початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2070186

СПОСІБ ДОБРИВА ГРУНТУ І УДОБРЕНИЕ ДЛЯ ГРУНТУ

Ім'я винахідника: Вільям О.Стауффер [US]; Ф.Роберт Хаббард [US]
Ім'я патентовласника: Имко Ресайклинг Інк. (US)
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1992.08.12

Винахід відноситься до способу отримання добрива з алюмінієвого скрапу, а й до способів удобрення грунту з використанням відпрацьованого флюсу з процесу відновлення алюмінію. Спосіб удобрення грунту включає внесення в неї мінеральної поживної суміші, що складається з солей калію і мікроелементів. Як поживної суміші використовують алюминийсодержащие відходи, попередньо оброблені розплавленим флюсом з подальшим поділом алюмінієвої і сольовий фаз, при цьому сольову фазу дроблять до розміру часток, що не перевищують 10 мм. Алюмінієві відходи містять оксид алюмінію, солі, оксиди або нітрид барію, кальцію, міді, заліза, магнію, марганцю і титану, а й нітрид алюмінію, а розплавлений флюс містить 90-95 мас.% Хлориду калію. Добриво ж для грунту являє собою калійвмісних суміш. Добриво отримують шляхом обробки алюминийсодержащих матеріалів розплавленим флюсом. У флюс можна додавати інші солі та інші матеріали.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до способу удобрення грунту і до отримання добрива для грунтів.

При постійному і навіть зростання інтересу до вилучення матеріалів з побутових і промислових відходів галузь промисловості виробництва вторинного алюмінію продовжує розглядатися як важливий і значний джерело збереження і отримання максимального прибутку з цінних природних ресурсів. У промисловості, що виробляє вторинний алюміній, застосовують різні способи і технології для відновлення придатного металу алюмінію з різних видів алюмінієвого скрапу та інших відходів, що містять алюміній.

Одним таким способом є плавка алюмінію, що міститься у відходах, при якій матеріал контактує з флюсом у вигляді розплавленої солі. Як солі застосовують 100% NaCl або NaCl і до 60% KCl. Перевага, що віддається NaCl, можна віднести за рахунок його низької вартості, причому включення КСl являє засіб зменшення температури плавлення флюсу. У будь-якому випадку при задовільному перемішуванні і досить рідкому флюсі розплавлена ​​сіль змочує домішки у відходах і таким чином змушує алюміній відділятися як від флюсу, так і від домішок, спочатку присутніх в алюмінії. Флюс і захищає розплавлений алюміній, захищаючи його від окислення в самій печі. Відокремлений алюміній утворює краплі, які укрупнюються, утворюючи ванну рідкого алюмінію під розплавленою сіллю, причому ця ванна легко видаляється у вигляді високочистого алюмінію для застосування в прокатних станах для виробництва листового алюмінію, сплавів і для будь-яких інших видів обробки алюмінію.

Що залишається флюс спільно з залишковими домішками зазвичай розміщують у відвалах, які відповідають стандартам з охорони навколишнього середовища. Однак все ж залишається можливість забруднення навколишнього середовища, оскільки NaCl може забруднювати водоносні шари і грунтові води. Крім того, кількість відповідних місць для відвалів зменшується, а вартість використання цих місць продовжує підвищуватися.

Відомий спосіб отримання гранульованого добрива з сольових відходів магнієвого виробництва, що містять хлорид калію, магнію, натрію, кальцію. Недоліком відомого добрива є погана засвоюваність елементів сільськогосподарськими культурами і, отже, не сприяє підвищенню врожайності останніх (1).

Відомий і спосіб підвищення врожайності сільськогосподарських культур шляхом внесення в грунт мінеральних добрив на основі солей калію та мікроелементів, необхідних для рослин (2).

Однак в умовах піщаних, опідзолених і легких суглинних грунтів ці добрива малоефективні, так як іони хлору, що містяться в цьому добриві, надають шкідливу дію на культури і викликають зниження врожайності цих культур.

Завданням винаходу є забезпечення можливості використання відходів виробництв в якості калійного добрива без нанесення шкоди культурам і відповідно підвищення врожайності сільськогосподарських культур, створення способу отримання добрива з відпрацьованих флюсів, яке б було безпечно і було б корисним з точки зору охорони навколишнього середовища.

Відповідно до цього винаходом NaCl, звичайно застосовуваний в флюсі, замінюють на КCl, причому KCl служить в якості головного компонента флюсу. У конкретних виконань винаходи KCl використовують для виключення NaCl, хоча він може включати в себе інші солі, які нерозчинні в воді або прийнятні з точки зору охорони навколишнього середовища. У будь-якому випадку після використання флюсу для вилучення домішок з алюмінію відпрацьований флюс (або "шлак") можна використовувати як добриво для ґрунту, при цьому вміст калію у флюсі служить в якості джерела живильного калійного речовини для грунту. У прикладах конкретного його застосування в якості добрива відпрацьований флюс подрібнюють до частинок відповідного розміру, причому, коли це потрібно, його з'єднують спільно зі звичайними носіями, що активізують присадками, розчинниками або іншими присадками, зазвичай додаються в добриво.

Калій в відпрацьованому флюсі має високу водорастворимость при будь-яких значеннях рН, тоді як алюміній не є таким. Оскільки зазвичай вважають, що розчинність алюмінію підвищується в міру зменшення pH, то було дивно виявити, що алюміній в тому вигляді, в якому він присутній у відпрацьованому флюсі, має по суті нульову розчинність при значеннях рН понад 6,0 і залишається з обмеженою розчинність навіть при виключно кислотних умовах, значно нижче будь-яких рівнів, які привели до підвищення фітотоксичних ефектів в грунті. Таким чином, незважаючи на відоме шкідливий вплив алюмінію на певні рослини і його присутність у відпрацьованому флюсі, відповідно до винаходу відпрацьований флюс придатний в якості добрива для рослин з максимальною користю від калію і мінімальним будь-яким ефектом алюмінію.

З іншого боку, перевага полягає в тому, що солі, які зазвичай непридатні для застосування в добриві для грунту, можуть тепер бути присутнім завдяки їх включенню в флюс, без нанесення шкоди, яку вони інакше могли б завдати. Ці солі є водорозчинні хлориди металів, які при контакті з вологою в грунті утворюють HCl, який шкідливий для життя рослин. Однак відповідно до винаходу ці солі присутні разом з азотом, який міститься у відпрацьованому флюсі у вигляді нітридів. При контакті в цих з'єднаннях N ₂ перетворюється в форму, в якій він може бути корисним як азотне добриво, причому до рівня, який абсолютно достатній для нейтралізації HCl, тобто достатній для виключення можливості нанесення шкоди.

Таким чином, винахід відноситься до нового удобрення, який представляє собою калійвмісних суміш, а й до способів отримання добрива з алюмінієвого скрапу, способам удобрення грунту з використанням відпрацьованого флюсу з процесу відновлення алюмінію.

Спосіб удобрення грунту включає внесення в неї мінеральної поживної суміші, що складається з солей калію і мікроелементів, а саме алюминийсодержащих відходів, попередньо оброблених розплавленим флюсом з подальшим поділом алюмінієвої і сольовий фаз, при цьому сольову фазу дроблять до розміру часток, що не перевищують 10 мм. Алюмінієві відходи містять оксид алюмінію, солі, оксиди або нітрид барію, кальцію, міді, заліза, магнію, марганцю і титану, а й нітрид алюмінію.

Відповідно до винаходу KCl служить в якості замінника NaCl і він може повністю заміщати NaCl в флюсі. Однак винахід і відноситься до флюсу, що містить незначну кількість NaCl за умови, що є достатня кількість KCl, ефективно діючого в якості поживної речовини для рослин при послідовному введенні відпрацьованого флюсу в грунт, а й, що рівень NaCl досить низький для виключення нанесення будь-якого значного збитку грунті. Загалом, для сумішей солей, в яких присутні як KCl, так і NaCl кращими сумішами є ті, в яких КСl міститься в кількості щонайменше приблизно 90 мас. від загального змісту NaCl і KCl і найбільш переважно щонайменше приблизно 95 мас.

Інші солі та інші матеріали можна і включати в флюс відповідно до їх добавкою в звичайних флюсах. Ці матеріали переважно є нерозчинними або матеріалами, введення яких в грунт не викликає заперечень з точки зору охорони навколишнього середовища. Прикладами таких матеріалів є кріоліт і інші природні мінерали.

Алюминийсодержащие матеріали, оброблені флюсом до їх застосування в якості добрива, відповідно до винаходом можуть включати в себе широкий діапазон алюминийсодержащих відходів або скрапу з різних джерел, включаючи як промислові, так і побутові відходи. Прикладами промислових відходів є скрап з листопрокатних станів, наприклад стружка від поверхневого шару при операціях прокатки або плакирования, і відходи плавильних печей, наприклад шматки, дросс або шлак. Основними прикладами побутових відходів є використані банки для напоїв. Скрап будь-якого виду часто містить додаткові матеріали, наприклад бруд, пісок, відходи і пил з підлоги печей і установок, і різні сторонні включення. Для поліпшення процесу відновлення скрап до завантаження його в піч можна обробити різними способами, наприклад попередньо нагрів його або обробивши розчинником для видалення друкарських фарб і покриттів і зменшивши його розмір для прискорення плавки.

Спосіб відновлення, в якому спочатку використовують флюс, зазвичай здійснюють в ємності, яка передбачена для нагріву і перемішування матеріалів в розплавленому стані і яка дозволяє розплавленому алюмінію осідати у вигляді окремої фази під флюсом і віддалятися без змішування фаз. Устаткування для здійснення способу і робочі режими для використання звичайного флюсу з NaCl або NaCl / KCl відомі в техніці і придатні і для використання у винаході. Нагрівання можна здійснювати безпосередньо всередині ємності для відновлення або в ємності для попереднього нагріву за допомогою газових або мазутних пальників, індукційних нагрівачів або нагрівачів опору. Змішання може досягатися за допомогою змішувачів або мішалок або за рахунок обертання самої ємності. Операцію можна здійснювати на періодичній або безперервній основі.

Можна застосовувати печі різних типів. Прикладами є негативні, обертові печі, печі для витоплення і плавильні печі з бічним завантаженням. Обертається барабанна піч розкрита Евансом і ін. В патенті США N 4 337 929, виданому 6 липня 1982 р Типова піч має ємність між 3000 і 25000 фунтів в залежності від місця її розміщення, джерел газу і мазуту та інших факторів, причому піч відповідно встановлюють і з'єднують з системами збору і витяжки газів, що відходять, які відповідають екологічним вимогам.

Можна і застосовувати такі робочі умови, які зазвичай використовують у відомих способах витягу алюмінію флюсом NaCl або NaCl / KCl. Робоча температура може змінюватися в залежності від застосовуваних матеріалів, їх відносної кількості, форми, в якій їх подають, і ступеня забруднення. Фактично температура може бути нижчою за ту, яку зазвичай застосовують у відомих способах, в яких використовують тільки NaCl, через низьку температуру плавлення KCl, але вища за ту, яку застосовують у відомих процесах при використанні суміші NaCl і KCl через ефект евтектики цієї комбінації . У більшості застосувань найкращі результати досягаються при температурах в інтервалі від приблизно 1000 ^{o F} до ~ 1700 ^{o F} (538 927 ^o С), переважно ~ 1600 ^{o F} (649 671 ^o С), а найкраще при ~ 1300 1500 ^{o F} (704 816 ^o С).

Час контакту матеріалів при робочій температурі може і змінюватися в залежності від багатьох аналогічних факторів. Час контакту повинно бути достатня для досягнення повного розплавлення цих інгредієнтів, які будуть плавитися при робочій температурі. У звичайних процесах час контакту становитиме між приблизно 10 хв і 1 ч на порцію шихти.

Під час процесу відновлення алюмінію зниження в'язкості флюсу переважно зменшують або виключають, оскільки це може привести до спікання зважених часток. Цей ефект відомий в промисловості як "сушка" або "висушування" і його легко можна виявити. Якщо відбувається сушка, то процес все ж можна продовжити, хоча і можливе зниження виходу або ефективності відновлення. У будь-якому випадку сушку легко попередити або виключити, якщо застосовувати відповідне ставлення змісту флюсу до скрапу, ввести додаткову сіль в флюс, коли це потрібно, вибрати і регулювати інші робочі параметри, а й виключити іншими способами, відомими фахівцям в даній області техніки.

Спосіб відновлення можна проводити різними шляхами. Наприклад, в періодичних процесах одне завантаження флюсу можна використовувати повторно без видалення домішок. Таким чином, одну порцію флюсу можна застосовувати з декількома завантаженнями скрапу.

У звичайній операції футерованную барабанну піч, оснащену пальником, що працює на природному газі і / або пропані, завантажують алюмінієвим скрапом (наприклад окалина з листового металу або використані алюмінієві контейнери для напоїв) і флюсом на основі солі KCl. Після завершення процесу відпрацьований флюс отримують у вигляді чорного шлаку, який включає в себе хлористий калій і такі компоненти, як, наприклад, окис алюмінію, хлорид алюмінію, двоокис кремнію, нітрид алюмінію, карбід алюмінію і інертні речовини, які були домішками в алюмінієвому скрапе. Цей чорний шлак видаляють з печі і обробляють далі для його використання в якості добрива для ґрунту. Алюміній, який взяли в облогу на поду печі, видаляють окремо і передають на стани прокатки алюмінієвих листів або для використання в якості сировини.

Серед компонентів чорного шлаку разом з вихідними матеріалами флюсу і присутній алюміній, який зазвичай у формі окису алюмінію, хлориду алюмінію і металевого алюмінію НЕ сконцентрований в рідкій фазі алюмінію. Як було зазначено, алюміній є зазвичай фітотоксичну, однак його включення в суміш твердих матеріалів відповідно до цього винаходом не робить шкідливого злиття на придатність цієї суміші в якості добрива для грунту, оскільки алюміній, коли він присутній в цій суміші, має низьку розчинність в воді . Це є унікальними властивостями суміші. Таким чином, відсутня необхідність в відділенні KCl від алюмінію в суміші до застосування суміші в якості добрива для ґрунту.

Шлак і містить інші метали, які мають цінність як мікропітательних або вторинних поживних речовин. Вони включають в себе магній, мідь, марганець і цинк. Як було зазначено, азот в нітриді алюмінію повільно перетворюється в аміак, який і є цінним поживним речовиною для рослин крім його значення в нейтралізації будь-кислоти, що утворюється при гідролізі хлоридних солей.

Приклад 1. Він ілюструє типове застосування винаходу для витягу алюмінію з використаних банок для напоїв (UBC) хлоридом калію (KCl) в якості заміни всього NaCl в флюсі на основі солей.

Застосовують обертову барабанну піч з газовим обігрівом ємністю 15000 фунтів, в яку завантажують такі матеріали

подрібнені корпусу

Банки Алюміній марки 3004, довжиною 0,25-1,5 дюймів і шириною (0,6-3,8) см і товщиною 0,0045-0,011 дюйма (0,011-0,03 см)

подрібнені кришки

Від банок Алюміній марки 5042 \ 5182, довжиною і шириною 0,25-1,5 дюймів (0,6-3,8 см) і товщиною 0,010-0,013 дюйма (0,025-0,033 см)

Загальна завантаження 15000 фунтів, розділена на три рівні порції

KCl Загалом 3400 фунтів; частинами для кожної порції використаних банок для напоїв.

Піч спочатку очищають 500 фунтами KCl, потім завантажують флюсом KCl, нагрівають до температури на 100-200 ^{o F} (55-110 ^{o C)} вище ніж нормальна температура внутрішньої газовим пальником і обертають піч протягом приблизно 20 хв. Потім додають першу порцію алюмінієвого скрапу і суміш обертають в печі протягом приблизно 1500 хв для змішування її вмісту під час плавки скрапу. Після цього газовий пальник вимикають і видаляють з печі, а ванну металу алюмінію, яка зібралася на поду печі, зливають. Потім додають наступні порції алюмінієвого скрапу, застосовуючи залишилися порції флюсу, приблизно протягом одного періоду часу і майже при тій же температурі.

Алюмінієві ванни, витягнуті з печі, складають 85,0% металевого скрапу, завантаженого для першої партії, і 90,0% металевого скрапу, завантаженого для другої і третьої партій.

Приклад 2. Він показує типове застосування винаходу для витягу алюмінію з скрапу класу I, який не був декорований (тобто без надрукованих написів) і не перебувала в контакті з продуктом.

Зміст завантаження наступне

алюмінієві скрап

Клас l 15000 фунтів, розділених на дві порції приблизно рівного розміру

KCl Загалом 2700 фунтів; частинами для кожної порції скрапу

Цикл завантаження і робочі умови ті ж, що і в прикладі 1. У цьому випадку обсяг всіх ванн алюмінію складає 94,5% завантаженого металевого скрапу.

Приклад 3. Він показує типове застосування винаходу для алюмінієвого скрапу класу III. Скрап класу III і складається з брухту алюмінієвого корпусу і каркаса, який був декорований (тобто мав надруковані написи), але не був в контакті з продуктом.

Зміст завантаження наступне

алюмінієвий скрап

Клас III 30000 фунтів, розділених на три порції приблизно однакового розміру

KCl 2800 фунтів в загальному, частинами для кожної порції скрапу

Цикл завантаження і робочі умови ті ж, що і в прикладі 1. У цьому випадку ванни алюмінію з трьох партій складають 91,3% 96,6% і 93,7% відповідно металевого скрапу, завантаженого для цих партій.

Сульфати натрію, отримані з плавок, здійснюваних способами, подібними до тих, які застосовували в прикладах -1 3, проаналізували методом ICAP. Результати аналізу на вміст обраних металів вказані в табл. 1. Натрій, присутній в сульфате, являє собою залишковий хлорид натрію, що залишився в печі після попередніх плавок, в яких в якості флюсу застосовували хлорид натрію. Як можна побачити, рівень вмісту натрію, зазначений в табл. 1, зменшується від високого рівня під час вилучення алюмінію з використаних банок для напоїв, при якому першу плавку здійснювали з флюсом, що складається з 100% КСl до витягу алюмінію з скрапу класу III, який був останнім з трьох. Це є результатом очищення печі, а не присутності будь-якого натрію в процесі вилучення алюмінію.

Ці дані разом з даними по відновленню алюмінію в прикладах 1, 2 і показують, що КСl діє ефективно в якості флюсу при відсутності.

Приклад 4. Розчинність компонентів сульфату у воді визначали в залежності від значень рН як показника поведінки сульфату в якості добрива для ґрунту. Як аналізованого сульфату застосовували типовий зразок, узятий із способів відновлення алюмінію, описаних в прикладах 1 - 3, який мав розмір в межах 0,15-3 мм.

Для визначення розчинності у воді зразки додавали в деіонізовану воду, відрегульовану до цього значення рН в межах 0,6-5,6. Застосовуваними відносинами були 50 мл води з відрегульованим значенням рН до 1 г подрібненого сульфату, який струшували на роторному струшувачі зі швидкістю 170 об / хв протягом 16 год і фільтрували через фільтр з порами розміром 2 мк. Визначили кінцеве значення рН фільтрату. Для визначення загальних концентрацій кожного компонента в сульфате додаткові зразки варили в HNO ₃ і HClO _4.

Аналіз на вміст калію і натрію здійснювали за допомогою атомної емісійної спектрометрії, тоді як аналіз на вміст алюмінію і магнію здійснювали за допомогою атомної абсорбційної спектрометрії. Загальна із концентрація в зразку вказана в табл. 2 разом з значенням рН фільтрату, отриманого за допомогою піддає зразка деионизированной воді і фільтрування відповідно до описаного способом.

Рівні вмісту цих чотирьох металів в фильтратах, які є показниками розчинності в воді при різних рівнях рН, вказані в табл. 3.

Дані, представлені в табл. 3, показують, що розчинність натрію і калію не залежить від рН і що солі натрію і калію є в загальному водорозчинними в межах всього діапазону рН, причому відхилення просто представляють допустиму межу помилок. На відміну від натрію і калію розчинність алюмінію і магнію залежить від значення рН, причому розчинність збільшується зі зменшенням значення рН. Однак навіть при найбільш висококислотних умовах (рН 0,8), розчинність магнію досягає лише 18% від загального вмісту магнію, а розчинність алюмінію тільки 43%

Ці дані розчинності показують, що матеріал можна застосовувати в якості добрива для ґрунту. Весь калій є розчинним і, отже, він доступний для поглинання рослинами, тоді як алюміній має таку розчинність, що вона збільшується трохи, якщо існує яка-небудь небезпека фітотоксичності.

Приклад 5. Він приклад ілюструє застосування сульфату, отриманого відповідно до винаходом, як добриво для ґрунту. Як випробовується сільськогосподарської культури застосовували яру пшеницю, причому під час випробувань сульфатні добрива порівнювали зі звичайними калієвими добривами марки 0-0-60. Серед проведених вимірювань були вимірювання на придатність сульфату для пшениці, на фітотоксичність алюмінію і поглинання елементів. Як буде продемонстровано, пояснено детально і показано в табл. 4 10, результати були дуже позитивними. У цих таблицях зразок просіяного сульфату називають "побічним продуктом".

Зразок сульфату, застосовуваний в цих випробуваннях, просіяли до розміру 0,15-3 мм і проаналізували на вміст елементів в рідкій фазі шляхом варіння в HNO ₃ і HClO _4. Аналіз твердої фази проводили із застосуванням системи дифракції рентгенівських променів, а аналіз обох твердої і рідкої фаз здійснювали на поляризованому оптичному мікроскопі Никон Оптофот.

Як зразок грунту для цих випробувань взяли наносну суглинних грунт з Віннівілла, оброблену вапном до рН, рівного 6,5 і 7,6, за допомогою добавки 0,8 і 3 г вапна на 1 кг ґрунту відповідно. Застосовуваної вапном була суміш СаСО ₃ MgCO ₃ в співвідношенні 4 1, що наноситься на 200 кг ґрунту для кожного значення рН. Після внесення вапна в грунт її змочили до рівня здатності поля для осадження вапна протягом одного тижня, після чого грунт помістили в горщики 8 кг ґрунту в кожен горщик. У кожен горщик додали азот і фосфор у вигляді NH ₄ NO ₃ і cуперфосфат (ТSP) відповідно, при цьому кількість азоту склало 225 мг / кг азоту, фосфору 250 кг / кг. Як мікропітательной середовища застосовували суміш солей сульфату і бората в кількості 4,7 мг Mg, 4,7 мг Fe, 3,7 мг Mn, 4,3 мг Zn, 1,2 мг Cu, 0,5 мг В і 21, 7 мг S на кг грунту. Оскільки грунт вже містила значну кількість калію, то пшеницю вирощували в грунті для отримання калію і зниження вмісту наявного калію, таким чином збільшували експерименти для досягнення результатів сприйнятливості. Це досягалося за допомогою вирощування двох наступних культур пшениці в грунті - 8 рослин пшениці в кожному горщику протягом 44 і 34 днів. Після отримання першої культури пшениці вводили додаткову кількість азоту у вигляді розчину NH ₄ NO ₃ для добавки 62,5 мг азоту на 1 кг ґрунту.

Кількість вилученого з грунту калію визначали екстрагентом Mehlich, який містив 0,025 NH ₂ SO ₄ і 0,05N HCl. Це було отримано за допомогою добавки 12,5 кг зразка грунту в 50 мл екстрагенту Mehlich, струшування суміші на обертовому змішувачі протягом 5 хв, потім фільтрування. Калій в фільтраті проаналізували за допомогою атомної емісійної спектроскопії. Кількість витягується з грунту калію, визначене цим способом, склало 63 мг / кг і 68 мг / кг при значенні рН грунту, рівному 6,5 і 7,6 відповідно, до вирощування культури. Після зняття першого врожаю пшениці зміст витягується калію зменшилася до 11 мг / кг і 22 мг / кг відповідно. Після другого врожаю ці значення додатково зменшилися до 5 мг / кг і 15 мг / кг і рН 5,5 і 7,2 відповідно.

Після вирощування пшениці грунт з горщиків видалили і гомогенизировали для кожного значення рН. Щоб продовжити випробування пшениці, змішали 1 кг ґрунту з 0,73 г піску для кожного горщика. Пісок додали для зменшення вмісту калію і максимізації обсягу середовища, яка застосовується для росту рослини. Живильні речовини N, P і S додавали в горщики в кількості 280 мг / горщик азоту (розміщений в формі NH ₄ MO _3), 120 мг / горщик фосфору (у формі ТSР) і 23,6 мг / горщик сірки (в формі CaSO ₄ ).

В деякі горщики додали подрібнений сульфат, як було зазначено вище, але в якості джерела калію, тоді як в інші горщики не додавали калійне добриво марки 0-0-60 (на основі окису калію). Останнє містило 552,3% калію, як було визначено кислотної варінням і атомної емісійної спектроскопией. Грунтову суміш в кожному горщику ретельно змішали і приготували ідентичним способом контрольний зразок, в який не додавала джерело калію.

У кожен горщик посадили п'ятнадцять насіння ярої пшениці Thatcher на глибину 0,5 дюйма (12,7 мм). Через 6 днів рослини в кожному горщику проряділі, залишивши 8 рослин. Рослини вирощували під лампами з високою лучеіспускающей здатністю, причому, коли це було потрібно, додавали воду для підтримки рівня води в кожному горщику 230 г / кг сухого ґрунту. Максимальна температура становила щодня 75 85 ^{o F} (23,89 28,89 ^o С), а мінімальна температура від 65 ^{o F} (15,56 21,11 ^{o C).}

Через 42 дні після посадки отримали урожай зі стеблом рослин. Коріння зібрали, відокремивши їх від грунту і промивши в розчині 0,05 М НNO _3. Стебла і коріння висушили в сушарці з примусовою циркуляцією повітря, зважили і подрібнили для проведення хімічного аналізу. Грунт висушили на повітрі, просіяли через сита з розміром осередків 2 см і помістили в поліетиленові контейнери для зберігання до проведення хімічного аналізу.

Стебла і коріння варили допомогою сухого озолення протягом 6 годин при температурі 475 ^o С, розчинення в 2 N HNO ₃ і фільтрування. Фільтрати з стебел проаналізували на вміст K, Al, P, Ca, Mg, Ti, Fe, Zn, Pb, Cu, Ni і Cr, а фільтрати коренів проаналізували на вміст До і Al. Способи аналізу включали в себе атомну емісійну спектроскопію на утримання До і Ti, колориметрію на утримання Р, атомну абсорбційну спектроскопію на утримання елементів Аl, Са, Mg, Fe, Zn, Pb, Cu, Ni і Cr і спосіб Kjeldahl (з модифікацією тиосульфатом саліцилової кислоти) на загальний вміст азоту. Поглинання рослинами поживних речовин або елементів було обчислено за допомогою множення маси сухої речовини з коріння або стебел рослин на концентрацію поживних речовин або елементів в цих частинах рослини.

Крім способу Mehlich для визначення змісту витягується калію і вимірювали вміст витягується калію поперемінно за допомогою 0,01 М СаСl ₂ і 1 М КСl. Спосіб визначення із застосуванням СаСl ₂ дає показання змісту алюмінію, доступного для рослин, тоді як спосіб із застосуванням КСl показує вміст обмінюваного алюмінію. Для способу із застосуванням СаСl ₂ 20 мл розчину СаСl ₂ додають до 10 мг грунту, струшують протягом 5 хв, потім фільтрують. Для способу із застосуванням КСl 50 мл розчину КСl додають до 5 г грунту, струшують протягом 30 хв, потім фільтрують. Зміст алюмінію в фильтратах визначають колориметричним способом, застосовуючи 8-оксихінолін. Склад сульфату вказано в табл. 4, а результати різних експериментів представлені в табл. 5 10.

Табл. 5 показує, що на поглинання азоту, калію і магнію стеблами пшениці не впливало ні значення рН грунту, ні кількість введеного калію або джерело калію.

Табл. 6 показує, що поглинання калію стеблами і корінням пшениці була однакова незалежно від джерела калію, коли в грунті присутній виймається калій Mehluch I. Хоча відмінність, мабуть, укладено в значеннях зв'язку між видобутих калієм Mehlich I і рН грунту між двома джерелами К, проте присутність калію в значеннях поглинання калію і калію Mehlich I в грунті була однакова.

Дослідження поглинання алюмінію, показане в табл. 7, демонструє те, що не існує відмінності між двома джерелами калію, і це означає, що алюміній не має біодоступності з сульфату. Це і справедливо для витягується алюмінію в грунті.

і вимірювали поглинання елементів, результати цих вимірювань представлені в табл. 8. Тут знову видно, що немає значної різниці між двома джерелами калію.

Для дослідження потенційної здатності від введення в грунт великої кількості калію або постійних і повторних добавок протягом якогось відрізка часу були проведені випробування із застосуванням високого вмісту калію, наприклад 750 мг / горщик. Результати представлені в табл. 9 і 10. Дані в табл. 9 показують, що не існує відмінності в масі коренів на сухій основі або в швидкості поглинання калію і алюмінію стеблами і корінням рослин між двома джерелами. Те ж саме можна сказати про поглинання рослинами елементів, як зазначено в табл. 10, особливо при значенні рН, що дорівнює 7,2.

В цілому, дані вказують, що використання побічного продукту з процесу вилучення алюмінію в якості калійного добрива є прийнятним з точки зору агрономії. Калій в побічному продукті і калій в звичайному калійному удобренні марки 0-0-60 є в рівній мірі водорозчинних та біодоступним, причому не існує докази підвищеної біодоступності алюмінію з побічного продукту, незважаючи на той факт, що побічний продукт містить 12% Аl. Відсутня будь-яких доказ підвищеного наявності елементів.

Шлак, що утворюється з процесу відновлення алюмінію, отриманий при застосуванні флюсу КСl, відповідно до цього винаходом, наприклад, той, який описаний в прикладах, можна додатково обробити будь-яким з різних способів для того, щоб він був придатний для застосування в якості добрива. Матеріал можна застосовувати в різноманітній формі твердого добрива, причому способи обробки матеріалу, розмір часток, присутність і зміст додаткових інгредієнтів і інші параметри, які можливі в кінцевому застосуванні до внесення добрива в грунт, будуть змінюватися в залежності від конкретного способу внесення добрива в грунт, від типу сільськогосподарської культури, типу поля і розташування місця, де буде вноситися добриво.

Для більшості застосувань побічний продукт будуть спочатку подрібнювати до часток зазвичай діаметром приблизно 10 мм або менше і переважно 5 мм або менше в залежності від кінцевої форми. Серед різних типів форм, які може приймати побічний продукт для застосування в якості добрива, можуть бути суспензії, порошки, гранули та таблетки.

Для спрощення його розподілу або для модифікації його фізичних властивостей побічний продукт, який застосовується в якості добрива, може містити добавки. Прикладами таких добавок є носії, розчинники, агенти проти грудкування і кондиціонуючі присадки різних типів. Ці присадки можуть включати в себе глину, гелі, диатомову землю, вермикуліт, змочують речовини, зволожувачі, органічні речовини, наприклад подрібнені качани кукурудзяних качанів, і багато інших такі відомі добавки, що застосовуються в добривах. Побічний продукт можна і забезпечити додатковими поживними речовинами для отримання необхідних композицій різних типів поживних речовин.

Після приготування побічного продукту для застосування в якості добрива його можна вводити в грунт звичайним способом. Способы внесения удобрения включают в себя распыление с самолета и ввод в почву на уровне земли, применяя такие способы, как, например, опудривание, разбрызгивание, разбрасывание во время боронования почвы, смешение или добавка состава в воду для ирригации.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб удобрення грунту, що включає внесення в неї мінеральної поживної суміші, що складається з солей калію і мікроелементів, що відрізняється тим, що в якості поживної суміші використовують алюминийсодержащие відходи, попередньо оброблені розплавленим флюсом з подальшим поділом алюмінієвої і сольовий фаз, при цьому сольову фазу дроблять до розміру часток, що не перевищують 10 мм.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що використовують алюмінієві відходи, що містять оксид алюмінію, солі, оксиди або нітрид барію, кальцію, міді, заліза, магнію, марганцю і титану, а й нітрид алюмінію.

3. Спосіб за пп. 1 і 2, що відрізняється тим, що використовують розплавлений флюс з вмістом 90 95 мас. хлориду калію.

4. Добриво для грунту, що включає поживну суміш на основі солі калію, що відрізняється тим, що в якості поживної суміші воно містить алюмінієві відходи, попередньо оброблені розплавленим флюсом з подальшим поділом алюмінієвої і сольовий фаз, при цьому сольову фазу дроблять до розміру часток, що не перевищують 10 мм.

5. Добриво для грунту по п. 4, який відрізняється тим, що алюмінієві відходи містять оксид алюмінію, солі, оксиди або нітрид барію, кальцію, міді, заліза, магнію, марганцю і титану, а й нітрид алюмінію.

6. Добриво для грунту по пп. 4 і 5, що відрізняється тим, що розплавлений флюс містить 90 95 мас. хлориду калію.

Версія для друку
Дата публікації 04.03.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів