15 Таблиця 1 Подача Аналітичні показники Загрузка Зволоження модифікатора гумату натрію ліносульфанату водою NaOH Масова Час Масова (100 %) № Температура частка синтезу, частка Відноше з/п синтезу, °C кон-ція год. орг. ння Сгн, гумату кг % л % кг % речовини, до Сзаг. натрію, Сзаг. % Сгн % 1 4,0 34,81 7,0 60,34 0,6 5,17 4,0 80 40,1 30,2 75,31 2 4,0 37,74 7,8 61,9 0,8 6,34 5,0 90 41,3 31,3 75,78 3 40,0 40,0 55,0 55,0 5,0 5,0 4,0 80 43,4 30,2 69,58 4 40,0 40,0 55,0 55,0 5,0 5,0 5,0 90 43,6 30,4 69,72 5 68,0 43,58 80,0 51,28 8,0 5,12 4,0 80 42,8 29,3 68,45 6 68,0 43,58 80,0 51,28 8,0 5,12 5,0 90 43,7 30,1 68,87 7 68,0 45,33 70,0 46,66 12,0 8,0 4,0 80 47,5 34,8 73,26 8 68,0 45,33 70,0 46,66 12,0 9,0 5,0 90 49,1 35,1 71,48 9 68,0 48,57 58,0 41,43 14,0 10,0 4,0 80 52,4 40,3 76,90 10 66,0 47,14 59,0 42,14 13,0 9,28 5,0 90 41,2 58,8 142,7 20 Приклад 2 Аналогічно, для отримання гумату натрію беруть 4 кг ліносульфонату, загружають в реактор, як приклад об'ємом 20 л, зволожують гарячою водою, 7 л, температурою 80 °C, і перемішують до повного розчинення. Далі подають модифікатор, 100 %-ий концентрат лугу NaOH і здійснюють синтез при температурі 80 °C упродовж 4-х годин. Практичні варіанти отримання гумату натрію і аналітичні показники отриманого органо-мінерального мікродобрива зведені в Таблицю 2. При цьому зі збільшенням об'єму загрузки використовують реактор відповідної об'ємної місткості. 25 Таблиця 2 Аналітичні показники гумату калію Масова Час Масова Температура частка синтезу, частка синтезу, °C конідія Відношення год. орг. гумату Сгн до Сзаг % речовини, натрію, Сзаг. % Сгн % 8,17 4,0 80 42,1 31,2 74,1 6,34 5,0 90 43,8 33,2 75,79 5,0 4,0 80 44,0 34,1 77,5 5,0 5,0 90 44,8 34,7 77,45 Подача Загрузка Зволоження модифікатора ліносульфату водою КОН (100 %) № з/п кг 1 2 3 4 4,0 4,0 40,0 40,0 % л % 34,81 7,0 60,34 37,81 7,0 60,34 40,0 55,0 55,0 40,0 55,0 55,0 кг 0,6 0,8 5,0 5,0 2 UA 71819 U Продовження таблиці 2 Подача Загрузка Зволоження модифікатора ліносульфату водою КОН (100 %) № з/п кг 5 6 7 8 9 10 5 10 15 20 25 % л % кг % 68,0 68,0 68,0 68,0 68,0 68,0 43,58 43,58 45,33 45,33 48,57 47,14 80,0 80,0 70,0 70,0 58,0 59,0 51,28 51,28 46,66 46,66 41,43 42,14 8,0 8,0 12,0 12,0 14,0 13,0 5,12 5,12 8,0 8,0 10,0 9,28 Аналітичні показники гумату калію Масова Час Масова Температура частка синтезу, частка синтезу, °C конідія Відношення год. орг. гумату Сгн до Сзаг речовини, натрію, Сзаг. % Сгн % 4,0 80 44,9 35,1 78,17 5,0 90 43,8 33,7 76,94 4,0 80 47,9 42,3 88,3 5,0 90 49,8 44,3 88,95 4,0 80 52,3 45,8 87,57 5,0 90 41,2 58,8 142,7 Отримані за прикладами 1 і 2 органо-мінеральні мікродобрива гумату натрію/калію наділені високими біостимулюючими властивостями, які дозволяють: підвищити врожайність зернових культур від 10-30 % та овочевих культур і картоплі до 40-50 %; стимулювати ріст і прискорити дозрівання врожаю на 10-12 днів; підвищити здатність до зберігання зібраного врожаю: покращити приживлюваність розсади, сіянців і саджанців при пересадці; підсилити розвиток кореневої системи рослин і їх дихання, стійкість рослин до несприятливих факторів зовнішнього середовища (посухи, надмірної вологості, заморозків) і їх захист від бактеріальних і грибкових захворювань: зменшити використання азотних, фосфорних добрив і ядохімікатів на 20-30 % і зняти, відповідно, стрес від їх впливів; збільшити біологічну активність ґрунтів, відновити і підвищити їх родючість, при цьому понизити їх засоленість і кислотність та підвищити водоутримуючу властивість і, що важливо, сприяють отриманню якісної і екологічно чистої продукції з високим вмістом вітамінів, цукру і інших цінних речовин, пониженню вмісту нітрату азоту у вирощуваній продукції, і особливо важких металів, радіонуклідів і залишків пестицидів в ґрунті, переводячи їх в нерозчинну форму, що запобігає їх надходженню в рослини, ґрунтові води і атмосферу. Отримані органо-мінеральні мікродобрива гумату натрію/калію пропонованим способом розфасовують в 10 літрові каністри або іншу тару, погоджену із споживачем з гарантійним терміном зберігання упродовж 3-х років і застосовують на всіх видах культур і у всіх ґрунтовокліматичних зонах в органічному землеробстві, як для обробки посівного та посадочного матеріалу, так і для обприскування в період вегетації. Пропонований спосіб одержання органо-мінеральних мікродобрив гумату натрію/калію з використанням недороговартісної органічної сировини, зокрема ліносульфонату, що є дешевим продуктом відходів деревини, забезпечує високу концентрацію гуматів натрію і калію, органомінеральних мікродобрив, наділених властивістю створювати з мікроелементами рухливі хелатні комплекси з біостимулюючими властивостями, легкодоступні для рослин, для їх подальшого використання при оброблянні посівного та посадочного матеріалу і обприскуванні в період вегетації. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Спосіб одержання органо-мінеральних мікродобрив гумату натрію/калію шляхом рідкофазної модифікації органічних речовин лугами (NaOH, KOH), який відрізняється тим, що як органічну речовину використовують лігносульфонат, рідкофазну модифікацію якого здійснюють способом зволоження гарячою водою в кількості 50-60 % при температурі 80-90 °C перемішуванням до повного розчинення з наступною модифікацією лугами (NaOH, KOH) 100 % концентрації при температурі 80-90 °C упродовж 4-6 годин з забезпеченням концентрації вихідних гумітів натрію/калію в межах 30-60 % від масової концентрації органічної речовини в залежності від температури модифікації і тривалості процесу. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3