Scientific journal

International Journal of Experimental Education

ISSN 2618–7159

ИФ РИНЦ = 0,425

Многолетними исследованиями, проведенными в нашей стране и за рубежом, установлено, что при применении удобрений, содержащих микроэлементы (цинк, медь, молибден, бор, марганец, кобальт), повышается урожайность растений и улучшается качество сельскохозяйственной продукции.

Успешное развитие проблемы производства микроэлементсодержащих удобрений связано с изысканием рациональных источников сырья, содержащих микроэлементы. При производстве микроудобрений в качестве источника микроэлементов использование отходов производств, шлаков, кеков (от англ. cake — затвердевать, слой твёрдых частиц, остающийся на фильтрующей поверхности после фильтрации суспензий), отработанных катализаторов, вторичных продуктов цветной металлургии является одним из эффективных и экономически выгодных приемов [1].

Объекты и методы исследования. Для получения азотно-фосфорных удобрений с микроэлементами предложены некоторые виды микроэлементсодержащих отходов производств. К таким видам источников микроэлементов относится отход переработки молибдена Узбекского комбината тугоплавких и жаропрочных материалов. Данный отход находится в жидком состоянии зеленого цвета и имеет кислую среду (pH=2,35). По данным химического анализа отход УзКТЖМ содержала (%): NH4NO3-13,09%; (NH4)2SO4-1,37%; микроэлементы (Fe, Mn, Cu, Zn, Ni, Co, Mo) – 0,035% г/л, N-4,87%, остальное вода, d=1,01г/см3, рН=2,35.

Значение водородного показателя (рН) данного отхода определяли с помощью прибора - METTLER TOLEDO FE20/EL20 pH meter quick guide, аммиачный азот - по методу Къельдаля [2], а микроэлементы определяли спектрометрическим методом [3].

Результаты и обсуждение. Приготовили смесь микроэлементсодержащего отхода и необогащенного Кызылкумского фосфорита в различных соотношениях, изучили содержание уcвояемого фосфора из состава полученных суспензии (табл.1).

Таблица 1

Составы суспензий, приготовленных смешением микроэлементсодержащего отхода и необогащенного Кызылкумского фосфорита в различных соотношениях,%

В суспензии, содержащей 80% промышленного микроэлементсодержащего отхода и 20% необогащенного Кызылкумского отхода, степень разложении фосфорита составляет 96,83%. При этом 3,16 % из общего содержании Р2О5, 3,06% находится в усвояемом состоянии и среда данного раствора изменяется от рН = 2,35 до 6,11. Степень декарбонизации суспензии имеет значении 96,65% и содержание микроэлементов составляет 0,027%. Из полученных данных можно сделать вывод о том, что данный микроэлементсодержащий отход можно использовать для получение микроудобрений.

С целью разработки рациональной технологии получения сложного азоткальцийфосфатных-микроэлементсодержащих удобрений, Кызылкумские фосфориты обработали с помощью азотной кислоты в 40%, 60%, 80% стехиометрических соотношениях и изучили составы полученных продуктов (табл.2.)

Таблица 2

Химический состав фосфатного сырья обогащенного с помощью азотной кислоты в различных стехиометрических соотношениях, %

Проведенные опыты показывают что, взаимодействие фосфатного сырья и азотной кислоты протекает очень бурно, с повышением нормы азотной кислоты от стехиометрии, степень разложения фосфорита увеличивается. При норме азотной кислоты 40% от стехиометрии, из 10,65% общего содержании Р2О5, 70,33% находится в усвояемом состоянии, а также 49,00% СаО переходит в усвояемое состояние. С изменением нормы азотной кислоты, от 60% до 80% от стехиометрии, содержание усвояемого растениями Р2О5 увеличивается от 76,07% до 86,82%. Увеличение нормы азотной кислоты от стехиометрии, также приводит к увеличению значении степени декарбонизации фосфатного сырья, при этом содержание СО2, уменьшается от 7,01% до 1,75%. Если в составе пульпы полученной разложением фосфатного сырья азотной кислотой при норме азотной кислоты 40% от стехиометрии, содержание азота составляет 4,97% , то содержание азота в пульпе при норме азотной кислоты 60% и 80% от стехиометрии составляет 6,34% и 7,35% соответственно и находится в виде азотнокислого кальция.

Нитрофосную пульпу, полученную ускоренным способом при норме азотной кислоты 40% от стехиометрии, смешали в соотношениях 1:0,3; 1:0,5; 1:0,7; 1:1; с суспензией полученной из микроэлементсодержащего промышленного отхода и необогащенного фосфорита в соотношении 80:20. Также изучили взаимодействии, протекающие между нитрофосной пульпой полученные при норме азотной кислоты 60 и 80% от стехиометрии и суспензии выше приведенного состава, в соотношениях 1:0,3, 1:0,5; 1:0,7; 1:1. Затем полученную смесь перемешивали в течение 10-15 минут, сушили при температуре 100-1050С, гранулировали с помощью тарельчатого гранулятора при влажности 10-15%. Ниже приводим химический состав полученного сложного азоткальцийфосфатных-микроэлементсодержащих удобрений (табл.3).

Таблица 3

Химический состав сложного азоткальцийфосфатных-микроэлементсодержащих удобрений полученного смешиванием нитрофосной пульпы, с суспензией полученной из микроэлементсодержащего промышленного отхода и необогащенного фосфорита в соотношении 80:20

Как видно из приведенных данных, с увеличением нормы азотной кислоты от 40% до 80% от стехиометрии количественное содержание P2O5, CaO и микроэлементов возрастает. Например, если при взаимодействии нитрофосной пульпы, полученной при норме азотной кислоты 40% от стехиометрии с суспензией полученной из микроэлементсодержащего промышленного отхода и необогащенного фосфорита в соотношении 80:20 в соотношениях 1:0,3, содержание азота составляет 5,99%, из общего содержание P2O5 74,87% и 54,54% CaO находятся в усвояемых состояниях, тогда при норме азотной кислоты 80% от стехиометрии, при соблюдении выше приведенных условий, содержание азота составляет 9,90%, а из общего содержание P2O5 89,86% и 93,84% CaO находятся в усвояемых состояниях. При вышеприведенных условиях содержание микроэлементов в составе полученных удобрениях изменяется незначительно.

Таким образом, с использованием необогащенных Кызылкумских фосфоритов, азотной кислоты и микроэлементсодержащего отхода УзКТЖМ можно получить сложный азоткальцийфосфатные-микроэлементсодер-жащие удобрения.