190066. lajstromszámú szabadalom • Eljárás üveges állapotú, folyamatosan ható mikrotápelemkoncentrátum előállítására
3 190066 4 A találmány tárgya eljárás üveges állapotú, folyamatosan ható, szabályozott oldékonyságú mikrotápelem-koncentrátum előállítására a nyersanyagokkal együtt bevitt redukáló hatású anyagokkal végzett olvasztás, frittelés és szemcsésítés útján. Az eljárás során természetes ásványi anyagokat, célszerűen vulkanikus eredetű kőzeteket, továbbá ipari melléktermékeket és hulladékanyagokat használunk fel a talaj mikroelem-háztartását egyensúlyban tartó mikrotápelem-koncentrátum előállításához. A makroelemeken kívül a talaj mikrotápelem-pótlása is elengedhetetlen a mezőgazdasági kultúrák számára. A gyakorlatban általánosan használt nyomelem-források lehetnek szervetlen sók vagy szintetikus és természetes kelátok, amelyek kationokat képesek kelátkötésben tartani, majd a növények számára leadni. Jelenleg egyedi és növényspecifikus készítmények vannak forgalomban, amelyeket vizes oldat formájában főleg levéltrágyaként alkalmaznak a növények hiánybetegsegelnck megszüntetésére, amikor a nyomelem-hlánybetegség jelei már mérsékelten jelentkeznek. A legtöbb mikrotápanyag sajátossága, hogy bizonyos koncentráció felett már nem kedvező, hanem depressziv, sót toxikus hatást fejt ki a növényekre. Egyes mikroelemeknél meglehetősen szűk az a koncentráció-Intervallum, amelyben hatásuk kedvező, így fennáll a túltrágyázás veszélye. A vizoldható, gyors hatású mikroelemtrágyák a talajnedvességben gyorsan oldódnak és azonnal hatnak. Hátrányuk is ebből származik, mert a gyors oldódás miatt a megengedettnél nagyobb koncentrációt érhetnek el a talajban. Ha a mikroelem-tartalom nagyobb az optimálisnál, akkor az előző bekezdésben említett hátrányok jelentkeznek. Badger és Bray közleménye [Chem. Met. Eng., 52. 112 (1945)] szerint Ismeretes, hogy a vízzel szemben változó ellenállóképességű üveg a növények részére szükséges tápelemek alkalmas hordozója lehet, ha az elemeket szilikátmátrix szerkezetbe juttatják, üvegek képzésére Ismert módon elsősorban félfémek savanyú oxldjai, például SÍO2, P2O5 vagy B2O3 képesek, de ezeket más bázlkus oxidok is helyettesíthetik. Almássy-Máté-Zádor: Műtrágyák c., a Műszaki Könyvkiadó gondozásában 1974-ben megjelent könyvében ismertetik a mikroelem-tartalmú, szilikát-alapú üveges műtrágyák gyártására vonatkozó adatokat. A mikroelemek oxidjait vagy sóit és a porított üveget tartalmazó keveréket 1000-1500 °C-on olvasztják, majd az olvadékot frittelik. Oldékony üveget úgy állítanak elő, hogy üveggyapotot káli-vízüveggel főznek, az anyagot beszárítják, majd hevítik. A kapott habszerű anyag térfogata 90X-ának megfelelő vizet képes felszívni és ezt a vizet csak lassan adja le. Más módszer szerint granuláló tányérban mikroelem-dús zöld üveg és foszfor-pentoxid olvadékából, valamint porított szuperfoszfát keverékéből készítenek műtrágyát. A 326 160/1975. számú ausztrál szabadalmi leírás szerint fém-oxidokat vagy -karbonátokat oldanak melegen 75*-os foszforsa\ban. Azután az anyagot szárazra párolva megömlesztik. Az üveges olvadékot megőrölve polifoszfáttal vagy nitrogén-, illetve kálium-tartalmú vegyülettei keverik. Az 1 592 817. sz. német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás szerint KíCaSlaOs típusú szillkátot 500-1000 °C hőmérsékleten melegítenek 10-20 percen át, ma.d hirtelen lehűtve és megtörve vízoldható terméket kapnak. Mikroelem-tartalmú vizoldható műtrágyát állítanak elő az 1 512 637. számú nagy-britarnlai szabadalmi leírás szerint úgy, hogy foszfor-pentoxldból képeznek üvegszerű mátrixét, módosító alkáli- és főldalkáll-oxidok jelenlétében; az utóbbihoz 1 t% nyomelem is adható. A nitrogén kalcium-ciánamid formájában van jelen. A 2 506 904. sz. német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás szerint mikroelem-tartalmú, 4 K2O.CaO.HD SiOz képletnek megfelelő összetételű oldható üveget gyártanak, amelybe a 7-9. példák tanúsága szerint csak 3,28 tx nyomelemet tudnak bevinni. Az eddigiekben ismertetett eljárások szerint tehát kis kémiai ellenálló képességű, vizoldható foszfát vagy vizüveg alapú üveges anyagok állíthatók elő, amelyek őrölt állapotban műtrágyaként használhatók. Hátrányuk éppen nagy vizoldhatóságukból származik. Szakemberek számára ismert, hogy ezek a vizoldható szilikátüveg alapú műtrágyák hálásukat csak rövid ideig fejtik ki, lebontanak, lemosódnak vagy kémiai reakcióba lépve a talaj alkotóival a növény számára fel nem vehető formára alakulnak át; vagy éppen gyors oldódásuk miatt a gyökérzónában a mii roelem-koncentráció nagyobb lesz az optimá isnál, így mérgezési tünetek jelentkezhetnek. A foszfát-üveg alapú, mikroelem dúsitású műtrágyáknál fennáll annak a veszélye is, hogy a mikroelemek részben vagy egészben oldhatalan fém-foszfátokká alakulnak és így a f övények számára nem értékesíthetők. Az említett szabadalmi leírások szerint készített üvegekben nem vették figyelembe a mií rotápelemként használatos, változó vegyértékű elemek oxidációs állapotának jelentőségét. Az Fe2+ és Mn2+ például sokkal könynyubben felvehető a növények által, mint az Fes* és Mn5*. A szili kát, borát vagy foszfát alapú üveg kompozíciók oxidáló rendszerek, ennek megfelelően ha változó vegyértékű maigán- és vassókat oldanak fel egy ilyen üvegben, kevés a lehetősége az alacsonyabb vegyértékformák előfordulásának. Ezek az üvogek hátrányos tulajdonságúak a mikroelemei leadását illetően, mert az alacsonyabb 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
