196347. lajstromszámú szabadalom • Eljárás megnövelt P:N arányú NP és NPK műtrágyák előállítására nitrofoszfátos csepegtetéses módszerrel
1 196 347 2 A találmány tárgya eljárás megnövelt P:N tömegarányú NP és NPK műtrágyák előállítására, nitroíoszfátos cseppentéses módszerrel. A találmány tárgya közelebbről eljárás Ca-AI-foszfátnak mint tápclemforrásnak felhasználására, nitrofoszfát-eljárással gyártott és prillezésscl (cseppentéssel) szemcsézett NP és NPK komplex műtrágyák gyártásánál. Jelenleg a világon az úgynevezett Odda-eljáráson alapuló nitrofoszfát-módszcrrcl körülbelül 10-12 millió tonna/év NPK komplex műfágyát gyártanak. A nitroíoszfát-módszerrcl (és ezen belül is az Oddaeljárással) és prillezéssel történő NPK-gyártás a következő fő lépésekből áll: A nyersfoszfátot salétromsavval feltárják, majd az oldat Ca/P arányának csökkentése érdekében lehűtik. A lehűtés során a Ca-tartalom egy része Ca(N03)2-4H20 formájában kikristályosodik. A kristályok elválasztása után az anyalúgot NH3-val semlegesítik. A semlegesített oldat bepárlásra kerül, ahol a víztartalom 0,5- 0,6 t%-ra csökken. Az így kapott olvadék intenzív keveréssel ellátott edénybe jut. Ide adagolják be az előmelegített és megszárított kálisót (vagy egyéb szilárd anyagot). Az olvadék ezután egy perforált szórókosárba jut, melynek fordulatszáma a szükséges módon változtatható. A kiszórt cseppek a szórótoronyban lefelé hullva az ellenáramú hideg levegő hatására megdermednek. A szemcseképzésnek ezt a módját priilezésnek nevezik. A keletkezett gömb alakú szemcsék utókezelésen (osztályozás, hűtés, felületkezelés) áthaladva mint NP vagy NPK műtrágya jelennek meg. Az Oddaeljárást, illetve a fentiekben ismertetett nitrofoszfátos módszert a „Műtrágyák” c., a Műszaki Könyvkiadó gondozásában 1968-ban megjelent könyv 145-154. oldalán ismertetik. A gyártáshoz felhasznált foszfát nyersanyagban a technológiában rendkívül káros jelenség, a gélesedés (az anyalúg semlegesítésekor a foíyadékfázis megdermed) elkerülésére az Al203, MgO és Fe203 együttes mennyisége a 3 t%-ot nem haladhatja meg. Az előállítható NPK komplex műtrágyákra jellemző, hogy nitrogéndúsak. A gazdaságosan gyártható NPK komplexekben a P2Os: N tömegarány csak maximálisan 1,2:1 lehet. Az eddig ismert megoldás tehát kizárta a nitrofoszfátmódszerrel és prillezéssel gyártott NPK komplex műtrágyák foszfát alapanyagainak köréből azokat az anyagokat, amelyekben az A!203, MgO és Fe203 mennyisége a 3 t%-ot meghaladta. A korlátozott mértékben rendelkezésre álló foszfát alapanyagok ellenére a Ca-Al-foszfát mint P-tápelemforrás tehát szóba sem jöhetett az eddig ismert megoldásban. Az előállítható NPK termékekben a P2Os:N tömegarány a technológiának olyan kötöttsége, amely eleve meghatározott és legfeljebb 1,1—1,2:1 értéket érhet el. A viszonylag nitrogéndús komplex műtrágyák a felhasználók igényeit gyakran nem elégítik ki és jelentős veszteségek forrásává válnak. A különböző mezőgazdasági kultúrák tápanyagszükségletének biztosítása, illetve a talajok tápanyag-visszapótlása magasabb P2Oe:N tömegaránnyal csak külön költséges műveletekkel oldható meg. A viszonylag nitrogéndús komplex műtrágyák alaptrágyaként való felhasználása - rendszerint ősszel - a gyengén kötött talajok esetében a nitrogéntápclem jelentős veszteségével jár a csapadékhatás következtében. A nitrofoszí'áí-módszer hatékonyságának növelése érdekében szükségesnek mutatkozott az ezzel a módszerrel fel nem dolgozható Ca-AJ-foszfát felhasználásának megoldása és így megnövelt P205:N tápeíemtömegarányú komplex műtrágyák előállítása. A megnövelt foszfortartalmat eddig mindig kihűtéssel kívánták biztosítani. A foszfortúlsűíyos műtrágyát a mezőgazdaság igényli. Különösen alaptrágyázás idején és bizonyos növénykultúrák esetében van rá szükség. Az ilyen ősszeleí* műtrágyák iránti igényre utalnak például az alábbi szakirodalmi helyeken: „Mezőgazdasági Kcnűzálási Kézikönyv", Magyar Vegyipari Egyesülés, Budapest, 1972. (58-59. oldal); Debreceni-Nagymihályi-Szalai: „Összetett és kevert műtrágyák”, Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, 1972. (108-1 11. oldal); Almássy—Máté—5’ádor: „Műtrágyák”, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1977. (140. oldal). Felismertük, hogy az eddig kialakult műtrágyagyártási gyakorlattal szöges ellentétben olyan foszforhordozónak az alap NP műtrágya olvadékába való bekeverésével növel hető meg kívánt mértékben a P: N tömegarány, amelyet egyrészt eddig sehol sem alkalmaztak, másrészt amelynek ugyan megnövelt az A1-, Mg- és Fe-tartalma, ezek azonban a gyártásban zavart nem okoznak. A találmány szerint 300-600 °C-on knlcinált, 95 Tóban legfeljebb 160 mikron szemcseméretű, célszerűen szenegáli eredetű Ca-At-foszfátot használunk fel P-tápelemíorrásként. Ilyen anyag szerezhető be a Societe Senegalaise des Phosphates de Thies (Dakar, Szenegál) cégtől. A kibányászott szenegáli eredetű foszfátásvány — amely ásványtaniig pallit és pszeudowavellit elegykristálya - a CaA!3(P0*)2(0H)sH20 összegképlettel jellemezhető. Ezt az ásványt hőközléssel szárítódobban dehidratálják, amelynek eredményeképpen kristályszerkezete megváltozik. A hőkezelés után nyert termék az úgynevezett klinker, amelynek P2Os-tartalma a dehidratálás eredményeképpen 80 %-ban bázikus ammoncitrát, mely oldatban oldható, azaz a növények számára felvehetővé válik. A találmány tárgya tehát eljárás P205-ben kifejezve 15-25 1% foszfort tartalmazó, 1:1,1:0-1:1,7:0-1:1,35.0,5 között változó N : P;!Os: K2G tápelem-törnegarányú NP és NPK műtrágyák előállítására aitroíoszfátos prillezéses módszerrel 1:1 és 2:1 közötti N:P205 tápelemtörnegarányú, 170—180 °C hőmérsékletű NP műtrágyaolvadékból. Az eljárásra az jellemző, hogy 1 tömegrész olvadékban 0,1—0,5 tömegrész 300—600 °C-on kalcinált 95 %-ban legfeljebb 160 mikron szemcseméretű, 80-100 °C-r előmelegített kalcium-alumíniumfoszfátot és adott esetben a fent megadott összetételnek megfelelő mennyiségű káliumhordozót homogenizálunk. A találmány szerinti eljárásban használt kalcinált 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
