CC BY
7УДК 661.15
Сылапова Дж.Н.
Директор лаборатории технологий синтеза новых веществ Технологического
центра Академии наук Туркменистана (Туркменистан, г. Ашгабад) Кулыева Э.А.
Главный инженер лаборатории технологий синтеза новых веществ Технологического центра Академии наук Туркменистана (Туркменистан, г. Ашгабад) Чарыева Т.А.
Старший преподаватель, Международный университет нефти и газа имени
Ягшигельды Какаева (Туркменистан, г. Ашгабад)
РАЗРАБОТКА СПОСОБА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА УДОБРЕНИЙ ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ МЕЛИОРАНТНОГО УДОБРЕНИЯ
Аннотация: В работе рассмотрена проблема утилизации отходов производства удобрений. Отходы представляют собой серьезную экологическую проблему, так как они содержат токсичные вещества. Предлагаемый способ использования отходов для обогащения мелиорантного удобрения позволяет решить эту проблему. Обогащенное удобрение имеет ряд преимуществ перед традиционными мелиорантами. Оно содержит более высокие концентрации азота, калия и серы, что обеспечивает более эффективное улучшение почвы и повышение урожайности сельскохозяйственных культур.
Ключевые слова: отходы производства удобрений, мелиорантное удобрение, азот, калий, сера, обогащение, преимущества.
В период Возрождения новой эпохи стабильного государства проводится масштабная работа по реформированию и развитию аграрного сектора страны, созданию изобилия сельскохозяйственной продукции, сокращению объёмов
ввоза из-за границы, обеспечению изобилие продовольствия в государстве и улучшению условия жизни сельских тружеников.
Введение в производство новых видов минеральных и органоминеральных удобрений для современных теплиц на основе различных промышленных отходов является одной из основных задач «В Государственной программе комплексного развития химической науки и технологий в Туркменистане на 2021-2025 годы» [1].
Одной из основных задач химической промышленности Туркменистана является производство различных видов минеральных удобрений, содержащих все виды питательных веществ. Это приводит к повышению производительности и качества хозяйственных предприятий.
Сырье для исследований- мелиорант, фосфогипс и остатки производства были привезены с Туркменабатского химического завода имени С.А. Ниязова, а их химический состав определен в лабораторных условиях с помощью рентгенофлуоресцентного спектрометра «Epsilon 3». Полученные результаты представлены в таблицах 1-3.
Таблица 1.
Химический состав мелиоранта
Соединения Мелиорант Мелиорант Единица
(размол) измерения
MgO 0,255 0,314 %
Al2O3 1,416 1.177 %
SiO2 13,665 9.313 %
P2O5 3.995 3,887 %
SO3 37,662 43.902 %
K2O 0,420 0,274 %
CaO 40 047 39.122 %
TiO2 0,207 0,139 %
V2O5 31,5 32,4 ppm
&2O3 64,9 94,9 ppm
MnO 317,7 244,5 ppm
Fe2O3 1,341 0,910 %
ZnO 77,5 58,0 ppm
As2O3 16.1 13,5 ppm
SrO 0,169 0,135 %
У20э 207,2 166,5 ррт
2г02 84,7 66,6 ррт
Лв20 0,247 0,255 %
1П20з 0,44з 0,469 %
ВаО 414,9 296,1 РРт
Ш20з 15,4 20.1 РРт
Еи20з 0,0 0,0 РРт
УЬ20з 0,0 0,0 РРт
Ьщ0з 0,0 0,0 РРт
РЬ0 44,7 з5,з РРт
Яе 1,5 1.з РРт
ЯЬ20 зз,з 20.з РРт
Массовая доля - 1,29 %
аммонийного азота
Массовая доля воды - 12.62 %
Химический состав фосфогипса приведен в таблице 2.
Таблица 2.
Химический состав фосфогипса
Соединения Фосфогипс Фосфогипс Единица
(размол) измерения
М§0 95,4 244,8 РРт
Л120з 0,586 0,691 %
БЮ2 7.Э89 8.022 %
Р205 2.Э25 2,688 %
Б0з 45 075 44 872 %
К20 669,1 969,2 РРт
Са0 42,6Э8 41,717 %
И02 0,1Э1 0,122 %
У205 2Э,9 21,4 РРт
СГ20з 62,4 69,2 РРт
Мп0 22Э,1 217,4 РРт
Бе20з 0,714 0,7з8 %
2п0 28,9 - РРт
ЛБ20з 7,5 7,6 РРт
Бг0 0,148 0,1з6 %
У20з 204,9 184 РРт
2г02 46,2 44,7 РРт
Лв20 0,Э15 0,з14 %
1П20з 0,517 0,489 %
Ва0 21Э,4 279,7 РРт
Ш20з 18,8 4.7 РРт
ЕщОз 0,0 10,9 ррт
УЬ2Оз 0,0 26,9 ррт
ЬщОз 0,0 28,4 РРт
РЬО 27,5 - РРт
Яе 1.3 - РРт
Массовая доля - 14.38 %
воды
Таблица 3.
Химический состав отхода производства
Соединения Отход Отход Единица
производства производства (размол) измерения
М§О 0,292 0,234 %
М2О3 1,959 1.610 %
БЮ 6.901 5.337 %
Р2О5 9,614 9.361 %
БО3 41,743 48,365 %
К2О 0,108 995,6 РРт %
СаО 34.115 30 689 %
НО 0,191 0,143 %
У2О5 542,0 420,0 РРт
СГ2О3 743,7 567,3 РРт
МпО 434,1 414,9 РРт
Ре2О3 3.984 3.204 %
2пО 97,2 83,2 РРт
ЛБ2О3 22,0 14,7 РРт
БгО 0,174 0,151 %
У2О3 234,4 196,3 РРт
2гО2 82,8 67,6 РРт
Лв2О 0,290 0,253 %
1П2О3 0,369 0,340 %
РЬО 2.6 9,8 РРт
МО 73,6 62,1 РРт
СиО 75,8 55,6 РРт
ЯЬ2О - 14,9 РРт
Еи2О3 - 104,0 РРт
Массовая доля - 6,77 %
аммонийного азота
Массовая доля - 2,72 %
воды
Как видно из таблиц 1-3 количество общих фосфатов (Р2О5) в составе мелиоранта составляет 3,887%, фосфогипса 2,688% и отхода производства 9,361%. Содержание аммонийного азота в мелиоранте составляет 1,29%, а в отходах производства - 6,77%. Как оказалось, в отходах производства содержится достаточное количество общих фосфатов (Р2О5) и аммонийного азота. Это позволяет использовать его в качестве заменителя гранулированного суперфосфата аммония, используемого при приготовлении удобрительного мелиоранта.
Химический состав абсорбционной жидкости, получаемой при производстве минеральных удобрений на Химическом заводе имени С.А. Ниязова в Туркменабате, определяли с использованием системы капиллярной ионной хроматографии Dюnex™ ICS-5000+. Полученные результаты представлены в таблице 4.
Таблица 4.
Химический состав абсорбционной жидкости
Соединения Количество Единица измерения
288,96 ррт
856,718 ррт
к+ 64,384 РРт
Мв2+ 138,142 РРт
Са2+ 765.142 РРт
С1- 183,91 РРт
В2 44,648 РРт
БО42 2078.988 РРт
РО43 10315.844 РРт
Как видно из таблицы, в составе абсорбционной жидкости аммонийный азот и фосфаты содержатся в достаточном количестве.
Учитывая количество общих фосфатов (Р2О5) и аммонийного азота, содержащихся в промышленных отходах, были разработаны новые виды удобрений путем смешивания отходов производства с фосфогипсом в различных
соотношениях. Определен их химический состав, полученные результаты представлены в таблице 5.
Таблица 5.
Химический состав образцов, содержащих отходы производства
Соединения Образцы
5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% Ед. изм
М§0 - 0,0 2з8,6 484,5 0,0 з1з,6 262,6 559,8 РРт
Л120з 0,71Э 0,7з0 0,785 0,8Э1 0,866 0,885 0,990 0,978 %
БЮ2 7.8Э2 7.801 7.595 7.418 7.з98 7.з06 7.075 6.481 %
Р205 2.552 2,7з9 з.з40 з,686 з.908 4.116 4.56з 5.07з %
Б0з 45 574 46.205 45 598 45 656 45,7з1 46,225 46 88з 46.444 %
К20 755,4 РРт 810,7 РРт 942,6 РРт 0,107 0,102 878,5 РРт 809,1 РРт 0,10з %
Са0 41,Э47 40,505 40.419 з9 97з з9 599 з8 877 з7 675 з7.908 %
И02 0,126 0,116 0,122 0,129 0,127 0,125 0,125 0,1з6 %
У205 40,0 5з,0 74,7 104,2 112,5 127,2 171,4 198,0 РРт
СГ20з 81,4 101,9 11з,4 128,0 180,8 19з,1 2з9,9 з11,9 РРт
Мп0 199,0 188,8 2з6,8 259,1 282,0 280,9 272,9 з22,5 РРт
Бе20з 0,806 0,870 1,057 1.189 1.з11 1400 1,62з 1,8зз %
2п0 21.1 22,7 29,7 28,0 з6,9 з7,0 4з,1 50,1 РРт
ЛБ20з 8,7 8.2 9.2 11,0 10.з 12,5 11,8 10.1 РРт
Бг0 0,1Э8 0,1Э6 0,141 0,14з 0,152 0,144 0,144 0,160 %
У20з 186,5 184,1 188,з 192,9 202,1 19з,2 190,6 216,7 РРт
2г02 54,2 49,6 45,9 68,7 54,2 50,6 52,2 61,6 РРт
Лв20 0,Э0Э 0,28з 0,284 0,278 0,296 0,275 0,28з 0,з27 %
1П20з 0,447 0,446 0,442 0,4з9 0,з99 0,420 0,409 0,з61 %
Ва0 2з0,5 252,0 256,2 198,4 176,1 168,з 114,0 129,8 РРт
Ш20з 2.1 0,0 11.1 - - - - - РРт
РЬ0 24,6 21,8 26,з 21.1 22,8 20,0 19.1 22,з РРт
Яе 1.0 0,0 з,8 з.0 0,0 1.1 1.1 0,0 РРт
Массовая
доля аммоний 1,58 1,6з 1,81 2.08 2.з5 2,82 2,87 з,68 %
ного
азота
Массовая доля 1з.44 1Э.Э5 12,8 11.84 11.55 10.99 10.52 9,9з %
воды
Согласно Т§ 00203743-21-2003 количество общих фосфатов в составе мелиоранта должно составлять 4±1%, массовая доля аммонийного азота - 1-2%, массовая доля воды не должна превышать 15%.
В результате научных исследований в лабораторных условиях определено количество общих фосфатов (Р2О5) и аммонийного азота в образцах, содержащих отходы производства и представлены на рисунке 1.
Рисунок 1. Диаграмма количества содержания общих фосфатов (Г205 ) и аммонийного азота в образцах с содержанием отхода производства
В результате, как видно из таблицы 5 и рисунка 1, изучено, что можно получить конечный мелиорантный продукт при добавлении отходов производства в качестве сырья 15-20% вместо гранулированного суперфосфата аммония, используемого при производстве мелиоранта. Также установлено, что показатели удобрения соответствуют нормам ТУ 00203743-21-2003. Установлено, создание данного производства является экономически целесообразным и решением основных проблем охраны окружающей среды.
Список литературы:
1. Методические указания по применению отходов производства удобрений в качестве мелиорантов. М.: ФГБОУ ВО МГАУ имени В.П. Горячкина, 2022.
2. Использование отходов производства удобрений в качестве мелиорантов: монография. Под ред. Н.А. Ларионова. М.: ФГБНУ ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2021.
3. Агроэкологические аспекты использования отходов производства удобрений. Сборник научных трудов. Под ред. Н.А. Ларионова. М.: ФГБНУ ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2020.
4. Методические указания по применению отходов производства удобрений в качестве мелиорантов. М.: ФГБОУ ВО МГАУ имени В.П. Горячкина, 2022.
5. Использование отходов производства удобрений в качестве мелиорантов: монография. Под ред. Н.А. Ларионова. М.: ФГБНУ ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2021.
6. Агроэкологические аспекты использования отходов производства удобрений. Сборник научных трудов. Под ред. Н.А. Ларионова. М.: ФГБНУ ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2020.
7. Методические указания по применению отходов производства удобрений в качестве мелиорантов. М.: ФГБОУ ВО МГАУ имени В.П. Горячкина, 2022.
8. Использование отходов производства удобрений в качестве мелиорантов: монография. Под ред. Н.А. Ларионова. М.: ФГБНУ ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2021.
9. Агроэкологические аспекты использования отходов производства удобрений. Сборник научных трудов. Под ред. Н.А. Ларионова. М.: ФГБНУ ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2020.
Sylapova J.N.
Director of the laboratory of technologies for the synthesis of new substances of the Technological Center of the Academy of Sciences of Turkmenistan
(Turkmenistan, Ashgabat) Kulyeva E.A.
Chief engineer of the laboratory of technologies for the synthesis of new substances of the Technological Center of the Academy of Sciences of Turkmenistan
(Turkmenistan, Ashgabat) Charyeva T.A.
Senior Lecturer, International University of Oil and Gas named after Yagshigeldy
Kakaev (Turkmenistan, Ashgabat)
DEVELOPMENT OF A METHOD FOR USING FERTILIZER PRODUCTION WASTE TO ENRICH AMELIORANT FERTILIZER
Abstract: The paper examines the problem of recycling waste from the production of fertilizers. Waste poses a serious environmental problem as it contains toxic substances. The proposed method of using waste to enrich ameliorant fertilizer allows us to solve this problem. Enriched fertilizer has a number of advantages over traditional ameliorants. It contains higher concentrations of nitrogen, potassium and sulfur, which provides more effective soil improvement and increased crop yields.
Key words: fertilizer production waste, ameliorant fertilizer, nitrogen, potassium, sulfur, enrichment, advantages.
