175577. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 500 g/l fölötti össztápanyag tartalmú dermedésmentes szuszpenziós műtrágyák előállítására

4

3

1. táblázat Nyersanyag

megnevezése mennyisége, g/1 szuszpenzió

Víz (60 °C) 200

MAP 480

Karbamid 320

Ammónia, 25%-os 245

Kálisó, 60%-os 200

A kísérleteknél változtattuk a nyersanyagok adagolási sorrendjét, vagyis vizsgáltuk a sorrend hatását a bedermedésre. A kísérletek részletezése:

1. Adagolási sorrend: víz, MAP, karbamid, ammónia. Kálisót ennél a kísérletnél nem használtunk. Azt tapasztaltuk, hogy az ammóniával való semlegesítésnél egyre fokozódó sűrűsödés lépett fel és a szuszpenzió az ammónia utolsó részletének adagolása közben bedermedt. Megállapítottuk, hogy a szuszpenzió sűrűsödését 20 a semlegesítés első felében a MAP Ca-tartalma okozza, amely CaHP04 tixotrop vegyületté alakul. A MAP Mgtartalma az ammónia utolsó részletével MgNH4P04-ot képez, amely annyira tixotróp, hogy a szuszpenzió bedermedését eredményezi. A nyersanyagok ilyen sorrendje tehát nem megfelelő, mert a szuszpenzió már a gyártás közben bedermed. Egy napi állás után a tixotrópia kissé csökken, a szuszpenzió viszkozitása azonban nagyobb, mint a megengedett 1000 cP.

2. Adagolási sorrend: víz, MAP, kálisó, ammónia. 30 Karbamidot ennél a kísérletnél nem használtunk. Azt tapasztaltuk, hogy kálisó hatására a szuszpenzió kismértékben sűrűsödik, ammónia hatására viszont olyan erős a sűrűsödés, hogy a szuszpenzió alig keverhető. Bedermedés csak néhány óra múlva következik be, ami- 35 kor a szuszpenzió már lehűlt. A bedermedés mechaniz-1755p

musa ugyanaz, mint az 1. kísérletben. A késleltetett bedermedés pedig az oldat töménységével magyarázható. ~~ Az 1. kísérletnél a telített karbamid oldat azonnali bedermedést eredményez, a 2. kísérletnél viszont a jóvar 5 hígabb KC1 oldatban a semlegesítés elég magas hőmérsékletén (50 °C) még nem dermed be a szuszpenzió, a bedermedés csak lehűlés után következik be. Szuszpenziós műtrágya előállítására ez az adagolási sorrend nem megfelelő.

10 3. Adagolási sorrend: víz, MAP, karbamid, kálisó,

ammónia. Azt tapasztaltuk, hogy egészen a kálisó beadagolásáig úgyszólván nem sűrűsödik a szuszpenzió. Kálisó hatására a sűrűsödés csaknem bedermedésig fokozódik, az ammónia első részletével pedig bedermed 15 a szuszpenzió. Megállapítottuk, hogy a kálisó okozta jelentős mértékű sűrűsödést K2SiF6 kiválása okozza, mely a karbamid tömény oldatában sokkal nagyobb mértékű, mint a 2. kísérlet viszonylag híg oldatában.

4. Adagolási sorrend: víz, MAP, ammónia, karbamid, kálisó. A karbamid és kálisó adagolása után a szuszpenzió annyira sűrű, hogy alig keverhető. Néhány óra állás után a szuszpenzió bedermed.

A négy kísérlet egyértelműen bizonyítja, hogy a felhasznált MAP a nyersanyagok különböző adagolási 25 sorrendje mellett sem alkalmas szuszpenziós műtrágyák előállítására. Ez a megállapítás — további vizsgálataink szerint — abban az esetben érvényes, ha a szuszpenziós műtrágya összes tápanyagtartalma nagyobb, mint 500 g/1 és a műtrágya előállításához literenként legalább 350 g MAP-ot, 220 g karbamidot és 200 g kálisót használunk,

A közölt kísérletekből következik, hogy a MAP öszszetétele és a bedermedés jelensége között szoros kapcsolat áll fenn. Ebből kiindulva többféle gyártású MAP összetételét is megvizsgáltuk és az elemzések eredményeit a 2. táblázatban ismertetjük.

MAP alkotói

MAP minták

1. MAP

2. MAP

3. MAP

4. MAP

5. MAP

Vizoldható N-tart., %

12

11,3

11,9

10,7

11,2

Vízoldható P2Os-tart„ %

49.7

51

50,7

50,6

52

Vízoldható Ca-tart., %

—

0,2

0,3

0,8

0,5

Vízoldható Mg-tart., %

0,12

0,25

0,22

0,33

0,45

Vízoldható F-tart„ %

1,8

1,3

0,87

0,4

0,2

Vízben oldhatatlan rész, %

9,3

5.7

8,2

3,7

13,1

A 2. táblázatban szereplő ötféle MAP-pal, a közölt négy adagolási sorrenddel szuszpenziós műtrágyát készítettünk és azt tapasztaltuk, hogy az 1. és 2. MAP hígan folyó, jó minőségű szuszpenziót eredményez, a 3. MAP-pal sűrű, viszkózus szuszpenzió nyerhető, míg a 4. és 5. MAP használata a szuszpenzió bedermedéséhez vezet. Ha a 2. táblázatból megvizsgáljuk az ötféle MAP összetételét és kiszámítjuk, hogy a Ca- és Mgtartalom mennyi fluort köt meg CaF2 és MgF2 formájában, a következő összefüggésekhez jutunk: Az 1. MAP lényegesen több fluort tartalmaz, mint amennyi a kalcium és magnézium lekötéséhez szükséges. A 2. MAP-nál ez a fluorfelesleg már lényegesen kisebb, A 3. MAP-nál a fluorfelesleg elhanyagolható, míg a 4. és 5. MAP-nál igen jelentős a fluorhiány.

A bedermedés és az összetétel között tehát a következő összefüggés állapítható meg: Ha a MAP több

fluort tartalmaz, mint amennyi a Ca és Mg lekötéséhez 50 szükséges, a szuszpenzió nem dermed be, hígan folyó marad. Ha a fluortartalom nem elégséges a Ca és Mg lekötéséhez, a bedermedés a fluorhiány nagyságától függ. Kis fluorhiány esetén még nem dermed be a szuszpenzió, csupán sűrűn folyó, nagy viszkozitású szusz- 55 penzió képződik. Ha azonban a fluorhiány nagy, a szuszpenzió bedermed.

Mindezek alapján sikerült feltárni a bedermedés mechanizmusát is. Fluormentes, vagy igen kis fluortartalmú MAP szuszpenzió semlegesítésénél a MAP Ca- és 60 Mg-tartalma CaHP04 és MgNH4P04 vegyületekké alakul, amelyek tixotrop sajátságúak és bedermesztik a szuszpenziót. Ha a MAP a Ca- és Mg-tartalommal egyenértékű mennyiségben fluort is tartalmaz, semlegesítés folyamán CaF2 és MgF2 képződik és ezek a vegyü- 65 letek nem tixotrop sajátságúak, tehát a bedermedés el-2