169378. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vegyes karbamidos adduktok előállítására kálcium-nitrát feldolgozása útján
169378 bomlik, vagyis az előállításnál jelentős a nitrogénveszteség, ami a tennék műtrágyakénti hasznosíthatóságát rontja. Találmányunk kidolgozásakor célul tűztük ki, hogy a kalcium-nitrátot gyakorlatilag melléktermé- 5 kek képződése nélkül mezőgazdaságban jól értékesíthető műtrágyák előállítására hasznosítsuk. Kísérleteink során azt találtuk, hogy ha kalcium-nitrátot kálium-kloriddal önmagában ismert módon cserebomlás útján kálium-nitráttá konver- 10 tálunk és az így képződött kálium-nitrátot csak részben különítjük el, akkor az anyalúgban visszamaradó kálium-nitrát és a reakcióba nem lépett kálium-klorid jelenlétében a cserebomlás során képződött kalcium-klorid és a reakcióba nem lépett 15 kalcium-nitrát karbamiddal stabil vegyes addukttá alakítható át, vagyis a kálium-klorid és a kálium•nitrát hatására a karbamid bomlása ammóniára és szén(IV)-oxidra jelentősen csökken. így például ha egyrészt 1 mól kalcium-klorid-hexahidrát és 4 mól 20 karbamid („A" minta) másrészt 1 mól kalcium-nitrát-tetrahidrát és 4 mól karbamid („B" minta), harmadrészt 0,5 mól kalcium-klorid-hexahidrát, 0,5 mól kalcium-nitrát-tetrahidrát, 0,5 mól kálium-klorid, 0,5 mól kálium-nitrát és 4 mól karbamid 25 („C" minta) azonos víztartalmú oldatát 600Hgmm nyomáson legfeljebb 145 C"-on 25 percen át víztelenítjük, majd a képződött adduktok víztartalmát és karbamid formájában kötött nitrogéntartalmát, valamint az úgynevezett higroszkópossági pontjukat 30 meghatározzuk, akkor az alábbi eredményeket kapjuk: v, Higrosz•£•'' Víz- Karbamid kópossági 35 ~ tartalom Elbomlott relatív pont (%) 5g (%) karbamid bomlása (%) A 0,7 B 0,83 C 0,65 0,5 0,355 0,23 100 71 46 43 47,3 52,3 40 45 A fenti vizsgálati eredményekből látható, hogy a „C" minta esetében a karbamid bomlása az addukt képzésénél jelenlevő káliumsók hatására mérséklődött, továbbá a képződött vegyes addukt higroszkópossági pontja kedvezőbb, mint az ,A" vagy a 50 „B" mintáé. A higroszkópossági pont alatt a vizsgálat hőmérsékletén - jelen esetben 25 C -on - a minták feletti térben levő levegő vagy inert gáz olyan relatív nedvességtartalmának százalékos értékét értjük, amellyel a minta nedvességtartalma 55 egyensúlyban van. A higroszkópossági pont kedvező értéke már utal a találmányunk értelmében előállítható vegyes adduktok mezőgazdasági hasznosíthatóságára, amelyre még a későbbiekben részletesen kitérünk. 60 A fentiek alapján a találmány tárgya eljárás vegyes karbamidos adduktok előállítására kalcium-nitrát feldolgozása útján, ahol vizes közegben kalcium-nitrátot kálium-kloriddal reagáltatunk, mimellett a kalcium és a kálium atomarányát 1 :2,5 65 és 1 :1,6 arányértékek közé, a kalciumsók és a víz mólarányát 1 : 10 és 1 :40 arányértékek közé állítjuk be, és a találmány értelmében a reagáltatás során úgy járunk el, hogy a cserebomlás útján képződött kálium-nitrát 30-70%rát önmagában ismert módon, adott esetben karbamid jelenlétében kikristályosítjuk, majd az anyalúgban visszamaradó kalciumsókat az anyalúgban visszamaradt káliumsók jelenlétében karbamiddal reagáltatjuk, ahol a kálium-nitrát kikristályosításánál és/vagy az adduktképzésnél egy mól kalciumsóra vonatkoztatva 1-5 mól karbamidot használunk, végül a képződött vegyes karbamidos adduktot az anyalúgból ismert módon elkülönítjük. Látható tehát, hogy a találmány szerinti eljárás foganatosítása során a kalcium-nitrát és kálium-klorid elegyéhez a kálium-nitrát kikristályosítása előtt vagy közben is hozzáadhatjuk a karbamidot, amikor is az oldhatósági viszonyok kedvezőbb alakulása folytán a kálium-nitrát kívánt mennyiségű kikristályosítása magasabb hőmérsékleten is megoldható, a vegyes karbamidos addukt pedig az anyalúgból ismert módon ugyanügy elkülöníthető, mintha a karbamidot a kálium-nitrát kikristályosítása után adnánk a reakcióelegyhez. A kálium-nitrát 30-70%-át célszerűen -10 C° és +25 C° közötti hőmérsékleten kristályosítjuk ki. A találmány szerinti eljárással előállított vegyes karbamidos adduktok elkülönítését önmagában ismert módon, a nitrogénveszteség csökkentése érdekében célszerűen vagy vákuumban, vagy pedig rövid átfutási idejű bepárlóban végzett bepárlás útján foganatosítjuk, éspedig úgy, hogy a bepárlási hőmérséklet legfeljebb 150C° legyen és a bepárlás 30 percen belül végbemenjen. • A találmány szerinti eljárással előállított vegyes karbamidos adduktok — mint említettük — a mezőgazdaságban műtrágyaként hasznosíthatók, tekintettel arra, hogy a karbamidos addukt formájában kötött kalcium-nitrát és kalcium-klorid a növényzetet nem károsítja, sőt bizonyos talajtípusok, például savanyú, szikes talajok, valamint olyan talajok esetében,' ahol a P2 O s -szint közepes vagy ennél nagyobb, a találmány szerinti eljárással előállított vegyes karbamidos adduktok alkalmazása kifejezetten előnyös. A találmány szerinti eljárást az alábbi példákkal kívánjuk közelebbről megvilágítani. 1. példa 164 súlyrész (1 mól) kalcium-nitrát 322 súlyrész 100C°-os vízzel készült oldatában feloldunk 158 súlyrész (2 mól) technikai minőségű (95%-os tisztaságú) kálium-kloridot; majd az oldatból a vízoldhatatlan szerves és szervetlen szennyeződéseket szűrés útján eltávolítjuk. A tiszta oldatot ezután 15C°-ra lehűtjük és a kivált 90 súlyrész kálium-nitrát kristályt kiszűrjük. A kálium-nitrátot ezután háromszor 15 súlyrész legfeljebb 5 C° hőmérsékletű vízzel átmossuk, majd szárítás után 3 :1 arányban bekeverjük olyan kettős műtrágya-olvadékba, amelyet 1,5 CaO/P2 0 5 mólarányú feltárási oldat 2
