Научный журнал
Международный журнал экспериментального образования
ISSN 2618–7159
ИФ РИНЦ = 0,839

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТНО-ФОСФОРНЫХ МИКРОЭЛЕМЕНТОДЕРЖАЩИХ УДОБРЕНИЙ

Уктамов Д.А. 1 Таджиев С.М. 1 Тухтаев С. 1 Тураев З. 1 Нишонов У. 1
1 Институт общей и неорганической химии Академии наук Республики Узбекистан, Наманганский инженерно-технологический институт
1. Гафуров, Р., Абдурахмонов, Р.А., Саноат чи?индиси асосида махаллий гилмояни шакллантириб ў?ит олиш. - Тезисы докладов, Научно-практической конференции «Проблемы создания, производства и применения минеральных удобрений и дефолиантов на основе местного сырья» (23-24 марта 2000г.), 13-бет.
2. Методы анализа фосфатного сырья, фосфорных и комплексных удобрений, кормовых фосфатов /Под ред. В.Л. Абрамовой. – М.: Химия, 1975.
3. Анализ минерального сырья /Под редакцией Ю.Н. Книпович, Ю.В. Морачевского. – М.: Госхимиздат, 1959.
4. Крешков, А.П. Основы аналитической химии. – М.: Химия, 1970.

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,%

Пром. отход:

фосфорит

N

Содержание компонентов, масс. %

∑микро

элемент

Кр

CO2

H2O

 

рН

 

P2O5общ.

P2O5усв.

CaОобщ.

CaОусв.

P2O5

%

CaО

%

100:0

4,87

-

-

-

-

0,035

-

-

-

-

2,35

80:20

3,76

3,16

3,06

8,86

7,56

0,027

96,83

85,33

0,11

67,54

6,11

60:40

2,84

6,37

2,94

17,86

9,65

0,020

46,15

54,03

4,35

51,11

6,57

40:60

1,91

9,65

2,03

27,05

12,68

0,014

21,04

46,88

8,87

34,39

6,73

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, %

Нор-ма HNO3

 

Содержание компонентов, масс. %

рН

 

P2O5общ.

P2O5усв.

CaОобщ.

CaОусв.

N

СО2

H2O

40

10,65

7,49

29,88

14,64

4,97

7,01

17,78

70,33

49,00

5,94

60

9,07

6,90

25,44

18,11

6,34

3,92

22,72

76,07

71,19

4,38

80

7,89

6,85

22,12

20,11

7,35

1,75

26,34

86,82

90,91

2,62

                     

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

Нитроф.:

суспен.

рН

Содержание компонентов, масс. %

СО2

N

P2O5

общ.

P2O5усв.

CaОобщ.

CaОусв.

S мик-элем.

H2O

Норма HNO3 40% от стехиометрии

1:0,3

6,47

4,73

9,15

6,61

25,68

13,22

0,06

23,11

72,24

51,48

63,21

1:0,5

6,58

4,57

8,15

6,01

22,87

12,28

0,09

34,37

73,74

53,69

64,91

1:0,7

6,66

4,45

7,41

5,59

20,87

11,61

0,11

39,11

75,44

55,63

66,47

1:1

6,74

4,37

6,91

5,28

19,37

11,10

0,14

42,66

76,41

57,31

67,77

После сушки

1:0,3

6,60

5,99

11,55

8,67

32,51

17,73

0,08

2,67

74,87

54,54

65,28

1:0,5

6,69

6,82

12,16

9,12

34,13

19,33

0,13

2,04

75,00

56,64

66,94

1:0,7

6,75

7,06

11,76

9,13

33,13

19,43

0,17

3,35

77,64

58,65

68,06

1:1

6,87

7,41

11,71

9,15

32,83

19,81

0,24

2,81

78,14

60,34

69,93

Норма HNO3 60% от стехиометрии

1:0,3

6,31

5,82

7,89

6,14

22,13

16,00

0,06

31,69

77,82

72,30

79,41

1:0,5

6,40

5,48

7,10

5,62

19,91

14,59

0,09

37,66

79,15

73,28

80,39

1:0,7

6,49

5,23

6,54

5,26

18,34

13,59

0,11

41,93

80,43

74,10

81,22

1:1

6,57

5,05

6,12

4,98

17,15

12,86

0,14

45,13

81,37

74,99

82,00

После сушки

1:0,3

6,43

8,31

11,27

8,93

31,61

23,60

0,09

2,41

79,24

74,66

81,22

1:0,5

6,51

8,56

11,09

8,95

31,11

23,40

0,14

2,59

80,70

75,22

82,31

1:0,7

6,57

8,72

10,90

8,97

30,57

23,25

0,18

3,22

82,22

76,05

83,25

1:1

6,64

9,02

10,93

9,09

30,63

22,76

0,25

2,02

83,17

77,24

84,06

Норма HNO3 80% от стехиометрии

1:0,3

5,41

6,63

6,94

6,10

19,47

17,60

0,06

34,58

87,90

90,40

90,82

1:0,5

5,48

6,15

6,31

5,59

17,70

15,93

0,09

40,07

88,59

90,00

91,28

1:0,7

5,50

5,81

5,86

5,23

16,44

14,73

0,11

44,00

89,25

89,60

91,61

1:1

5,59

5,56

5,53

4,96

15,49

13,84

0,14

46,94

89,69

89,35

91,92

После сушки

1:0,3

5,51

9,90

10,36

9,31

29,06

27,27

0,09

2,36

89,86

93,84

91,70

1:0,5

5,59

10,08

10,34

9,30

29,02

27,11

0,15

1,75

89,94

93,41

92,67

1:0,7

5,61

10,19

10,28

9,28

28,84

26,84

0,19

1,75

90,27

93,07

93,07

1:1

5,70

10,11

10,05

9,22

28,16

26,16

0,25

3,53

91,74

92,90

93,43

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.


Библиографическая ссылка

Уктамов Д.А., Таджиев С.М., Тухтаев С., Тураев З., Нишонов У. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТНО-ФОСФОРНЫХ МИКРОЭЛЕМЕНТОДЕРЖАЩИХ УДОБРЕНИЙ // Международный журнал экспериментального образования. – 2015. – № 11-6. – С. 975-978;
URL: https://expeducation.ru/ru/article/view?id=9546 (дата обращения: 19.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074