195455. lajstromszámú szabadalom • Eljárás talajerőpótló titánkomplex-tartalmú nyomelemes permetadalék előállítására
1 195 455 2 A találmány talajerőpótló titánkomplex-tartalmú nyomelemes permetadalék közvetlenül rutil ásványból történő előállítására vonatkozik. A találmány szerinti eljárással kapott termék elsősorban a lombtrágyázásnál permetezőszeradalékként alkalmazható — továbbá a szilárd NPK műtrágyához is keverhető. A titán vízben oldható vegyületeire és a mezőgazdaságban a kultúrnövényhozam növelésére vonatkozóan kevés szakirodalmi utalás található. A rendelkezésre álló szakirodalomban csupán egy hazai, a titánnal kapcsolatos munkát találtunk dr. Fehér és dr. Paizs idevonatkozó kísérleteiről a „Mikroelemek a mezőgazdaságban 1982” című kiadványban. A nevezettek több évig tartó kísérleteikről kimutatták a titánnak a kultúrnövényekre gyakorolt igen előnyös hatását. A titán tartalmú permetezőszer hatására az alma, szőlő, paradicsom, cukorrépa többtermelést biztosít, ezen kivül kísérleteket folytattak lucernával és szójával, ugyancsak jó eredménnyel. Érdekesnek találjuk, hogy a modern mezőgazdasággal foglalkozó szakirodalom praktikusan nem közöl adatokat a titánra vonatkozóan. Egy régebbi szakirodalmi utalás szerint (Than Károly) a legtöbb szántóföldben mintegy 0,5 t% titán-oxid fordul elő, de gyakorlatilag nem oldódik. A legtöbb növény hamujában is található titán-oxid, így a tölgyfa hamujában 0,3 t%, a csontokban és húsban is kimutatható. A biológiai titán megkötés növényi és állati vonatkozásban tehát igazoltnak látszik. dr. Fehér és dr. Paizs féle permetezőszer fő alapanyaga titán-tetraklorid és aszkorbinsav. Az ismert eljárások a négyértékű titánvegyületek előállításáa — mivel szemben a háromértékű titánve - gyületekkel ezek könnyen, sőt vízben is oldhatók — tiszta titánfémből indulnak ki és ez az eljárásokat igen bonyolulttá és költségessé teszi, mivel közben klórozás, kénsavas oldás, semlegesítés stb. lépcsők követik. A találmány célkitűzése olyan eljárás biztosítása, melynek segítségével az ércből kiindulva közvetlenül és tisztítás nélkül állítható elő négyértékű titánkomplex, amely az összes titánt stabilan vízoldható formában tartalmazza. Az így kapott talajerőpótló titánkomplex-tartalmú nyomelemes adalék tehát teljes mértékben vízoldható és stabil, nem következik be helytelen tárolás és kezelés (hőhatás) esetében sem az oldhatatlan Ti(lll)-vegyületté átalakulás. A találmányunk szerinti eljárásnál felhasznált rutil ásvány mintegy 94-95 t% titán-oxid mellett 1—2 t% vas-oxidot, 1,5—2 t% kovasavat és egyéb nyomelemeket, Al203-ot, Mo03-ot tartalmaz max. 0,5 t% menynyiségben. A titán-oxid mellett levő szennyezőket, miután a növények szempontjából legfeljebb közömbösek, a rendszerben hagyjuk. Miután a permetezőszer titán koncentrációja kb. 1 gram/l, így a titán mellett tehát csupán ezred százalék nagyságrendben marad szennyeződés. Eljárásunk lényege abban összegezhető, hogy Ti02 - -tartalmú ércekből vagy dúsítmányokból a fémfázís kihagyásával nagy tisztaságban állítható elő a vízoldható titánkomplex. Azt találtuk, hogy a titán(IV)-komple\, amely komplex a fém szerves oxisavval képezett hidroxidos komplexe, célszerűen citrátja és/vagy tartarátja, meg2 őrzi teljes vízoldhatóságát akkor, ha rézkomplex adagolásával stabilizáljuk, tíz tömegé mennyiségben a titánvegyületre vonatkoztatva. Ez a rézkomplex réz-ammónium-szulfát. Azt találtuk továbbá, hogy a négyértékű titánkomplex, amely citrát és/vagy ‘.artarát és teljesen vízoldható, közvetlenül az ércből állítható elő tisztítás és fémmé alakítás nélkül. Találmányunk szerint az 50—150 mikrométer szemcseméretűre őrölt 1 tömegrész rutil ércet 4—5 tömegrész kálium-hidroxiddal ömlesztve feltáljuk, a keletkezett metatitanátot 1—2 mm-es szemcsenagyságúra megőröljük, majd 25—34 tömegrész legfeljebb 50 °C-os vízben oldjuk, az oldatot szétválasztjuk, a maradékot 3—4 tömegrész 1:1 tömegarányban hígítót kénsavban oldjuk, a kapott titán(IV)-szulfát oldatot lassan, legfeljebb 40 °C hőmérsékleten ammónium-hidroxid oldattal közömbösítjük, a titán(IV)-hidroxid csapadékot elválasztjuk a folyadéktól, mossuk, majd szilárd állapotban összekeverjük 1,2—1,6 tömegrész citromés/vagy borkősavval, majd pihentetés és semlegesítés után 0,2—0,3 tömegrész kristályvíz-tartalmú rézszulfátból ammónium-hidroxiddal előállított réz-ammóniumszulfát komplexet adunk hozzá. Kísérleteinknél a rutil ásvány titán-dioxid-tartalmának feltárására kálium-hiiroxidot használunk fel. A feltáráshoz azért vettünk lcálium-hidroxidot az olcsóbb nátrium-hidroxid helyett, mert végül a káliumot, mint kálium-szulfátot, melléktermékként műtrágyázás céljára visszakapjuk. A feltárás reakcióegyenlete csak titán-dioxidra vonatkozik. Ti02 Vizsgálataink szerint a reakcióegyenlet két mólnyi káliumhidroxid mennyisége nem elegendő a titán-oxid feltárás zavartalan levezetésére. Ügy találtuk, hogy kb. négyszeres mennyiségű kálium-hidroxid szükséges a titán feltárására. A feltárásnál a reakcióegyenlet szerint kálium-metatitanát keletkezik. A kálium-metatitanát hőmérséklettől függően vízben részben oldódik. A kialakított technológiák szerint az oldás mértéke kb. 8-10%. A titán a változó sajátosságú elemek közé tartozik. A titándioxidból vagy titánsavanhidridből két savat vezethetünk le: az ortotiánsavat: fTTiO.,, és a metatitánsavat: H2Ti03. A savak összetételét nem fejezik ki szigorúan a fenti képletek, amennyiben ezek még vizet is tartalmaznak, melynek mennyisége az előállítás módjától függ. Az ortotítánsav H4 Ti04 fehér laza csapadék, mely akkor képződik, ha az alkálifémek (Na, K) titanátjainak lehűtött savas oldatát lúgokkal óvatosan elegyítjük. A fehér csapadék kénsavban könnyen oldódik. A metatitánsav H1TiOJ akxor keletkezik, ha az ortotitánsav hígított kénsavas oldatát forráspontja közelében tartjuk; a keletkezett csapadék úgyszólván oldhatatlan kénsavban. Eljárásunk lényegét a titánsavak oldhatósága, illetve oldhatatlanságát befolyásoló tényezők meghatározása, illetve felismerése képezi. Ezeket az ismereteket alkalmaztuk a rutil érc feldolgozásánál is. Ennek folytán tehát az oldható titánvegyületek gyártását úgy vezetjük, hogy a kialakított ortotitán módosulat ne menjen metatitán módosulatba, miután az utóbbi vegyület nem 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
