Патент на изобретение №2163585

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2163585 (13) C1
(51) МПК 7
C05B19/00, C05B13/06, C05D9/02, B01J2/00, C05G1/00
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 27.05.2011 – действует

(21), (22) Заявка: 99116448/12, 19.07.1999

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

19.07.1999

(45) Опубликовано: 27.02.2001

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
SU 1119999 A, 23.10.1984. RU 2130006 C1, 10.05.1999. RU 2079475 C1, 20.05.1997. DE 2938779 A1, 10.04.1980. US 4148623 A, 10.04.1979. US 4334908 A, 15.06.1682. GB 1287749 A, 06.09.1972. EP 0184869 A1, 18.06.1986.

Адрес для переписки:

193168, Санкт-Петербург, а/я 121, патентному поверенному Васильевой Г.С.

(71) Заявитель(и):

Карапетян Гарегин Оганесович,
Карапетян Кирилл Гарегинович,
Лимбах Иван Юрьевич

(72) Автор(ы):

Зарогатский Л.П.,
Карапетян Г.О.,
Лимбах И.Ю.,
Писарев И.Н.,
Карапетян К.Г.

(73) Патентообладатель(и):

Карапетян Гарегин Оганесович,
Карапетян Кирилл Гарегинович,
Лимбах Иван Юрьевич

(54) ГРАНУЛИРОВАННОЕ КОМПЛЕКСНОЕ УДОБРЕНИЕ


(57) Реферат:

Изобретение относится к гранулированным калийно-фосфатным удобрениям пролонгированного действия на основе стекла. Гранулированное комплексное удобрение выполнено в виде многослойных гранул, каждый слой которых представляет основной питательный компонент растений на основе соединений отдельно фосфора и отдельно калия в смесях с микроудобрениями. Каждая группа слоев из соединений фосфора, соединений калия рассчитана на растворение в течение одного года, и число групп слоев соответствует требуемому числу лет работы всей гранулы удобрения. Удобрение отличается пролонгированным действием, экологически безопасно, т.к. не вымывается и не выветривается, все компоненты находятся в усвояемой растениями форме за счет метастабильной структуры стеклообразного состояния. 2 ил., 1 табл.


Изобретение относится к гранулированным пролонгированным калийно-фосфатным удобрениям на основе стекла.

Потребители предъявляют следующие требования к удобрениям:
– комплексность по содержанию полезных компонентов, в том числе микроэлементов;
– способность к пролонгированному действию;
– минимальное выветривание и проникновение в грунтовые воды;
– последовательный доступ корневой системы растений к необходимому для него полезному компоненту удобрения в конкретный период вегетации.

В мировой практике не существует удобрений, отвечающих одновременно всем четырем требованиям.

Известно комплексное гранулированное удобрение по патенту США N 395942 кл. C 01 B 25/16, опубликованному в 1976 году, включающее гранулированный фосфат аммония в смеси с поташем и нитратом аммония. Недостатком его является отсутствие пролонгированного действия и низкая прочность гранул.

Известно также гранулированное комплексное удобрение по патенту Российской Федерации N 2034817 кл. C 05 B 7/00 опубликованному 10.05.95 г., Бюл. N 13, содержащее фосфат аммония, смешанный с карбонатами магния и кальция и затем гранулированное при температуре 80…100oC. Удобрение обладает пролонгированным действием на период вегетации растений только в течение одного года, причем большая часть его уходит в грунтовые воды.

Известно принимаемое за прототип удобрение (а.с. СССР N 1119999 кл. C 05 B 13/06, опубликованное 23.10.84, Бюл. N 39), содержащее в остеклованном виде калийно-фосфатные основные компоненты, а также микроэлементы.

Удобрение служит 3 года, не проникает в грунтовые воды и не выветривается. Недостатком его является отсутствие способности в соответствии с развитием растений отдавать им в определенные периоды вегетации те или иные полезные компоненты, в которых они нуждаются, что приводит к недостаточному повышению урожайности.

Целью настоящего изобретения является создание такого удобрения, которое, обладая пролонгированным действием, обеспечило бы повышение урожайности за счет переменного состава компонентов, выходящих в грунт в различные моменты развития и плодоношения растений.

Задачей изобретения является придание пролонгированному комплексному удобрению способности за период вегетации обеспечивать растения полезными компонентами последовательно в соответствии с их потребностями. Это означает, что в различные периоды развития растений удобрение должно характеризоваться
1. Различной кинетикой растворения.

2. Различным составом поступающих в почвенные растворы минеральных веществ.

3. Различными значениями pH, создаваемого удобрениями в почве.

Так, например, на ранних стадиях развития зерновых культур необходима не только общая высокая скорость растворения, но и повышенный выход калия, магния, фосфора. На более поздних стадиях необходимо увеличение содержания кальция, усвояемых микроэлементов при снижении общей скорости растворения.

Для различных типов сельскохозяйственных культур особые требования по составу и соотношению выходящих в почву элементов могут возникать в период плодоношения.

Поставленные цель и задача обеспечиваются тем, что в известном гранулированном комплексном удобрении, содержащем калийные и фосфатные компоненты в сочетании с микроэлементами, они представлены в остеклованных соединениях переменного состава. Гранулы выполнены многослойными, с последовательным и повторяющимся размещением слоев калийных и фосфатных компонентов, каждый из которых включает микроэлементы, при этом количество групп слоев соответствует числу лет работы удобрения.

Удобрение в соответствии с предлагаемым изобретением формируется в многослойную структуру различными известными в технике способами.

В стекловарочных печах приготавливаются метафосфатные расплавы с переменным содержанием оксидов калия, магния, кальция, кремния, бора и сочетания микроэлементов. Затем формируют гранулоподобную или волоконную структуру, например методами напыления, гранулирования или вытяжки стеклянных волокон из расплавов или последовательно покрывая ядро смесью P2O5, затем K2O и так далее 4-5 раз в зависимости от требуемого количества лет работы удобрения. Таким образом, формируют 4-5 групп слоев.

При этом толщина каждого слоя, его масса и скорость растворения должна соответствовать требуемому годовому объему потребления растением компонентов этого слоя. Гранула может иметь цилиндрическую, шарообразную, эллипсоидную или оскольчатую формы. В любом случае приближающиеся к центру слои должны утолщаться, чтобы сохранить необходимую годовую массу. Таким образом, устанавливается естественная очередность питания растения в течение каждого года последовательно необходимыми ему компонентами в соответствии с развитием вегетации.

Многослойность удобрения позволяет решать проблемы севооборота, при котором на смену бобовым или пасленовым приходят злаки.

Рассмотрим применение предлагаемого решения на следующем примере.

Пример реализации.

Выработка стекла производится в виде трехслойного цилиндра (фиг. 1) с переменной толщиной слоев 2 H2, H2, H3, длиной L.

Для получения заготовок трехслойных цилиндров использовалось центробежное литье и фильерная вытяжка штабиков из расплава при температуре 1100-1200oC диаметром 10 – 20 мм при общей длине заготовок от 200 – 1000 мм.

В процессе последующей перетяжки при температуре 700 – 800o получились цилиндрические штабики диаметром 3-5 мм с допуском на диаметр 0,3 мм, длиной 1000 мм. Толщина слоев 2H1, H2, H3 составляла соответственно 1,5; 1,0; 0,5 мм 0,2 мм. Состав стекла слоев 1, 2, 3 приводится в таблице. Кинетика растворения, приведенная на фиг. 2 соответствует стеклам 1, 2, 3. Соответственно стекло слоя 1 растворяется сравнительно быстро по сравнению со слоем 2, а стекло слоя 3 быстрее, чем слоя 2. Таким образом, достигается последовательное изменение скорости выхода питательных веществ и микроэлементов в почвенные растворы при постоянных внешних условиях.

Слои 1, 2, 3 различались по микроэлементному составу при суммарном содержании последних до 2% массы. Исходя из поставленной задачи полученные цилиндрические штабики длиной до 1000 мм секционировались на отрезки длиной 5, 10, 20, 30, 50, 100 мм 0,5 мм и разделялись на фракции в зависимости от их длины. Это позволило изменять соотношение площади поверхности – R2, и образующей – 2 RL (где R общий радиус цилиндра, R = H1 + H2 + H3). Суммарная скорость растворения определяется соотношением указанных площадей. В результате конечная кинетика растворения гранулометрических разных фракций может варьироваться в пределах кинетических зависимостей, приведенных на фиг. 2 при неизменном составе и толщине слоев стекол, полученных при выработке стекломассы из расплава.

В процессе растворения всех использованных типов стекол (1, 2, 3) pH растворов изменяется в условиях постоянного объема воды от 7,5 до 5,0. В природных условиях дебит воды величина перемещения, так же как и температура окружающей среды. Это позволяет варьировать pH в указанных пределах, исходя из скорости растворения и гранулометрического состава фракций.

Предлагаемое удобрение обеспечивает все необходимые 4 требования к удобрениям, приведенные в начале заявки. Единство этих признаков ставит предлагаемое удобрение существенно выше известных в мировой практике. Оно отличается пролонгированным действием за счет острой температурной зависимости скорости растворения каждого из слоев, экологически безопасно, т.к. не вымывается и не выветривается. Все компоненты находятся в усвояемой растениями форме за счет метастабильной структуры стеклообразного состояния материала.

Формула изобретения


Гранулированное комплексное удобрение переменного состава, содержащее калийные и фосфатные компоненты в сочетании с микроэлементами, представленные в остеклованном виде, отличающееся тем, что гранулы выполнены многослойными с последовательным и повторяющимся размещением слоев калийных, фосфатных и других компонентов, каждый из которых включает различные микроэлементы, при этом количество групп слоев разного состава соответствует числу лет работы удобрения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

Categories: BD_2163000-2163999