Научная статья на тему 'АЗОТНО-ФОСФОРНЫЕ И АЗОТНО-СЕРНЫЕ УДОБРЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПЛАВА АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ, ГУЛИОБСКОГО ФОСФОРИТА И ПРИРОДНОГО ГИПСА'

АЗОТНО-ФОСФОРНЫЕ И АЗОТНО-СЕРНЫЕ УДОБРЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПЛАВА АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ, ГУЛИОБСКОГО ФОСФОРИТА И ПРИРОДНОГО ГИПСА Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
55
28
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
аммиачная селитра / Гулиобские фосфориты (ГФ) / природный гипс / азотфосфор и азотсерусодержащие удобрения / состав / свойства / ammonium nitrate / Guliob phosphorites (GF) / natural gypsum / nitrogen phosphorus and nitrogen-sulphur-containing fertilizers / composition / properties

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Бозоров И.И., Примкулов Б.Ш., Маматалиев А.А., Темиров У.Ш., Намазов Ш.С.

В работе получены образцы азотфосфорсодержащих и азотсерусодержащих удобрений, в которых массовые соотношения аммиачной селитры (АС) к ФМ и ПГ менялись АС : ФМ = 100 : (7-50) и АС : ПГ от 99,5 : 0,5 до 80 : 20. Для них определены состав и свойства. При изучаемых соотношениях АС : ФМ = 100 : (7-50) и АС : ПГ от 99,5 : 0,5 до 80 : 20 прочность гранул продукта повышается от 3,6 до 7,63 и от 2,11 до 5,89 МПа, соответственно.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Бозоров И.И., Примкулов Б.Ш., Маматалиев А.А., Темиров У.Ш., Намазов Ш.С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

NITROGEN-PHOSPHORUS AND NITROGEN-SULFUR FERTILIZERS BASED ON AMMONIUM NITERET FLUID, “GULIOB PHOSPHORITE” AND NATURAL GYPSUM

Samples of nitrogen-phosphorus and nitrogen-sulfur-containing fertilizers were obtained in which the mass ratios of ammonium nitrate (AN) to phosphorite flour (PF) and natural gypsum (NG) varied AN: PF = 100: (7-50) and AN: NG from 99.5: 0.5 to 80: 20. The composition and properties are determined for them. With the studied ratios AN: PF = 100: (7-50) and AN: NG from 99.5: 0.5 to 80: 20, the strength of the product granules increases from 3.6 to 7.63 and from 2.11 to 5.89 MPa, respectively.

Текст научной работы на тему «АЗОТНО-ФОСФОРНЫЕ И АЗОТНО-СЕРНЫЕ УДОБРЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПЛАВА АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ, ГУЛИОБСКОГО ФОСФОРИТА И ПРИРОДНОГО ГИПСА»

УДК 631.841:661.525 DOI: 10.24412/2181-144X-2023-1-11-19

Бозоров И.И., Примкулов Б.Ш., Маматалиев А.А., Темиров У.Ш., Намазов Ш.С.

АЗОТНО-ФОСФОРНЫЕ И АЗОТНО-СЕРНЫЕ УДОБРЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПЛАВА АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ, ГУЛИОБСКОГО ФОСФОРИТА И

ПРИРОДНОГО ГИПСА

Бозоров Икром Искандарович - Преподаватель химии первый категории, Институт предпринимательства и педагогики им. Денау, Узбекистан, E-mail: ikrom.bozorov.72@inbox.ru,

Примкулов Бегали Шералиевич - заведующий учебно-методическим отделом Денауского Института предпринимательства и педагогики, самостоятельный соискатель, E-mail: begaliprimqulovsh@gmail.com,

Маматалиев Абдурасул Абдумаликович - ведущий научный сотрудник, Институт общей и неорганической химии АН Республики Узбекистан, г. Ташкент, ул. Мирзо Улугбек, 77 -а, д.т.н., E-mail: abdirasul.86@mail.ru,

Темиров Уктам Шавкатович - доцент Навоийского государственного горнотехнологического университета, д.т.н., E-mail: temirov-2012@mail .ru, Намазов Шафоат Саттарович - заведующий лабораторией фосфорных удобрений, Институт общей и неорганической химии АН Республики Узбекистан г. Ташкент, ул. Мирзо Улугбек, 77-а, докт. техн. наук, профессор, академик, заслуженный изобретатель и рационализатор РУз, E-mail: igic@rambler.ru.

Аннотация. В работе получены образцы азотфосфорсодержащих и азотсерусодержащих удобрений, в которых массовые соотношения аммиачной селитры (АС) к ФМ и ПГ менялись АС : ФМ = 100 : (7 -50) и АС : ПГ от 99,5 : 0,5 до 80 : 20. Для них определены состав и свойства. При изучаемых соотношениях АС : ФМ = 100 : (7-50) и АС : ПГ от 99,5 : 0,5 до 80 : 20 прочность гранул продукта повышается от 3,6 до 7,63 и от 2,11 до 5,89 МПа, соответственно. Ключевые слова: аммиачная селитра, Гулиобские фосфориты (ГФ), природный гипс, азотфосфор и азотсерусодержащие удобрения, состав, свойства.

NITROGEN-PHOSPHORUS AND NITROGEN-SULFUR FERTILIZERS BASED ON AMMONIUM NITERET FLUID, "GULIOB PHOSPHORITE" AND

NATURAL GYPSUM

Bozorov Ikrom Iskandarovich - Chemistry teacher of the first category, Institute of Entrepreneurship and Pedagogy. Denau, Uzbekistan, E-mail: ikrom.bozorov.72@inbox.ru,

Primkulov Begali Sheralievich - head of the educational and methodological department of the Denau Institute of Entrepreneurship and Pedagogy, independent applicant, Denau, Uzbekistan, E-mail: begaliprimqulovsh@gmail.com, Mamataliyev Abdurasul Abdumalikovich - Leading Researcher, Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Tashkent, st. Mirzo Ulugbek, 77-a, Doctor of Technical Sciences, E-mail: abdirasul.86@mail.ru,

Temirov Uktam Shavkatovich - Associate Professor of Navoi State Mining and Technological University, Doctor of Technical Sciences, E-mail: temirov-2012@mail.ru,

Namazov Shafoat Sattarovich - Head of the Laboratory of Phosphate Fertilizers, Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the

© International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol.1(4) 2023 SJIF IF=4.023

-1 -1 KAr^HA* >T(Kr»>UM»lA* di^TX ^----—I A

-I. —J . INDEX COPERNICUS Mb---—> I I

Republic of Uzbekistan, Tashkent, st. Mirzo Ulugbek, 77-a, doctor. tech. Sci., Professor, Academician, Honored Inventor and Innovator of the Republic of Uzbekistan, E-mail: igic@rambler.ru.

Abstract. Samples of nitrogen-phosphorus and nitrogen-sulfur-containing fertilizers were obtained in which the mass ratios of ammonium nitrate (AN) to phosphorite flour (PF) and natural gypsum (NG) varied AN: PF = 100: (7-50) and AN: NG from 99.5: 0.5 to 80: 20. The composition and properties are determined for them. With the studied ratios AN: PF = 100: (7-50) and AN: NG from 99.5: 0.5 to 80: 20, the strength of the product granules increases from 3.6 to 7.63 and from 2.11 to 5.89 MPa, respectively. Key words: ammonium nitrate, Guliob phosphorites (GF), natural gypsum, nitrogen phosphorus and nitrogen-sulphur-containing fertilizers, composition, properties.

AMMONIY NITRAT SUYUQLANMASI, "GULIOB FOSFORITI" VA TABIY GIPS ASOSIDA OLINGAN AZOT-FOSFOR VA AZOT-OLTINGUGURTLI

O'G'ITLAR

Bozorov Ikrom Iskandarovich - Denov tadbirkorlik va pedagogika instituti birinchi toifali kimyo o'qituvchisi, Denov, O'zbekiston, E-mail: ikrom.bozorov.72@inbox.ru; Primkulov Begali Sheralievich - Denov tadbirkorlik va pedagogika instituti o'quv-uslubiy bo'lim mudiri, mustaqil izlanuvchi, Denov, O'zbekiston, E-mail: begaliprimqulovsh@gmail.com,

Mamataliyev Abdurasul Abdumalikovich - O'R FA Umumiy va noorganik kimyo instituti yetakchi ilmiy xodimi, Toshkent sh. Mirzo Ulug'bek, 77-a, texnika fanlari doktori, E-mail: abdirasul.86@mail.ru,

Temirov Uktam Shavkatovich - Navoiy davlat kon-texnologiya universiteti dotsenti, texnika fanlari doktori, E-mail: temirov-2012@mail.ru,

Namazov Shafoat Sattarovich - O'R FA Umumiy va noorganik kimyo instituti "Fosforli o'g'itlar laboratoriyasi mudiri, Toshkent, ko'ch. Mirzo Ulug'bek, 77-a, shifokor. texnologiya. fan, professor, akademik, O'zbekiston Respublikasida xizmat ko'rsatgan ixtirochi va rasionalizator, E-mail: igic@rambler.ru

Annotatsiya. Ishda ammiakli selitrasining (AS) fosforit uni (FU) va tabiiy gipsga (TG) massa nisbatlari AS : FU = 100 : (7-50) va AS : TG 99,5 : 0,5 dan 80 : 20 gacha oralig'ida azotfosforli va azotoltingugurtli o'g'itlar namunalari olingan. Ularning tarkib va xossalari aniqlangan. O'rganilgan AS : FU = 100 : (7 -50) va AS : TG 99,5 : 0,5 dan 80 : 20 gacha mahsulot donalarining mustahkamligi mos ravishda 3,6 dan 7,63 gacha va 2,11 dan 5,89 gacha ortgan.

Tayanch so'zlar: ammiakli selitra, Guliob fosforitlari (GF), tabiiy gips, azot-fosforli va azot-oltingugurtli o'g'itlar, tarkibi, xossalari.

Введение. Аммиачная селитра (АС) является самым распространенным и эффективным в мире азотным удобрением. В 2007 году мировые мощности её производства составили 43 млн. т в год [1]. В Узбекистане совокупные мощности трёх заводов, производящих аммиачную селитру (АО «Максам -Чирчик», «Навоиазот» и «Ферганаазот»), превысили около 2 млн. т в год. Она используется в сельском хозяйстве под все виды культур и на любых типах почв. Но ей присущ один очень серьезный недостаток -взрывоопасность [2-3]. В связи с этим, были ужесточены требования к качеству аммиачной селитры и к условиям её хранения. Перед производителями поставлена задача - обеспечить переход на выпуск удобрений на базе аммиачной селитры, сохраняющих агрохимическую © International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol.1(4) 2023 SJIF IF=4.023

-1 -1 ^^ MKifQwiM ai^x ^----—A 9

,.-, ь __Ш^г IM>i:xffci COPERNICUS ЯВЬ ———

эффективность, с существенно большей устойчивостью к внешним воздействиям и, соответственно, меньшей взрывоопасностью.

В качестве веществ - добавок, снижающих уровень потенциальной опасности аммиачной селитры, используются:

1) карбонатсодержащие соединения природного и техногенного происхождения (мел, карбонат кальция, доломит);

2) калийсодержащие вещества (хлористый калий и сульфат калия);

3) вещества, содержащие одноимённый катион - аммоний (сульфат аммония, орто- и полифосфаты аммония);

4) прочие балластные вещества, не несущие полезной нагрузки, а определяющие только механическое разбавление аммиачной селитры (гипс, фосфогипс и прочие) [ 4].

Добавки первой группы используются в производстве, так называемой, известково -аммиачной селитры [5-7]. В Европе её производит 31 фирма, в России - пять промышленных предприятий. Но применение её эффективно только на кислых Европейских почвах. На щелочных карбонатных почвах Узбекистана она неэффективна. К тому же известково -аммиачная селитра в пылевидном состоянии также взрывоопасна.

Из веществ - добавок второй группы широко используется хлорид калия для производства калийно-аммиачной селитры. Последняя в некоторых зарубежных странах выпускается в довольно значительном количестве с содержанием 16-16,5% N и 25-28% K2O [8]. Производится она следующими способами: 1) механическим смешением сухих или увлажненных компонентов нитрата аммония и хлорида калия; 2) совместным выпариванием растворов нитрата аммония и хлорида калия; 3) введением в концентрированный раствор или плав аммиачной селитры тонкоизмельченного хлорида калия с последующим гранулированием плава в грануляционных башнях. В России производство азотно-калийного удобрения на основе аммиачной селитры и хлорида калия впервые было освоено на ОАО «Невинномысский Внештрейдинвест» в 1999 г. Метод получения и состав удобрения защищены патентом Российской Федерации [9]. Использовался в этом производстве плав аммиачной селитры с концентрацией 85 -92% NH4NO3, а гранулирование смеси проводилось в барабанном грануляторе. При этом образуется более однородное по составу удобрение.

Вещества - добавки третьей группы использованы на ОАО «Череповецкий азот», где в 2002 г. было налажено производство стабилизированной аммиачной селитры состава 32% N и 5% Р2О5 мощностью 400 тыс. т удобрения в год путём введения в расплав селитры жидкого комплексного удобрения, содержащего 11% N и 33% Р2О5 и получаемого из суперфосфорной кислоты, то есть использована добавка из смеси орто - и полифосфатов аммония. Эта добавка повысила температуру начала разложения селитры на 22-24°С, замедлила скорость её терморазложения, увеличила прочность гранул, уменьшила пористость продукта, сделала селитру более устойчивой к многократно повторяющимся фазовым превращениям, и главное - уменьшила способность селитры к детонации [10-13]. Но суперфосфорная кислота в Узбекистане не производится. К тому же она очень дорогая.

Перспективны и представители четвертой группы добавок к аммиачной селитре: гипс и фосфогипс [14-21]. В этих работах разрабатывалась технология получения термостабильного удобрения на основе аммиачной селитры путем введения в её расплав дигидрата, полугидрата фосфогипса и природного гипса. Получаемый продукт с 5 -ти процентной добавкой фосфополугидрата и содержащий 33.6% N имел в два раза большую прочность гранул, чем чистая селитра, сохранял 100 %-ную рассыпчатость в течение 4-х

© International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol.1(4) 2023 SJIF IF=4.023

-1 -1 ^^ MKifQwiM ai^x ^----—A *J

,.-, ь __Ш^г IM>i:xffci COPERNICUS Ошл-----> 1

месяцев, выдерживал 7 термоциклов при температурах 20-60 °С без значительного снижения статической прочности гранул, имел более слабую растворимость по сравнению с чистой селитрой. Продукт обладал значительно более высокой термической стабильностью по сравнению с чистой аммиачной селитрой (энергия активации для чистой селитры 160 кДж/моль; с максимальным количеством добавки фосфогипса составила 240 кДж/моль).

Мы решили апробировать процесс получения азотфосфор- и азотсерусодержащих удобрений на основе аммиачной селитры путём введения в её расплав двух перспективных добавок - фосфоритовой муки (ФМ) месторождения Гулиоба Сурхандарьинской области и природного гипса (ПГ) Ингичкаинского месторождения Самаркандской области. Кристаллические ФМ и ПГ предварительно размалывался в фарфоровой ступке до размера частиц 0,25 мм.

Объекты и методы исследования. Для проведения лабораторных исследований по получению азотфосфор- и азотсерусодержащих удобрений использовали гранулированную аммиачную селитру (34,5% N) производства АО «Максам-Чирчик», ФМ содержащую (масс. %): Р2О5общ. 7,88; СаО 20,64; СО2 8,03 и нерастворимый остаток 2,13; Р2О5усв. по 0,2 М трилону Б 1,68; Р2О5усв. по лимонной кислоте 0,74; Р2О5усв. по трил. Б Р2О5общ. = 21,32%; СаОусв. по лимонной кислоте 5,62; СаОвод. 0,18 (pH 9,05) и ПГ - СаОобщ. 31,91; СаОусв. 7,29; СаОвод. 3,06; SOзобщ. 46,81; SOзусв. 11,24; SOзвод. 5,68 (pH 7,83). Эксперименты проводили следующим образом: АС (34,5% N, 0,28% MgO) - продукт АО «Максам-Чирчик» расплавляли при 175°С. Затем в расплав АС вводили ФМ для получения азотнофосфорного удобрения при массовых соотношениях АС : ФМ = 100 : (7-50), а для получения азотносерного удобрения при массовых соотношениях АС : ПГ от 99,5 : 0,5 до 80 : 20. Фосфатно-нитратный и гипсово-нитратный расплав выдерживали в течение 10 мин при 175оС, после чего его переливали в гранулятор, представляющий из себя металлический стакан с перфорированным дном, диаметр отверстий в котором равнялся 1,2 мм. Насосом в верхней части стакана создавалось давление и плав распылялся с высоты 35 м на полиэтиленовую пленку, лежащую на земле. Полученные гранулы просеивали по размерам частиц. Из частиц с размерами 2-3 мм производился замер прочности гранул по ГОСТу 21560.2-82. Затем продукты размельчались и анализировались по известным методикам [22]. Результаты приведены в таблицах 1-4.

Результаты и обсуждение. Из таблицы 1 видно, что в получаемой фосфатизированной АС при массовых соотношениях АС : ФМ от 100 : 7 до 100 : 50 содержание азота снижается от 32,29 до 23,09%, а содержание Р2О5общ. повышается от 0,60 до 3,07. Сумма питательных компонентов, в образцах азотнофосфорных удобрений колеблется в пределах 32,89-26,167%. Таким образом, результаты проведенных исследований показывают, что состав АС дополнительно обогащается макроэлемент - фосфора. При изучаемых соотношениях АС : ФМ = 100 : (7 -50) температура кристаллизации плава селитры понижалась от 163 (исходная АС с добавкой 0,28% MgO) до 155,8°С. То есть введение ФМ в плав АС приводит к уменьшению температуры её плавления до 7,2°С. Снижение теплоты кристаллизации АС в присутствии добавки ФМ можно объяснить тем, что нерастворимые компоненты добавки, являясь центрами кристаллизации, облегчают процесс затвердевания плава. Из таблицы видно, что Добавление в плав АС рядовой фосфоритовой муки в количестве от 7 до 50г по отношению 100г АС увеличивается прочность гранул от 3,6 до 7,63 МПа по сравнению с прочностью гранул стандартной с добавкой 0,28% магнезита - 1,6 МПа. Увеличение прочности гранул АС уже свидетельствует об уменьшении её пористости и

© International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol.1(4) 2023 SJIF IF=4.023

----^ШЬ КА>^ЛЛ МЧКГГЦМ»"* rf^x ^—Л Л

,.-, ь __Ш^г INDeXn» OOF£№CUS (Sfc——уА It

внутренней удельной поверхности, а значит к снижению проникновения во внутрь гранулы дизельного топлива, и следовательно, к уменьшению детонационной способности селитры.

Данные таблицы 1 также показывают, что введение фосфатного сырья в плав АС приводит к повышению рН от 6,13 в исходном до 7,41 -7,68 в продукте. Это говорит о том, что при связывании аниона N03 щелочным катионом (Са+) фосфорита происходит рост величины рН до значения, приближающим водным суспензиям фосфорита. Можно полагать, что фосфатное сырье нейтрализует кислотность АС. Обнаруженное свойство образцов может обеспечить снижение «закисления» почвы после применения АС.

Как показывают данные таблицы 2, наличие фосфатного сырья в составе селитры влияет на скорость растворения гранул последней. Полное растворение гранул производственной АС в воде составляет в среднем 46,8 сек, а введение в её состав фосфатного сырья в количестве от 7 до 50 г в виде фосмуки увеличивает скорость растворения от 85,6 до 112,3 сек.

Таблица 1.

Состав и свойства удобрений, полученных введением в расплав аммиачной селитры

ФМ Гулиобского месторождения

Массовое соотношение АС : ФМ Температура кристаллизации, оС рН 10%-ного раствора Содержание компонентов, вес. % Прочность гранул

N, % Р2О5общ. кг/гранул кгс/см2 МПа

АС с добавкой 0,28% MgO 163,0 6,13 34,5 - 0,81 16,32 1,60

100 : 7 159,4 7,41 32,29 0,60 1,82 36,69 3,60

100 10 159,1 7,43 31,25 0,75 1,98 39,91 3,91

100 12 158,7 7,45 30,82 0,87 2,16 43,54 4,27

100 15 158,5 7,47 30,0 1,04 2,31 46,56 4,56

100 18 158,3 7,51 29,07 1,28 2,53 51,0 5,0

100 20 157,9 7,53 28,64 1,36 2,67 53,82 5,28

100 22 157,6 7,54 28,16 1,42 2,84 57,25 5,61

100 25 157,4 7,56 27,53 1,59 3,02 60,88 5,97

100: 30 157,0 7,60 26,50 1,85 3,18 64,10 6,28

100 35 156,7 7,62 25,61 2,11 3,35 67,53 6,62

100 40 156,3 7,63 24,73 2,26 3,54 71,36 7,0

100 45 156,1 7,65 23,80 2,73 3,69 74,39 7,29

100 50 155,8 7,68 23,09 3,07 3,86 77,81 7,63

Таблица 2.

Скорость растворения гранул азотфосфорсодержащих удобрений

Массовое соотношение АС : ФМ Время полного растворения гранул, сек. Среднее значение

1 2 3 4 5

АС с добавкой 0,28% MgO 51 42 47 51 43 46,8

100 : 7 82,3 92,1 86,1 78,6 88,9 85,6

100 10 91,6 79,6 93,4 89,8 84,6 87,8

100 12 90,8 83,7 94,1 87,4 91,5 89,5

100 15 96 86,2 97,5 92,1 89,7 92,3

© International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol.1(4) 2023 SJIF IF=4.023

-1 -1 vmtrrotwM ai^-x ^----—1 C

,.-, k,__W^r INIJl-XffOT COPERNICUS MHB> ———If

100 : 18 88,6 95,3 99,6 89,7 96,3 93,9

100 : 20 93,2 101,4 91,6 97,2 100,1 96,7

100 : 22 102 92,1 103,4 99,3 95,7 98,5

100 : 25 98,8 103,7 97,9 100,4 105,2 101,2

100: 30 101,4 106,2 104,5 105,1 99,8 103,4

100 : 35 103,1 104,1 109,7 103,9 107,2 105,6

100 : 40 105,5 107,3 108,2 106,1 108,4 107,1

100 : 45 109,6 110,9 106,7 108,8 112,0 109,6

100 : 50 113,7 109,8 113,5 115,5 109 112,3

Таблица 3.

Химический состав удобрений, полученных введением в расплав аммиачной селитры

природного гипса

Массовое соотношение АС : ПГ Содержание компонентов, вес. %

N СаОобщ. СаОводн. S03C6IH. SOзводн.

NH4NO3 марки «ч» 34,96 - - - -

АС с магнезиальной добавкой (0,28% MgO) 34,50 - - - -

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

99,5 0,5 34,51 0,18 0,050 0,24 0,101

99,0 1,0 34,32 0,33 0,084 0,47 0,189

98,0 2,0 34,08 0,65 0,153 0,93 0,354

97,0 3,0 33,64 0,97 0,219 1,40 0,504

95,0 5,0 33,0 1,62 0,350 2,35 0,798

92,0 8,0 32,10 2,50 0,516 3,78 1,207

90,0 10 31,25 3,18 0,625 4,62 1,380

88,0 12 30,47 3,84 0,717 5,63 1,568

85,0 15 29,53 4,72 0,831 7,04 1,817

82,0 18 28,39 5,86 0,980 8,46 2,012

80,0 20 27,80 6,46 1,012 9,31 2,205

Значит, гранулы селитры, содержащие фосфатное сырье растворяются медленнее, чем обычная АС. Следовательно, присутствие фосфорита в селитре способствует постепенному высвобождению азота в грануле.

Из таблицы 3 видно, что с увеличением количества ПГ с 0,5 до 20 г по отношению с

99,5 до 80г плава NH4NO3 приводит к уменьшению содержания азота в продукте с 34,51 до

27,8%, но при этом содержание SOзобщ. повышается с 0,24 до 9,31%, а СаОобщ. с 0,18 до 6,46%

и в этом случае сумма питательных компонентов, в образцах азотносерных удобрений

колеблется в пределах 34,93-43,57%. Сера входит в состав белков и аминокислот при

формировании урожая. По физиологической роли в питании растений серу следует

поставить на третье место после азота и фосфора. А кальций по значимости для питания

растений стоит на пятом месте после азота, фосфора, калия и серы. Если его вносить в почву

в усвояемой для растений форме, то он даст значительную прибавку урожая. Таким образом,

можно говорить, что состав АС дополнительно обогащается двумя макроэлементами - серой

и кальцием. Снижение в образцах азотносерных удобрений водорастворимых форм кальция

(СаО водн.) и серы ^О3водн.) с 27,78 до 15,66% и с 42,08 до 23,68% свидетельствует о © International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol.1(4) 2023 SJIF IF=4.023

-----1 КА^ччдя уцкггоннм rf^x ^—Л С

,.-, ь __Ш^г IM>i:xffci COPERNICUS (Ш-*--

прохождении вышеприведенной реакции взаимодействия N^N03 с СаБ04 • 2Н2О с образованием Са(К0з)2 и (N^^04.

Из таблицы 4 видно, что с увеличением количества добавок как гипсового сырья (111) повышается прочность гранул продукта. С изменением массового соотношения плава АС к ПГ прочность гранул меняется следующим образом: при соотношении АС : ПГ = 99,5 : 0,5 -2,11 МПа; при 92 : 8 - 4,01 МПа; при 88 : 12 - 4,74 МПа и при 80 : 20 - 5,89 МПа, против значения прочности гранул АС с магнезиальной добавкой (0,28% М§0) производства АО «Максам-Чирчик» - 1,58 МПа и чистой АС без добавки - всего 1,32 МПа. Чем выше прочность гранул, тем меньше их пористость и внутренняя удельная поверхность, тем меньше дизтоплива попадает внутрь гранул, и как следствие, тем в меньшей степени детонационная способность нитрата аммония.

Данные таблицы 4 также показывают, что введение сульфатного сырья (ПГ) в плав АС приводит к повышению её рН с 5,17 в исходном до 6,38-5,76 в продукте. Это говорит о том, что при связывании аниона N0^ щелочным катионом (Са+) ПГ происходит рост величины рН до значения, приближающим водным суспензиям ПГ. Можно полагать, что ПГ нейтрализует кислотность АС.

Таблица 4.

Прочность гранул продуктов, полученных на основе плава аммиачной селитры и __природного гипса_

Массовое соотношение АС : ПГ рН 10 %-ного раствора П точность гранул

кг/гранул кгс/см2 МПа

NH4NO3 марки «ч» 5,17 0,67 13,50 1,32

АС с магнезиальной добавкой (0,28% MgO) 6,13 0,80 16,12 1,58

99,5 0,5 6,38 1,07 21,57 2,11

99,0 1,0 6,33 1,25 25,20 2,47

98,0 2,0 6,26 1,45 29,23 2,86

97,0 3,0 6,14 1,62 32,65 3,20

95,0 5,0 6,09 1,84 37,09 3,64

92,0 8,0 6,02 2,03 40,92 4,01

90,0 10 5,98 2,21 44,55 4,37

88,0 12 5,91 2,40 48,38 4,74

85,0 15 5,87 2,58 52,01 5,10

82,0 18 5,82 2,80 56,44 5,53

80,0 20 5,76 2,98 60,07 5,89

Заключение. Таким образом, смешение плава АС с ФМ или ПГ с последующим гранулированием фосфатно-нитратного и сульфатно-нитратного расплава в гранбашне позволяет получать качественные азотнофосфорные и азотносерные удобрения с улучшенными физико-химическими и меньшими детонационными свойствами. При этом состав селитры обогащается дополнительным макроэлементом фосфором и серой, способствующие повышению урожайности сельскохозяйственных культур.

© International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol.1(4) 2023 SJIF IF=4.023

-1 -1 vmtrrotwM ai^-x ^----—1 7

,.-, k,__W^r INIJl-XffOT COPERNICUS MHB> ———■■

Список литературы:

1. Чернышов А.К., Левин Б.В., Туголуков А.В., Огарков А.А., Ильин В.А. Аммиачная селитра: свойства, производство, применение // М.: ЗАО «ИНФОХИМ». - 2009. -544 с.

2. Лавров В.В., Шведов К.К. О взрывоопасности аммиачной селитры и удобрений на её основе // Научно-технические новости: ЗАО «ИНФОХИМ». - Спецвыпуск. - 2004. -№ 4. - С. 44-49.

3. Левин Б.В., Соколов А.Н. Проблемы и технические решения в производстве комплексных удобрений на основе аммиачной селитры // Мир серы, N, P и K. - 2004. -№ 2. -С. 13-21.

4. Bozorov, I., Iskandarova, M., Mamataliyev, A., Usanbayev, N., & Temirov, U. (2022, June). Nitrogen-sulfur-containing fertilizers based on melt ammonium nitrate and natural gypsum. AIP Conference Proceedings (Vol. 2432, No. 1, p. 050062).

5. Rasulov, O., Mamataliyev, A., Rasulova, D., Temirov, U., & Namazov, S. (2021). Physico-chemical properties lime-ammonium nitrate based on chalk, nitrate and ammonium sulphate. In E3S Web of Conferences (Vol. 264, p. 04012).

6. Бараниус В., Баруцкий Ю., Краузе А., Пауль Д., Штюмер К. -Н. Промышленные установки для производства известково-аммиачной селитры // Журнал ВХО им. Д.И.Менделеева. - 1983. Т. 28. - № 4. - С. 439-445.

7. Жмай Л., Христианова Е. Аммиачная селитра в России и в мире. Современная ситуация и перспективы // Мир серы, N, P и K. - 2004. -№ 2. - С. 8-12.

8. Постников А.В. Производство и применение известково -аммиачной селитры // Химизация сельского хозяйства. - 1990. - № 9. - С. 68-73.

9. Позин М.Е. Технология минеральных солей. Том 2. - Ленинград: Химия, 1970. -1558 с.

10. Патент № 2154620 Россия. Кл. С 05 С 1/02, С 05 D 1/00, С 05 G 1/06, С 05 D 5/00. Способ получения азотно-калийного удобрения / В.Ф.Духанин, А.И.Серебряков - 20.08.2000. - Б.И. - № 23.

11. Ильин В.А. Разработка технологии сложного азотно-фосфатного удобрения на основе сплава аммиачной селитры: Автореф. дис. канд. техн. наук, Ивановский Гос. химико -технол. ун-т, г. Иваново. - 2006. -17 с.

12. Патент № 2223932 Россия. Кл. С 05 В 7/00, С 05 С 1/00. Способ получения сложных азотно-фосфорных удобрений / В.А.Ильин, О.И.Патохин, О.Л.Глаголев, Е.Н.Селин, Б.В.Левин, А.Н.Соколов, А.Ю.Соколов, В.П.Самсонов, М.И.Резеньков, В.Р.Аншелес, З.П.Симбирева, Н.Е.Жаворонкова, О.Е.Василькова. - От 20.02.2004.

13. Глаголев О.Л. Практический опыт работы агрегата АС -72 на ОАО «Череповецкий азот» на гибкой схеме производства аммиачной селитры и продуктов на её основе // Мир серы, N, P и K. - 2004. - № 2. С. 21-23.

14. Ильин В.А., Рустамбеков М.К., Акаев О.П., Ненайденко Г.Н. Исследование термостабильности сложного азотно-фосфатного удобрения (САФУ) // Вопросы стабилизации плодородия и урожайности в Верхневолжье. - М.: ВНИИА. - 2006. - С. 128136.

15. Пак ВВ., Пирманов Н.Н., Намазов Ш.С., Реймов А.М., Беглов Б.М. Азотносерные удобрения на основе плава аммиачной селитры и фосфогипса // Химия и химическая технология. - 2011. - № 2. - С. 21-24.

16. Пак В.В., Пирманов Н.Н., Намазов Ш.С., Реймов А.М., Беглов Б.М., Сейтназаров А.Р. Азотносерные удобрения на основе плава нитрата аммония и природного гипса // Химическая технология. Контроль и управление. - 2012. - № 3. - С. 5 -8.

© International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol.1(4) 2023 SJIF IF=4.023

----^^ KiXKW MKI»g»u» rf^s ^—.-„J^-^ iQ

,.-, k,__W^r INIJl-XffOT COPERNICUS MHB> ———IO

17. Москаленко Л.В., Колесников В.П., Резниченко О.А., Цыганкова С.С. Использование фосфогипса при получении удобрений на основе аммиачной селитры // Материалы VII-Международной науч.-практич. конф. «Экология и жизнь» - Пенза. - 2004. -131 с.

18. Резниченко О.А., Москаленко Л.В. Оценка влияния состава фосфогипса на прочность аммиачной селитры // Материалы VIII региональной науч. -техн. конф. «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону» - Ставрополь: Сев.Кав. ГТУ. - 2004. - 40-41 с.

19. Колесников В.П., Москаленко Л.В. Изучение влияния добавки фосфополугидрата на прочность гранул аммиачной селитры // Химическая промышленность сегодня. - 2006. - № 6. - С. 8-9.

20. Колесников В.П., Москаленко Л.В. Термографические исследования модификационных превращений удобрения, полученного на основе аммиачной селитры // Химическая промышленность сегодня. - 2006. - № 7. - С. 18 -21.

21. Колесников В.П., Москаленко Л.В. Разработка термостабильного удобрения на основе аммиачной селитры // Сб. тр. 2-ой Общероссийской науч.-техн. конф. «Новые технологии в азотной промышленности», Невинномысск, 8-13 окт. 2007 г. - Ставрополь: Сев.Кав. ГТУ. - 2007. - 70-71 с.

22. Москаленко Л.В. Разработка технологии получения термостабильного удобрения на основе аммиачной селитры: Автореф. дис. канд. техн. наук, Невинномысский технологический институт, Москва. - 2007. - 16 с.

© International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol.1(4) 2023 SJIF IF=4.023

-----1 .^■Mfc. M*J**IM MKriQWlU ^--.-„J^-^ A Q

,.-, _J k,__W^T INIJl-XffOT COPERNICUS MHB> ———

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.