188097. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szuszpenziós műtrágyák előállítására
1 188 097 2 zött előállítható szuszpenziók alkalmazásának hátrányai erősen korlátozzák a szuszpenziós műtrágyák közismert előnyeinek maradéktalan érvényesülését. 5 Összefoglalóan: jellemző a hagyományos eljárásokra, hogy bonyolultak, eszköz- és beruházásigényük nagy, az energiaszükséglet szintén jelentős és a korlátozott stabilitású szuszpenzió is csak hosszú - - perc/óra nagyságrendű - kezelési idő alatt, akkor is csak azonban valamilyen stabilizálószer alkalmazásával állítható elő. : A szuszpenziós műtrágyák találmány szerinti előállítása szilárd fázisú alapanyag(ok) - valamint adott esetben növényvédő szer(ek), gyom- és rovarirtó szer(ek) és/vagy talajjavító anyag(ok) - továb- 5 bá folyadék fázis felhasználásával történik. Az eljárás jellemzője, hogy a szilárd fázist folyadék fázis jelenlétében - szükséges esetben 0,5 mm-nél kisebb, célszerűen 0,25 mm szemcseméret alatti szemcsékre törjük és evvel egy lépésben vagy közvetlen követő- 20 leg - diszpergáljuk, miközben a diszperzió anyagi részecskéit 50-200 m/s, célszerűen 80-100 m/s sebességgel, legfeljebb 1 percig ütköztetve, önmagában ismert módon aktiváljuk, adott esetben a kész szuszpenzióhoz kristályképződést gátló anyago- 25 (ka)t, célszerűen duzadóképes agyagásványokat, pl. bentonitot, attapulgitot adunk és szükséges esetben a méreten felüli szuszpenzió részecskéket a szuszpenziótól elválasztjuk, majd szilárd anyagként vagy koncentrátumként visszavezetjük. 30 Az eljárásban szilárd fázisú alapanyagként természetes előfordulású műtrágya komponens(eke)t és/vagy mütrágyá(ka)t alkalmazunk, adott esetben kristályképződést gátló adalékkal együtt. Az eljárás során folyadék fázisaként vizet és 35 adott esetben alapszuszpenziót vagy ennek koncentrátumát használjuk. Az eljárás tekintetében előnyös, ha a szilárd fázis szemcséinek legalább 50%-át 0,05-0,15 mm közötti szemcseméretre törjük. 40 Ugyancsak előnyös, ha verőpálcás malomban diszpergálunk, valamint ha az anyagi részecskéket 15-40 s ideig ütköztetjük. A találmányunk szerinti eljárást a következőkre alapozzuk: 45 Ismert, hogy a szilárd anyagok nagy sebességű és rövid idő - s nagyságrend - alatti törése nagyon bonyolult átalakulásokkal jár, melyeket primer és szekunder folyamatokra szokás felosztani. A primer folyamatok a rendszer szabad energiá- 50 jának növekedését, a tört anyag reakcióképességének és aktivitásának emelkedését eredményezik. A törés adiabatikus jelenségként az anyag belsejében, a deformáció alatti energia pillanatszerű felszabadulása folytán hőközlést idéz elő. Ennek kő- 55 vetkezményeként az atomok rezgési amplitúdója megnő, és emiatt szintén megnövekszik a rácshibák keletkezésének valószínűsége, valamint diffúziós sebességük is. Ez a rendezetlen állapot elsősorban 1 a friss törési felületeken lép fel nagy valószínűség- 6Q gél, ahol a felmelegedés illetve az ezt követő lehűlés a legnagyobb sebességű és legnagyobb mértékű. A változás azonban nem korlátozódik a felületi részekre, hiszen a hőlökés a szemcsék felülete alatti részeinél is megtörténik és hat. A szekunder folyamatok közül nagyon fontos szerepe van a diszperzitás-fok növekedésével szemben ható jelenségnek, amely a tört anyag szemcséinek durvulásában észlelhető. A szemcse felületek közötti adhéziós erők ugyanis aggregációt, a szemcsék összetapadását is okozhatják. Felismertük, hogy a találmány szerinti eljárásban alkalmazott törés és a vele egyidejű diszpergálás során kialakulnak a stabil szuszpenziós műtrágya előállítás már ismertetett feltételei és így lehetővé válik a megfelelő stabilitás biztosítása, mégpedig külön stabilizálószer alkalmazása nélkül. A primer jelenségek közötti diszperzitás-fok növekedés előnyösen elősegíti a homogén szuszpenzió kialakulását. A hőközlés és a felületi energia növekedése viszont egyrészt az oldható anyagrészek gyors oldatba vitelét, másrészt a még oldatba nem került vagy oldhatatlan anyagrészek megfelelő nedvesítését mozdítja elő. A szekunder agglomerációs jelenség azonban éppen ellene hatna a homogén szuszpenzió kialakulásának. Úgy találtuk, hogy a primer szakasz előnyei maximálisan biztosíthatók és az előnytelen szekunder hatások megakadályozhatok, ha a törést és a szuszpenzióképzést folyadék fázis jelenlétében történő aktiválással együtt végezzük. A találmány szerinti eljárásban rövid idő alatt kialakul a feladott szilárd és folyékony fázisú anyagok megfelelően finom és homogén, nagyon egyenletes eloszlása. A folyékony fázis egészen apró, permetszerű cseppekké alakul. A folyékony fázis jelenlétében kellő szemcseméretre tört szilárd fázisú komponens(ek)-ből, mind diszpergálandó anyagból és az előbbiek szerint ugyancsak diszpergálásra kerülő folyadék fázisból, mint diszperziós közeg: bői, a jelenlévő folytonos levegő közegben kialakul a kívánt, egyenletesen eloszlatott diszperz rendszer, melynek részecskéi az eljárás során megfelelő sebességgel egymásnak és az alkalmazott berendezésnek ütközve, aktiválódnak is. így rövid idő alatt létrejön egy jó minőségű, stabil, homogén szuszpenzió, mely az eljárás szerinti rendszerből távozva olyan folytonos folyadék közeget alkot, amelyben a feladott szilárd fázis tökéletesen el van oszlatva, biztosítva ezáltal a statisztikusan homogén szuszpenzió feltételét. A találmány szerinti eljárásban a folyékony fázis jelenléteben történő törés által biztosítva van a tökéletes nedvesítés is, mivel a friss törési felületnek nincs határszöge. A nagy ütköztetési sebességgel, rövid idő alatt lejátszódó törés során szabálytalan alakú szilárd szemcsék jönnek létre, melyek nagy törési felülete szintén elősegíti a stabil szuszpenzió létrejöttét. A száraz körülmények között végzett, aktiválással egybekötött törések azt mutatták, hogy a tört termék szemcseeloszlásánál egy viszonylag szűk szemcsetartományban 0,l-b,2 mm között található a szemcsék viszonylag nagy, kb. 40%-os hányada. Eljárásunk laboratóriumi és üzemi méretű kísérletei során arra a meglepő eredményre jutottunk, hogy a találmány szerinti eljárásban a szemcsék még nagyobb hányada (kb. 50%-a) egy, az előbbinél szűkebb, kb. 0,085-0,15 mm-es szemcseosztály. ban van, a többi szemcseosztály eloszlása viszont 3
