188097. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szuszpenziós műtrágyák előállítására
1 , 188 097 2 A találmány tárgya eljárás szuszpenziós műtrágyák előállítására szilárd fázisú alapanyag(ok) - valamint adott esetben növényvédő szer(ek), gyom- és rovarirtó szer(ek) és/vagy talajjavító anyag(ok) - továbbá folyadék fázis felhasználásával. Közismert, hogy a korszerű mezőgazdaságban egyre nagyobb tért hódít a komplex műtrágyák, ezen belül a folyékony műtrágyák használata. Kétféle folyékony műtrágya alakult ki: a tiszta oldatú és a szuszpenziós műtrágya. A szuszpenziós műtrágyák előállítása kombinált (különféle vegyi folyamatok és bekeverés) illetőleg csupán mechanikai bekeverésen alapuló eljárásokkal történik. A kombinált módszerek az előállítási körülmények (hőmérséklet) szerint lehetnek hideg vagy meleg eljárások. Jellemzőjük, hogy az eljárás első fázisában valamilyen alapszuszpenziót - pl. alumínium polifoszfát vagy ortofoszfát tartalmú alapanyagok felhasználásával - készítenek és ehhez adagolják a szükséges, az egyes eljárások szerint változó anyagú, összetételű és mennyiségű stabilizáló szert. Ilyen eljárást ismertet pl. a HU-PS 175.886 sz. szabadalmi leírás. Ezeknél az eljárásoknál rendszerint külön eljárási lépésben kell gondoskodni az alapanyagok és a szükséges szuszpendáló szer megfelelő finom-őrléséről és az esetleges közbülső hűtésről, ill. a késztermék gyors hűtéséről is. A mechanikai bekeverésen alapuló eljárásoknál is előfeltétel a komponensek előzetes finom-őrlése és a szükséges szemnagyságra való osztályozás. A szuszpenziós műtrágya ily módon való előállítása ez okból is általában rendkívül időigényes (30-240 perc) és többlépcsős folyamat, mivel a bekeverés során számos egyéb feladatot is - a szilárd anyagok nedvesítése, homogén eloszlatása, oldása stb. - el kell végezni. A szuszpenziós műtrágyák előállításának általános jellemzője, hogy a szuszpenziók korlátozott stabilításúak és ez a több-kevesebb időre terjedő stabilitás is csak stabilizáló szer használatával' biztosítható. Az egyik legelterjedtebb és leghatásosabb stabilizáló szer az attapulgit, melynek használatát írja elő az US-PS 3 234 004 sz. szabadalmi leírás. Az USPS 3 148 970 sz. szabadalmi leírás szerint a kolloid agyagásvány mellett még egyes fémek (Ca, Mg, Ba, Al) ammonizált vízoldható sóit is felhasználják a stabil szuszpenzió elérésére. A HU-PS 176 147 sz. szabadalmi leírás szerinti eljárásban pedig járulékos diszpergáló szerként szorbitra, kazein sóra és/ vagy hidralizált keményítőre is szükség van. A HU-PS 176 027 sz. szabadalmi leírás 3. példája szerint a kiindulási anyagok egyik alkotóeleme a találmány szerinti száraz eljárással előzőleg már aktivált dikalciumfoszfát, melyhez adott arányban karbamidot, kálisót és vizet adagolnak, majd ezt követően 45 percig kevernek. így egy olyan szuszpenziós műtrágyát állítanak elő, amelyben a dikalciumfoszfát a szuszpenzióban is megőrzi ismert előnyös tulajdonságait. Az eljárás szerint az adott szuszpenziós műtrágya előállítása két lépcsőben történik, minek során először az ásványi eredetű foszfátból száraz aktiválással, katalizátor jelenlétében dikalciumfoszfáttartalmú műtrágyát hoznak létre, melynek alkotóelemként! felhasználásával, vízbe való folytonos keveréssel, csaknem óra-nagyságrendű keverési idő alatt készíthető el a szuszpenziós műtrágya. A HU-PS 176 186 sz. szabadalmi leírás szerinti eljárás műtrágyák, növényvédő szerek, illetve talajszerkezet javító anyagok szuszpenziójának előállítására vonatkozik. Az eljárásban egy vagy több szilárd - adott esetben közvetlenül a természetes előfordulási helyről kinyert - műtrágya alapanyagot, kívánt esetben egy - vagy több növényvédő szer és/vagy talajszerkezet javító anyag, valamint célszerűen önmagában ismert stabilizálószer alkalmazása mellett, vízben legalább 103 s_l nyírási sebességgel diszpergálnak. A szabadalmi leírás példái szerint első lépésben alapszuszpenziót készítenek, minek során adott vízmennyiséghez adagolják a műtrágyát. Az optimális arányérték elérése után az anyagot még egy percig nyíratják. Az így kapott alapszuszpenzióból készítik a kettő, három komponensű műtrágya-szuszpenzió komplexeket, melyeket további egy percig nyiratnak. A szuszpenzió készítéséhez minden esetben, célszerűen önmagában ismert stabilizálószerként bentonit, illit, agyagásvány stabilizálószert adnak. Az eljárás bonyolult, több lépcsős. A legalább 103 s_ 1 nyírási sebességű diszpergálás költséges berendezést és üzemeltetési körülményeket kíván. A kötelezően alkalmazandó stabilizálószerek többnyire komplikáltan előállítható és/vagy felhasználható ill. ebből kifolyólag költséges anyagok. Alapfunkciójuk mindenesetre a szuszpenzió stabilitásának biztosítása. Felhasználásuk a hagyományos eljáráshoz feltétlenül szükséges, mivel csupán a műtrágya alapanyagok révén, az ismert eljárásokkal nem biztosíthatók a szuszpenziós műtrágyák megfelelő stabilitásának kialakulásához a következő feltételek:- a szilárd fázisú részecskék előnyösen szabálytalan alakja a nagy fajlagos felület elérése céljából,- a homodiszperz szemcseeloszlás megközelítése és- a szilárd fázisú részecskék szétszórtságának kielégítő foka és módja, célszerűen a statisztikusan homogén eloszlás elérése. Ezeket a feltételeket mind a kombinált, mind a bekeveréses és hagyományos eljárások csak részben tudják kielégíteni vagy megközelíteni, de akkor is csak nagy energiabefektetéssel, illetve bonyolult leválasztó-osztályozó lépcsők közbeiktatásával. A feltételek teljes mértékű kielégítése eleve nem is lehetséges, mivel a statisztikusan homogén eloszlás eléréséhez szükséges intenziv illetve huzamosabb ideig tartó bekeverés miatti koptató hatás kizárja a szuszpenzió stabilitását elősegítő szabálytalan alakú szemcsék jelenlétét illetve megmaradását. Másrészt az intenzív keverés akadályozza a homodiszperz szuszpenzió fentmaradását és polidiszperz szuszpenziót hoz létre úgy, hogy nagymértékben növeli a finom szemcsefrakció arányát. Ez a körülmény viszont egy bizonyos határig lineárisan, azután pedig ugrásszerűen megnagyobbítja a szuszpenzió viszkozitását, ami a szuszpenzió bedermedését okozza és lehetetlenné teszi a további kezelést. A feltételek hiánya és az ilyen körülmények kö-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
