Способ получения корректора дефицита микроэлементов питания растений "МАЛЬХАМ"

Изобретение относится к способам получения микроудобрений и может быть применено при использовании отходов сточной кислой сульфатной воды заводов по производству жирных кислот из соапстока после нейтрализации ее для получения ценного микроудобрения для подкормки растений.

Жирные кислоты - ценные продукты, находящие применение в различных областях народного хозяйства. Одним из их источников являются отходы щелочной рафинации растительных масел, так называемые соапстоки, представляющие собой концентрированные водные растворы мыл и органических примесей (См. а.с. СССР №1759862, МПК С11В 13/00, 1992 г.).

Существующие технологии выделения жирных кислот из соапстоков заключаются в разложении мыл, содержащихся в соапстоке, отходе рафинации растительных масел серной кислотой, отделением фазы кислых сульфатных вод от полученных жирных кислот. Сточные воды нейтрализуют содой и утилизируют с вывозом на локальные очистные сооружения или сбрасывают в общезаводскую канализацию.

Недостатками данных технологий являются повышенные, по сравнению с необходимыми для выделения жирных кислот, затраты серной кислоты и соды, а также загрязнение окружающей среды вредными веществами в виде сульфата натрия и водорастворимых органических примесей.

При проведении патентно-информационного поиска нами не обнаружено прямого аналога технологии, составляющей суть данной заявки на изобретение.

Целью изобретения является перевод технологического процесса производства натуральных жирных кислот на основе соапстока при рафинации подсолнечного масла на безотходную технологию, охрана окружающей среды, улучшение экологического состояния окружающей среды и, самое главное, - получение ценного для сельскохозяйственных культур микроудобрения - корректора дефицита микроэлементов питания растений.

Указанная цель предполагаемого изобретения достигается тем, что в способе получения корректора дефицита микроэлементов питания растений из кислой сульфатной сточной воды отходов производства жирных кислот из соапстока светлых растительных масел, с последующим обогащением цинком, бором и другими ценными микроэлементами, в качестве основы базового сырья используют кислые сульфатные сточные воды отходов производства жирных кислот соапстока подсолнечных масел, после нейтрализации их дефекатом - фильтрационным отходом сахарных производств, рН 5,5-6,5, содержащим в пересчете на абсолютно сухой продукт: азот общий 0,40±0,03; фосфор общий 5,0±0,3; калий + натрий сумма ионов 44,0±15; сульфаты 90,0±6,0; железо 1,5±0,15; цинк 0,6±0,09; молибден 0,007±0,004; медь 0,02±0,002; кальций 0,2±0,01; магний 0,75±0,09; кремний 0,43±0,04; бор 0,02±0,001; кобальт 0,007±0,001; марганец 1,90±0,019, с последующим обогащением цинком, добавляя пыль электросталеплавильных заводов, бор, добавляя борную кислоту и рассол природного бишофита, наряду с увеличением содержания цинка, бора, магния, кальция, нейтрализат, также обогащают остальными макро- и микроэлементами: азот, фосфор, калий, железо, сера, молибден, медь, кремний, кобальт, марганец.

Добавка №1 - Пыль из электрофильтров электросталеплавильных заводов имеет следующий химической состав, мас.%: Fe общ. - 30-35; FeO - 0,8-2,0; СаО - 4,0-6,0; SiO₂ - 3,5-5,0; ZnO - 21,2-24,3; Pb – 1,0-2,0; C – 1,0-1,5; К₂О - 2,0-3,0; Na₂O - 1,0-2,0; F - 0,3-0,5; Cl - 3,0-4,0; MnO - 3,0-6,0; Al₂O₃ - 13,0-17,5; S - 1,0-2,0.

Добавка №2 - Рассол природного Бишофита имеет следующий химический состав: Бишофит MgCl₂ · 6Н₂O - 87-99%. В состав примесей входят, мас.%: КСl · MgCl₂ · 6Н₂O - 0,1-6,5; MgSO₄ · 4Н₂O - 0,1-2,5; MgBr₂ - 0,45-0,95; CaSO₄ - 0,1-0,7; NaCl - 0,1-0,4, а также жизненно необходимые для растений микроэлементы: В - 0,002-0,08; Са - 0,003-0,005; Bi - 0,0005-0,001; Mg - 0,0005-0,001; Fe - 0,003-0,03; Al - 0,001-0,02; Сu - 0,0001 - 0,003; Si - 0,02-0,2; Ва - 0,0001-0,0006; Sr - 0,0001-0,02; Rb - 0,0001-0,001; Cs - 0,0001-0,001; Li - 0,0001-0,0003; Ti - 0,005-0,001.

Добавка №3 - борная кислота H₃BO₃ - 99,9%; В₂O₃ - 56,58%.

Примеры реализации

Пример №1 приготовления КДМПР «МАЛЬХАМ»

Очищенную от примесей и предварительно подогретую до температуры t=60°C кислую сульфатную сточную воду в количестве 500 мл (553 г), с рН=1,2, с плотностью р=1,12 г/см³, заливают в лабораторный стакан объемом V=1000 см, перемешивая лабораторным миксером, добавляют отсев пыли из электрофильтров электросталеплавильных производств из расчета пыли: 553*50/1000=27,65 г и перемешивают 30 мин. После этого, при работающей мешалке, раствор нейтрализуют, добавляя отсев сухого порошковидного дефеката в количестве 39,52 г, до рН 5,5. Длительность процесса нейтрализации - 80 мин. После нейтрализации в раствор добавляют рассол природного бишофита MgСl₂⋅6Н₂O в количестве 27,65 г. Перемешивают еще 20 мин.

После этого прекращают перемешивание отключением лабораторного миксера и отстаивают массу в течение 2 ч. При отстаивании образуются 2 фазы, в верхнем слое - нейтрализат, в нижнем слое - осадок кашицы гипса CaSO₄. После отделения образовавшегося нейтрализата, полученного из осадка кашицы гипса CaSO₄, в количестве 210 мл, массой 249 г, объем полученного нейтрализата составляет 340 мл (366 г), рН 5,5, плотность=1,115. Нейтрализат объемом 340 мл (366 г) переливают в чистый лабораторный стакан объемом V=1000 см³, перемешивая с включением лабораторного миксера, добавляют расчетное количество раствора борной кислоты Н₃ВО₃, 366*0,5/1000=0,17 г борной кислоты и воды из расчета 0,17*50/0,5=17 мл.

В итоге выход готового корректора дефицита микроэлементов питания растений составляет:

Объем КДМПР V=360 мл, масса КДМПР М=383 г, водородный показатель КДМПР рН=5,5, плотность КДМПР р=1,105.

Полученный концентрат микроэлементов может использоваться как микроудобрения - корректор дефицита микроэлементов питания растений (КДМПР).

Пример №2 приготовления КДМПР «МАЛЬХАМ»

- KB: плотность = 1,12, рН=1,2, масса = 441 г, объем = 400 мл.

- Расчет рыжей пыли: 441*50/1000=22,05 г.

Масса бишофита = массе РП.

KB перемешивают с РП 30 мин.

После этого начинают нейтрализацию с дефекатом. Реакция идет бурно, сильно пенится. На нейтрализацию пошло 32,5 г дефеката.

После нейтрализации добавляют бишофит и перемешивают 20 минут.

После перемешивания отстаивают.

Выход первичного корректора: объем = 275 мл, масса = 301 г, плотность = 1,12, рН=5,0. Осадок: объем = 150 мл, масса = 188 г.

Готовый корректор перемешивают с борной кислотой.

Масса борной кислоты: 301*0,5/1000=0,15 г.

Воды для раствора борной кислоты: 0,15*50/0,5=15 мл.

В горячей воде растворяют борную кислоту, после этого постепенно при интенсивном перемешивании добавляют раствор борной кислоты в корректор и перемешивают 10 мин.

Выход готового КДМПР «Мальхама»: рН=5,7, плотность = 1,11, масса = 315 г, объем равен = 290 мл.

Пример №3 - Приготовление КДМПР «МАЛЬХАМ»

- Кислая вода (КВ): плотность = 1,12, рН=1,2, масса = 653 г, объем = 600 мл.

- Рыжей пыли из электрофильтров (РП): 653*50/1000=32,65 г М_рп=М_Биш.

- Рассола природного бишофита (БШР)=32,65 г.

KB перемешиваем с РП 30 мин.

После этого начинают нейтрализацию с дефекатом (ДФ) до рН 5,5-6,5.

Реакция идет бурно, сильно пенится. Расход ДФ на нейтрализацию - 47,8 г.

После нейтрализации добавляют БШР и перемешивают 20 мин.

После перемешивания отстаивают.

Выход корректора на первом этапе: объем = 380 мл, масса = 417 г, плотность = 1,119, рН=5,8.

Осадок: объем = 285 мл, масса = 345 г.

Полуфабрикат КДМПР перемешивают с борной кислотой (БК):

Масса борной кислоты: 417*0,5/1000=0,209 г.

Воды для раствора борной кислоты: 0,209*50/0,5=20,9 мл.

В горячей воде растворяют БК для приготовления рабочего раствора БК.

Рабочий раствор БК постепенно при интенсивном перемешивании добавляют в раствор полуфабриката КДМПР и перемешивают 10 мин.

Выход готового КДМПР «Мальхам»: рН=5,8, плотность = 1,11, масса = 437 г, объем равен = 400 мл.

Значение внедрения изобретений:

1. Обеспечивается перевод технологического процесса производства натуральных жирных кислот на основе соапстока рафинации подсолнечного масла на безотходную технологию.

2. Производится снижение дефицита микроэлементов питания растений, имеющее огромное значение при увеличении урожайности сельскохозяйственных культур.

3. При производстве КДМПР, наряду с использованием собственного отхода производства жирных кислот, также используют другие отходы разных отраслей промышленности, что играет немаловажную роль для охраны окружающей среды и экологии.