CC BY
36
№ 8 (89)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
август, 2021 г.
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
DOI: 10.32743/UniTech.2021.89.8.12173
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ОСНОВЕ ГЛАУКОНИТОВ, (КРАНТАУСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ) КАРАКАЛПАКСТАНА
Алланиязов Давран Оразымбетович
д-р техн. наук (PhD), ст. науч. сотр. лабораторий химии, Каракалпакский научно-исследовательский институт естественных наук
Каракалпакского отделения АН РУз, Республика Узбекистан, г. Нукус E-mail: dauran_1985@mail. ru
Эркаев Актам Улашевич
д-р техн. наук проф. кафедры Химической Технологии Неорганических Веществ,
Ташкентский Химико-Технологический Институт, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: atabek2004@mail. ru
Алламбергенова Разия Опаевна
ст. лаборант лабораторий химии, Каракалпакский научно-исследовательский институт естественных наук
Каракалпакского отделения АН РУз, Республика Узбекистан, г. Нукус E-mail: dauran_1985@mail. ru
Тажибаев Турганбай Ансатбаевич
свободный соискатель лабораторий химии, Каракалпакский научно-исследовательский институт естественных наук
Каракалпакского отделения АН РУз, Республика Узбекистан, г. Нукус E-mail: dauran 1985@mail.ru
INVESTIGATION OF PRODUCTION PROCESS OF COMPLEX FERTILIZERS BASED ON GLAUCONITES (KRANTAU DEPOSIT) KARAKALPAKSTAN
Davran Allaniyazov
(PhD), Senior Researcher Chemistry Laboratories, Karakalpak Research Institute of Natural Sciences, Karakalpak Branch of the Academy of Sciences RUz,
Uzbekistan, Nukus
Aktam Erkaev
Professor, Department of Chemical Technology of Inorganic Substances, Tashkent Chemical and Technological Institute Doctor of Technical Sciences Uzbekistan, Tashkent
Raziya Allambergenova
Senior Laboratory Assistant, Chemistry Laboratories, Karakalpak Research Institute of Natural Sciences of Karakalpak Branch of RUz, Uzbekistan, Nukus
Библиографическое описание: ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ОСНОВЕ ГЛАУКОНИТОВ, (КРАНТАУСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ) КАРАКАЛПАКСТАНА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Алланиязов Д.О. [и др.]. 2021. 8(89). URL: https://7universum. com/ru/tech/archive/item/12173
№ 8 (89)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
август, 2021 г.
Tursanbay Tajibayev
Free applicant, laboratories of chemistry, Karakalpak Research Institute of Natural Sciences of Karakalpak Branch of RUZ Academy of Sciences,
Uzbekistan, Nukus
АННОТАЦИЯ
Изучена возможность получения глауконитсодержащих удобрений на основе глауконита Караклпакстана (Крантауское месторождения), с азотными и калийными удобрениями. На основании полученных данных установлены оптимальные параметры получения сложных удобрений, состоящих из глауконита, и удобрительных солей. Также были изучены физико-механические и товарные характеристики полученных глауконитсодержащих сложных удобрений. При внесении полученных глауконит содержащих удобрений на основе местного сырья структура почвы заметно улучшается, при этом экономятся дорогостоящие минеральные удобрения на 30-35%.
ABSTRACT
The possibility of obtaining glauconite-containing fertilizers based on Karaklpakstan glauconite (Krantau deposit), with nitrogen and potassium fertilizers was studied. Based on the obtained data, optimal parameters for producing complex fertilizers, consisting of glauconite, and fertilizer salts, were established. The physical, mechanical and commercial characteristics of the obtained glauconite-containing complex fertilizers were also studied. When introducing glauconite containing fertilizers based on local raw materials, the soil structure is significantly improved, while expensive mineral fertilizers are saved by 30-35%.
Ключевые слова: Каракалпакстан, Крантау, минерал, глауконит, минеральные удобрения, глауконитовый концентрат, удобрительные соли.
Keywords: Karakalpakstan, Krantau, mineral, glauconite, mineral fertilizers, glauconite concentrate, fertilizer salts.
В мире при интенсификации сельскохозяйственного производства, в том числе таких отраслей, как хлопководство, производство риса и зерна, а также овоще - и бахчеводство требуется соблюдение норм внесения азотных, фосфорных и калийных удобрений. При этом большое значение имеет применение микроэлементов, таких как Бе, Си, Сп, V, Мо, В, 7п, Со, которые усиливают рост растений, повышают эффективность ферментов, способствующих интенсификации фотосинтеза, а значит, увеличивающих урожайность, повышающих устойчивость растений к засухе, холоду и ряду заболеваний.
Благодаря этому, они перспективны для получения на их основе ценных в народном хозяйстве калийных удобрений с микроэлементами [1]. Также установлено, что внесение глауконита в почву приводит к существенному повышению плодородия [25], а применение этого минерала в качестве кормовой добавки способствует увеличению продуктивности сельскохозяйственных животных [6].
Глаукониты признаны отличными структурными мелиорантами и способами борьбы с такими напастями, как загрязнением почв пестицидами и тяжелыми металлами [7].
В настоящее время рынок глауконита в Узбекистане находится на стадии формирования. Применение глауконитовых песков в качестве агрономической руды и микроэлементсодержащих удобрений имеет огромное значение, особенно для регионов Каракалпакии с засоленной почвой. Месторождения глауконитов имеются в Ташкентской области (Чанги), Сурхандарьинской области (Гулиоб), Кашкадарин-ской области (Аксу и Мобика), Каракалпакстане (Крантауское, Ходжейлинское, Ходжакульское, Бештюбинское) [8]. Таким образом, наличие больших площадей глауконитовых песков на территории Каракалпакстана, доступность и запасы создают
благоприятные условия для использования их в качестве сырья в производстве минеральных удобрений.
Для этой цели необходимо разработать технологию получения сложных удобрений на основе обогащенного глауконита, фосфорита и минеральных солей .
В лабораторных условиях мы решили проверить возможность получения сложносмешанных микро-элементсодержащих глауконитовых удобрений с применением минеральных солей на основе их гранулирования в тарельчатом грануляторе. В качестве удобрительных солей использовались минеральные удобрения (хлористый калий, аммиачная селитра, аммофос, сульфат аммония, карбамид), выпускаемые на химических предприятиях Республики и гла-уконитовые концентраты из месторождения Крантау с содержанием 45 и 50% основного вещества полученного по сухому и мокрому способу [9].
Получение экспериментальных образцов и их исследование. Сначала гранулированные минеральные удобрения измельчали в фарфорной ступке до порошкообразного состояния. Полученные порошки смешивали до однородной массы с обогащенными глауконитовыми песками при различных массовых соотношениях глауконит: хлористый калий, аммиачная селитра, сульфат аммония, карбамид и увлажняли до 7-16,6% от общей массы и подавали в тарельчатый гранулятор. При этом образовались микроэлеменсо-держащие гранулы, по внешнему виду похожие на гранулы стандартных удобрений, выпускаемых на заводах. Полученные продукты анализировали на содержание К, Р2О5, К2О и 8О4 по общеизвестным методикам [10]. Производили замер прочности гранул (табл. 1). Результаты показывают, что чем больше количество добавки (хлористый калий, аммиачная селитра, сульфат аммония, карбамида) вводится в состав глауконита, тем выше прочность гранул продукта.
№ 8 (89)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
август, 2021 г.
Таблица 1,
Прочность гранул удобрений, полученных на основе удобрительных солей Крантауского глауконита
№ проб Массовое соотношение глауконит : добавка Содержание влаги в смеси, % N, % К2О, % SO3, % Сумма питательных компонентов N+K+SOз % Прочность гранул
кг/ на гранулу кгс/см2 МПа
с добавкой хлористого калия
1 10:90 10,71 - 54,53 - 54,53 0,68 13,77 1,35
2 30:70 11,54 - 43,61 - 43,61 0,86 17,34 1,70
3 70:30 12,22 - 21,93 - 21,99 0,51 10,30 1,01
с добавкой аммиачной селитры
4 10:90 7,41 31,54 0,51 - 32,05 0,51 10,40 1,02
5 30:70 7,43 24,51 1,62 - 26,13 2,23 45,08 4,42
6 70:30 7,43 10,52 3,91 - 14,43 1,22 24,68 2,42
с добавкой сульфата аммония
7 10:90 9,12 19,08 0,51 *5,33 24,89 1,27 25,90 2,54
8 30:70 9,91 14,84 1,62 *4,11 20,56 1,80 36,72 3,61
9 70:30 10,72 6,36 3,91 *1,72 11,98 1,75 35,70 3,52
с добавкой карбамида
10 10:90 9,12 41,44 0,51 - 41,95 1,63 32,94 3,23
11 30:70 10,72 32,21 1,62 - 33,84 2,09 42,43 4,16
12 70:30 10,72 13,86 3,91 - 17,77 2,16 43,55 4,27
Если прочность гранул стандартной аммиачной селитры составляет 1,6 МПа, то при глауконит : аммиачная селитра = (10:90):(70:30), этот показатель увеличивается от 1,02 до 2,42 МПа. Наибольший эффект прочности гранул - 4,42 МПа достигается при глауконит : аммиачная селитра = 30:70.
В отличие от добавки аммиачная селитра, при использовании сульфата аммония получаются менее прочные гранулы. Так, при глауконит : (NN4)2804 = (10:90) прочность гранул составляет 2,54 МПа, при 70:30 - 3,5 МПа, а при 30:70 - 3,6 МПа. То есть сульфат аммония по сравнению с аммиачной селитрой даёт наименьший эффект увеличения прочности гранул. С добавкой карбамида прочность гранул с увеличением соотношения глауконит : карбамид = (10:90) : (70:30), колеблется в интервалах 3,23 -4,27 МПа. Из них можно судить о том, что аммиачная селитра, (NN4)2804 и карбамид обладают связующей способностью и позволяют получить более прочные гранулы, чем хлористый калий.
Из таблицы 1 видно, что в готовых продуктах содержание К2О колеблется в пределах 21,9-54,5% и 0,5-3,9%, соответственно, при добавке хлорида калия и азотных удобрений. С увеличением массовой доли глауконита в соотношении глауконит : хлористого калия от 10:90 до 70:30 содержание К2О в готовом удобрении снижается от 54,5 до 21,9%. при применении в качестве добавки азотных удобрений повышается от 0,5 до 3,9%, а при применении сульфата аммония в составе продукта появляется шестой питательный элемент (8). В зависимости от количества исходных компонентов его содержание составляет 1,7-5,9%.
Сумма питательных элементов в зависимости от Гл:Добавка и влажности колеблется в пределах 21,9-54,5%; 14,42-32,01%; 11,96-24,88% и 17,73-41,9% при применении хлорида калия, аммиачной селитры, сульфата аммония и карбамида, соответственно. Результаты изучения физико-механических и товарных характеристик глауконитсодержащих сложных удобрений приведены в табл.2.
№ 8 (89)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
август, 2021 г.
Таблица 2.
Физико-химические свойства гранул удобрений, полученных на основе удобрительных солей, Крантауского глауконита Каракалпакского месторождения
Массовое соотношение Глауконит: Добавка Характеристика показателей
Содер-жа-ние ШО,% Насыпной вес, г/см3 Гигроско-пи-ческая точка, % Рассыпчатость, % Угол естественного наклона, оС Текучесть, сек Прочность гранул, МПа
с добавкой хлористого калия
30:70 1,30 1,09 63 100 44 38 1,70
с добавкой аммиачной селитры
30:70 1,18 1,10 55 100 42 40 4,42
с добавкой аммоний сульфата
30:70 1,20 1,08 79 100 39 35 3,61
с добавкой карбамида
30:70 1,18 1,06 75 100 37 41 4,16
Самая низкая гигроскопическая точка 55% проявляется у продукта, содержащего аммиачную селитру, а самый высокий - 79% в случае применения сульфата аммония.
Насыпная плотность образцов, независимо от вида добавки, составляет практически одинаковое
значение - 1,06-1,10 г/см3, а рассыпчатость одинаковое - 100%. Прочность продуктов равняется более 3,5 МПа, кроме калиевых солей, которое равно 1,70 МПа.
Список литературы:
1. Васильев А.А. // Аграрный вестник Урала. - 2009. - №8 (80). - С. 632-640.
2. Yapparov A.K. Changes in the properties and productivity of leached chernozem and gray forest soil under the impact of meliorants. // Eurasian Soil Science. - 2015. - vol. 48, N10. - рр. 1149-1158.
3. Левченко М.Л. Состояние сырьевой базы и возможности использования глауконитов в России. // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. - 2008. - №2. - С. 27-31.
4. Пындак В.И., Новиков А.Е. Природные мелиоранты на основе кремнезёмов и глинозёмов. // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. - 2015. - №2. - С. 76-77.
5. Яковлева Е.А., Бакалов А.Н. Глауконит как потенциальное местное удобрение на Кубани. // Научный журнал КубГАУ. - 2012. - №82. - С. 622-631.
6. Волков М.Ю., Дрель И.В., Овчинников А.А. Оценка влияния природного алюмосиликата глауконита на перевариваемость и использование питательных веществ рациона жвачных животных. // Ветеринарная медицина. Серия физиология. - 2010. - вып.2 - С. 26-28.
7. Григорьева Е.А. Глауконит - калийное удобрение и минерал, пригодный для реабилитации загрязненных радионуклидами земель. // Сборник докладов конференции: Челябинск: Изд-во ЧДУ. - 2003. - С. 55.
8. Беглов Б.М., Намазов Ш.С., Мирзакулов Х.Ч., Умаров Т.Ж. Активация природного фосфатного сырья.-Ташкент - Ургенч: Изд-во «Хорезм», 1999. - 112 с.
9. Алланиязов Д.О. Разработка научных основ процессов получения и технологии сложных удобрений из глауконитов и фосфоритов Каракалпакстана Дисс. доктора философии (PhD). - Ташкент ИОНХ АН РУз, 2019. - 123 с.
10. Винник М.М., Ербанова Л.Н., Зайцев П.М. и др. Методы анализа фосфатного сырья, фосфорных и комплексных удобрений, кормовых фосфатов. М.: Химия, 1975. - 218 с.
