203711. lajstromszámú szabadalom • Eljárás lassan ülepedő műtrágya szuszpenziók előállítására
1 HU 203 711 A 2 A találmány tárgya eljárás 10:30:0 tömegarányú nitrogén-, foszfor, kálium-hatóanyagú alap szuszpenzió és ebből 5-22:5-30:0-25 tömegarányú nitrogén-, foszfor- és kálium-hatóanyagú, lassan ülepedő, 6- 7 pH-jú, 1 mm átmérőjűnél nagyobb lebegő részeket nem tartalmazó műtrágya szuszpenzió előállítására, amely ásványi eredetű tápanyagként N-t, ammónia, mono-ammónium-foszfát és/vagy karbamid formájában, P205-t mono-ammónium-foszfát formájában és adott esetben K20-t kálisó formájában, valamint adott esetben; kálium alkalmazásakor azonban mindig 0,5-2,0 t% bentonitot is, és adott esetben polianionos adalékot tartalmaz. Ezekben a szuszpenziókban az ásványi hatóanyagokat a monoammónium-foszfát (MAP) és ammónia reakciójával nyert alapszuszpenzió (amelyben a hatóanyagok tömegaránya N:P205 = 1:3), kaibamid és kálisó formájában alkalmazzuk és ezeket az eljárás szerint egymással, valamint adott esetben, kálium alkalmazásakor mindig, legalább 24 órán át pihentetett nátrium-bentonit szóllal összekeverve nyerjük. Ismeretes, hogy a nagy hatóanyagtartalmú műtrágya szuszpenziók viszonylag gyorsan ülepedő szilárd részecskéket tartalmaznak, melyek kiülepedve a tápanyagok nem kívánt szeparálódását eredményezik, és a szuszpenzió műtrágyában nehezen mozgatható szilárd fázist képeznek. Az ülepedési sebesség mérséklése a szuszpendált részecskék átlagos méretének csökkentésével - az őrlés nagy energia költsége miatt - gazdaságosan csak egy bizonyos mértékig lehetséges. A kedvező tulajdonságú műtrágya szuszpenziók készítésekor jelentős szerepe van a diszpergáló segédanyagok, stabilizáló szereknek, a gyártás során alkalmazott anyagok keverési arányának, a keverés sorrendjének és a hőmérsékletnek. Számos megoldás ismeretes, amelyekkel a szuszpenziók nagy viszkozitásúvá tehetők, és ezáltal a lebegő szilárd alkotórészek - amennyiben az 1 mm körüli átmérő tartományt nem haladják meg - akár napokig is folyékony szuszpenzióban tarthatók. Legelterjedtebben a különböző hidratált magnázium-alumínium-szilikátokat alkalmazzák. így pl. a 176 141 számú magyar szabadalmi leírás szerint bentonit alkalmazásával viszonylag stabilis műtrágya szuszpenziót állítanak elő. Előnyösen alkalmazzák a szuszpenziók stabilizálására a 3 096 170,3 113 858, 3 148 970 és 3 185 642 számú USA-beli szabadalmi leírások szerint az attapulgitot és bentonitot. A hidratált magnézium-alumínium-szilikátokat járulékos szerekkel együttesen célszerű alkalmazni, mivel folyási tulajdonságaik így lényegesen kedvezőbbek, mintha adalékanyagok nélkül használnánk azokat (pl. 3 148 980, 3 160 495,3 234 004 sz. USA-beli, 15 980/67 sz. japán, 176 147, 175 577 sz. magyar és 1 667 798 sz. NSZK-beli szabadalmi leírások). Az agyagásványok egy másik típusát, az illitet a 177 570 számú magyar szabadalmi leírás szerint előnyösnek találták káliumtartalmú szuszpenziós műtrágyák ülepedésének lassítására. A technika állásból ismert, az alkotók anyagi minőségét tekintve a találmányunk szerintihez hasonlló összetétel ismeretesek ugyan, de a szuszpenzió képzésénél az 50 *C-os hőmérsékletet soha nem lépték át, mert a hőközlést gazdaságtalannak tartották. A jelen találmány szerinti eljárás esetében abból a felismerésből indultunk ki, hogy amennyiben elkülönítetten egy olyan alapszuszpenziót képezünk, amelyben a komponensek meghatározott, a későbbiekben részletezett mennyiségben vannak jelen, és az alapszuszpenzió készítésekor a hőmérsékletet legalább 55 *C-ra emeljük, a reológiai tulajdonságok meglepő módon teljesen eltérőek, lényegesen kedvezőbbé válnak. Ehhez a külön képezett alapszuszpenzióhoz adhatók azután kívánt esetben a szuszpenzió végtermék egyéb alkotói. A találmány szerinti felismerés továbbá, hogy az ammóniával csak részben közömbösített MAP 0 ‘C-on a hatóanyagok NP205 =9,17:29,8 tömegarányánál - mely értékek egyúttal a tömegszázalékban (t%-ban) kifejezett koncentrációkat jelölik a kész műtrágya szuszpenzióban - maximális mértékben oldódnak és a szuszpenzió sűrűsége is ennél az összetételnél a legnagyobb. Magasabb hőmérsékleten az oldhatósági maximum valamelyest kisebb N és nagyobb P205 koncentrációknál található. Az ammónia, azaz a nitrogén-hatóanyag mennyiségének túlzott növelése az oldatfázisban levő alkotórészek (zömében ammónium-ionok, hidrogén- és dihgidrogén-foszfát-ionok) koncentrációját jelentős mértékben csökkenti. Éppen ezért - amint azt a következő példákban is bemutatjuk - rendkívül nagy figyelmet kell fordítani a MAP semlegesítése során használt szalmiák pontos ammóniatartalmának ismeretére és felhasznált mennyiségére; a N:P205 = 10:30 tömegarányt - melynek jelölése a „10-30-0” is szokásos és a számok rendre nitrogén-, foszfor- és kálium - hatóanyag koncentrációt jelentenek, tőmegszázalékban kifejezve - illetve a 101% N és 301% P205 koncentrációt nem szabad meghaladni. Az előzőekben említett szabadalmi leírásokban a hidratált magnézi um-alumínium-szilikátokat általában 3 t%-os koncentrációban, a szuszpenziókhoz közvetlenül hozzákeverve alkalmazták. Amennyiben a hidratált magnézium-alumíhium-szilikátok hozzávetőlegesen 10-20 t% bentonit tartalmú szól formájában, polianionos elektrolitok egyidejű alkalmazásával készítjük el, és legalább 24 órán keresztül állni hagyjuk, árkor a hígan folyó szóiból a 10-30-0 tömegarány összetételű alapszuszpenzió és az ennek felhasználásával nyert többi műtrágya szuszpenzió stabilizálására legfeljebb 1,5 t% szárazanyagot tartalmazó mennyiséget kell hozzáadni, hogy a folyékony műtrágya ülepedése jelentős mértékben csökkenjen. A stabilizálószer alkalmazására nincs minden esetben szükség, elegendő lehet a stabilitás megjelölt mennyiségű (arányú) összetevőkből, az említett, magasabb hőmérsékleten képezzük. Amennyiben azonban a szuszpenzió káliumot tartalmaz, a bentonit-tartalmú, találmány szerinti stabilizálószert mindig alkalmazzuk. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy az alapszuszpenziót 1364 tömegrész MAP, 500 tömegrész 25 tömeg%-os szalmiák, valamint 300-86 tömegrész víz 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
