Влияние карбамида на процесс получения карбонитрофоса

АННОТАЦИЯ

В настоящее время в АО «Самаркандкимё» по производству нитрокальциево-фосфатного удобрения – для производства нитрофосного удобрения необогащенную фосфоритную муку получают разложением его в присутствии 25% воды (абсорбционная жидкость) из расчета 40% азотной кислоты. Плотность полученной кашеобразного азотно-фосфорного нитрофоса  составляет 1,4–1,6 г/см³. Это приемлемый показатель межаппаратной мобильности. Полученный полуфабрикат концентрируется в испарителе при влажности 18–25% и отправляется в грануляционно-сушильный барабан (ГСБ), где получают готовый продукт.

ABSTRACT

At present, in JSC "Samarkandkimyo" for the production of nitrocalcium-phosphate fertilizer - for the production of nitrophos fertilizer, unfortified phosphate flour is obtained by decomposition in the presence of 25% water (absorption liquid) at the rate of 40% nitric acid. The density of the resulting mushy nitrogen-phosphorus nitrophos is 1.4–1.6 g / cm3. This is an acceptable indicator of inter-device mobility. The resulting semi-finished product is concentrated in an evaporator at a moisture content of 18-25% and sent to a granulation-drying drum (GDD), where the finished product is obtained.

Ключевые слова: Карбамид, азотно-фосфорный нитрофос, карбонитрофос, фосфоритная мука, нитрокальцийфосфат.

Keywords: urea, nitrogen-phosphorus nitrophos, carbonitrophos, phosphorite flour, nitrocalcium phosphate.

Изучено влияние необогащенного фосфорита на химический состав продуктов разложения азотной кислоты при норме 40% 15, 20 и 25% воды (абсорбционной жидкости), а также количества мочевины [1]. Результаты представлены в таблицах 1–3.

Кашеобразный азотно-фосфорный нитрофос, полученный в присутствии дополнительной воды 25%, состоит в основном из 3,78% азота в форме нитрата, 7,84% общего фосфора, из которых 44,39% усваивается растениями, 2,04% - водорастворимые формы, 40,05 % из воды. Его среда равна pH 4,66.

Состав кашеобразного карбонитрофоса определялся добавлением в него смолу карбамида в различных количествах.

Таблица 1.

Влияние карбамида и водной нормы на химический состав кашеобразного карбонитрофоса (норма азотной кислоты 40%, процесс разложения в присутствии 25% воды)

Опредилилось что кашеобразный азотно-фосфорный нитрофос содержит 7,49% (или Ca (NO₃)₂: CO(NH₂)₂=1:1) от общего количества 6,99%  азота  50% нитрат и 50%  амидных форм, от 7,25%  общего фосфора (Р₂O₅) 46,48% усвояемые в растениях форм и 2,21% в водорастворимых формах, от общего 20,33% кальция (СaO) 47,32% усвояемые в растениях и 34,58% в водорастворимых формах. Количество воды в кашеобразном карбонитрофосе уменьшилось на 37,05%, его pH составил 4,77.

При увеличении содержания карбамида в карбонитрофосе с 10,83 до 26,70%, содержание азота увеличивается с 8,42 до 15,23%, или содержание азота в форме нитрата уменьшается с 40,02 до 18,19% и наоборот, с 98 до 81,81%, соответственно, 6,99–5,75% общего фосфора, 48,64–61,57% усваиваемого растениями, 2,29–3,30% водорастворимых форм, 19,60–16,11% общего кальция, 49,54–62,51% усваиваемого растениями, 35,66–42,40% в водорастворимых формах. Потребление кальция составило 19,60 и 16,11% соответственно. Наблюдалось уменьшение количества воды в нём с 35,71 до 29,35%. Среда выросла с 4,82 до 5,14. То есть при содержании 26,70% карбамида в карбонитрофосе скорость разложения фосфорита оказалась в 1,36 раза выше, чем у кашеобразного нитрофоса[2].

Если кашеобразный азотно-фосфорный нитрофос получается в присутствии дополнительных 20 и 15% воды, они содержат 4,04 и 4,34% азота, 8,38 и 9,01% общего фосфора, соответственно, из которых 44,87 и 45,39% являются усеваемыми растениями, 2,03 и 2,00% находятся в водорастворимых формах. Среда кашеобразного состава в присутствии 35,87 и 31,06% воды соответственно составляет 4,36 и 4,06. Степень разложения фосфоритной муки в образцах карбонитрофоса практически не отличается от таковой, полученной в присутствии дополнительных 25% воды.

По результатам экспериментов, усвояемая растениями форма Р₂O₅ в кашеобразном нитрокальцийфосфате варьируется от 45,36 до 44,36%, а общая форма Р₂O₅ - от 9,01 до 7,84% в зависимости от количества добавленной воды 15-25%. При добавлении в азотно-фосфорную комплексную кашу карбамида Ca(NO₃)₂:CO(NH₂)₂=1: (1÷4,5) усвояемость растительной формы Р₂O₅ и СaO увеличивается в среднем от 1,05 до 1,32 раза, но мы можем увидеть что общая форма Р₂O₅ уменьшается с 1,05 до 1,30 раза. При этом общий азот увеличивается от 1,20 до 2,18 раза[3].

Таблица 2.

Влияние карбамида и водной нормы на химический состав карбонитрофоса (норма азотной кислоты 40%, процесс разложения в присутствии 20% воды)

По мере увеличения количества воды, добавляемой в полуфабрикат, наблюдается небольшое изменение состава каши, но значительное уменьшение всех питательных веществ в кашеобразном карбонитрофосе. Например, когда к общей массе каши добавляют дополнительные 15% воды и соотношение Ca (NO₃)₂: CO(NH₂)₂ = 1:1 составляет (масс.%): 7,95 Nобщ; 8,24 Р₂O₅общ; 3,92 Р₂O₅усв 23,12 СaOобщ, 11,20 СaOусв., 8,14 СaOобщ (м.р.).

При добавлении к общей массе каши дополнительных 20 и 25% воды и при соотношении Ca (NO₃)₂:CO(NH₂)₂ =1:1 состав каши соответсвует (масс%) 7,44– 6.99 Nобщ., 7.72–7, 25 Р₂О₅ общ, 3.63–3.37 Р₂О₅ усв., 21.64–20.33 СaO (м.р.), 10.37–9.64 СaO усв. Также водорастворимая форма Р₂О₅ и СaO колеблется в небольших количествах от 0,18–0,16% и 8,14–7,03% соответственно, от 15 до 25% в зависимости от количества воды. Каша содержит 8,24–11,98% P₂O₅, 16,31–20,48% СaO, 7,04–15,42% общего азота, 3,52–2,80% в форме нитрата, 3,52–12,62% доступно в форме амида[4].

Таблица 3.

Влияние карбамида и водной нормы на химический состав кашеобразного карбонитрофоса (норма азотной кислоты 40%, процесс разложения в присутствии 15% вода)

По результатам исследования добавление 25%, 20% и 15% дополнительной воды к полученной каше на pH среду  существенно не повлияло, но при увеличении карбамида pH среда изменяется соответственно 4,66–5,14, 4,36–4,83 и 4,06–4,52. На основании полученных данных установлено, что при разложении фосфоритов Центральных Кызылкумов в неполном количестве азотной кислоты можно получить новую разновидность азотно-фосфорных комплексных удобрений в присутствии карбамида. Исследования показали, что благоприятные условия внесения азотно-фосфорного комплексного удобрения с добавлением карбамида по отношению к количеству нитрата кальция, образующегося при неполном разложении фосфоритов Центрального Кызылкума на количество азотной кислоты, представляют собой удобрения, полученные в соотношении 1: 1 и 1: 4[5].

Список литературы:

1. Yulbarsova M, Tadjiyev S. А new kind of fertilizer carbonitrophos of central Kyzylkum phosphates and urea // Austrian Journal of Technical and Natural Sciences, - 2018. - №3–4, pp. 71-77.
2. Йўлбарсова М.В., Таджиев С.М., Тухтаев С. .изил.ум фосфоритидан карбонитрофос олиш // Республиканская научно-техническая конференция «Состояние и перспективы инновационных разработок в области технологии неорганических веществ и химизации сельскохозяйственного производства». - Ташкент, 2013. - С. 65-67.
3. Йўлбарсова М.В., Таджиев С.М., Тухтаев С. Навые комплексные удобрения из Кызылкумских фосфоритов // Материалы международной научно-практической конференции «Актуалные проблемы отраслей химической технологии». - Бухара, 2015. - С. 279-282.
4. Тудоровская Г.Л., Марголис Ф.Г. Физико-химические исследования и методы получения комплексных удобрений с применением мочевины // Успехи химии.- 1965. - Т. 34. №12 - С. 2124-2143.
5. Yulbarsova M.V.1., Tadjiyev S.M.2. Physico-chemical analysis of complex nitrogenous phosphoric fertilizers // XLIX international correspondence scientific and practical conference «International scientific review of the problems and prospects of modern science and education». - Boston. USA. 2018. - pp. 21-26.