Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Повышение качества приллированного карбамида и производство комплексных удобрений на его основе 10
1.1 Модифицирование приллированного карбамида 10
1.1.1 Структурно-механические свойства гранулированных продуктов
1.1.2 Гранулирование карбамида 12
1.1.3 Способы упрочнения гранул приллированного карбамида 17
1.1.4 Механизм упрочнения гранул карбамида дисперсными включениями. 23
1.2 Комплексные удобрения на основе карбамида 26
1.2.1 Современное состояние производства комплексных удобрений 27
1.2.2 Комплексные удобрения на основе карбамида и фосфор, содержащих соединений 29
1.2.3 Комплексные удобрения на основе карбамида и калий, содержащих соединений
1.2.4 Медленно действующие удобрения на основе карбамида 32
1.2.5 Побочные химические процессы при получении комплексных удобрений на основе карбамида
1.3. Цели и задачи исследования 40
Глава 2. Методики исследования 42
2.1 Методика получения модифицированных гранул приллированного карбамида 42
2.2 Методика получения образцов комплексных удобрений 43
2.3 Методики изучения свойств комплексных удобрений 43
2.3.1 Методика определения гигроскопичности комплексных удобрений 43
2.3.2 Методика определения статической прочности гранул модифицированного карбамида 44
2.3.3 Методика определения прочности кристаллизатов комплексных удобрений 47
2.4 Физико-химические методы исследования 48
2.4.1 Методика рентгенофазового анализа 48
2.4.2 Методика ИК спектроскопического анализа 49
2.4.3 Методика дериватографического анализа 49
2.5 Методика исследования кинетики отвердевания комплексных удобрений 49
2.6 Метрологическое обеспечение эксперимента 50
Глава 3. Модифицирование приллированного карбамида упрочняющими добавками 51
3.1 Влияние механизма кристаллизации расплава на прочность гранул приллированного карбамида 51
3.2 Модифицирование приллированного карбамида 56
Глава 4 Получение гранулированных азотно-калийных и азотно-магниевых удобрений и исследование их физико-химических свойств . 65
4.1 Получение азотно-калийных и азотно-магниевых удобрений на основе карбамида.
4.2 Изучение физико-химических процессов, протекающих при введении в расплав карбамида тонкодисперсных добавок сульфата калия и оксида магния 66
4.3 Исследование гигроскопичности комплексных удобрений. 77
4.4 Исследование прочности кристаллизатов комплексных удобрений. 85
Глава 5 Способ модернизации технологии гранулирования карбамида и технология получения комплексных NK-, NMg- Удобрений 88
5.1 Исследование процесса отвердевания расплавов карбамид - оксид магния и карбамид — сульфат калия
5.2 Способ модернизации типовой схемы гранулирования карбамида методом приллирования 104
5.3 Технологическая схема производства NK- и NMg- удобрений 99
5.4 Расходные коэффициенты технологии получения комплексных NK- и NMg- удобрений.
5.5 Расчет шнекового плавильника 107
5.6 Выбор и расчет барабанного кристаллизатора 112
Выводы 116
Список литературы 118
Приложение 125
- Структурно-механические свойства гранулированных продуктов
- Методика определения статической прочности гранул модифицированного карбамида
- Модифицирование приллированного карбамида
- Изучение физико-химических процессов, протекающих при введении в расплав карбамида тонкодисперсных добавок сульфата калия и оксида магния
Введение к работе
В настоящее время промышленный синтез карбамида ведется по реакции Базарова из диоксида углерода и аммиака с образованием карбамата аммония и его последующего разложения. Существует ряд технологий производства карбамида по данной реакции, отличающихся способом организации рецикла, условиями дистилляции плава и способом концентрирования и кристаллизации продукта, стадий гранулирования.
Масштабы мирового производства карбамида для
сельскохозяйственных целей определяют необходимость получения большей части его в виде гранул[1]. Обеспечение высокой прочности и хорошей сыпучести гранул как в процессе их производства, так и после длительного хранения продукции в мешках и навалом является одной из основных проблем производства азотных удобрений [2]. Так, на предприятиях азотной промышленности РФ, производящих гранулированный карбамид методом приллирования, выпускается продукт, но с недостаточной механической прочностью гранул, что приводит к образованию значительного количества (до 1,5 мае. %) некондиционного продукта, возвращаемого в голову процесса. В результате этого увеличивается стоимость товарного карбамида. Кроме того, из-за разрушения гранул и образования пыли при транспортировке и хранении карбамид слеживается. Эта проблема особенно актуальна для регионов с жарким и влажным климатом.
С другой стороны, в связи с широким внедрением бестарных способов хранения и транспортировки карбамида, возрастают требования заказчиков к его прочности и сыпучести. Особое значение уделяется таким свойствам как статическая прочность, гранулометрический состав, слеживаемость гранул. Смысл этих требований сводится к тому, что продукты не должны разрушаться и слеживаться при хранении и транспортировке и должны обладать однородным стабильным гранулометрическим составом.
Приллированный карбамид отечественного производства, соответствующий требованиям ГОСТа 2081-92[3], не удовлетворяет этим
требованиям, и поэтому спрос на него прогрессирующе сужается. Например, уже сейчас один из крупнейших импортеров карбамида - США импортирует 90% продукта в гранулированном виде и только 10% - в приллированном[4]. Это обстоятельство существенно понижает конкурентоспособность Российских производителей минеральных удобрений на мировом рынке.
Разработка метода упрочнения гранул приллированного карбамида позволит повысить качество и расширить рынки сбыта выпускаемой продукции, увеличить спрос, снизить себестоимость производства и уменьшить потери продукта в процессе транспортировки.
Помимо этого увеличение прочности гранул приллированного карбамида дает следующие технологические преимущества:
при транспортировке возможна бестарная перевозка, сокращаются затраты на погрузочно-разгрузочных операциях;
уменьшаются потери продукта при погрузочно-разгрузочных работах, а также при транспортировке карбамида;
при тукосмешении обеспечивается однородность смесей благодаря однородности гранулометрического состава смешиваемых материалов[5].
Другим перспективным направлением повышения
конкурентоспособности продукции отечественных предприятий является производство комплексных удобрений на основе карбамида, в том числе его некондиционных фракций. Высокое содержание азота в карбамиде делает его наиболее целесообразным для использования в качестве азотсодержащего компонента комплексных удобрений.
Некондиционные мелкокристаллические продукты, содержащие калийные и магниевые компоненты в усваиваемой растениями форме не пользуются спросом как индивидуальные удобрения, ввиду чрезвычайно низкого размера частиц и, потому, производство на их основе гранулированных комплексных удобрений представляет немалый практический интерес.
В связи с этим, перспективным направлением утилизации указанных полупродуктов и отходов, содержащих ценные питательные компоненты, является их переработка в комплексные удобрения путем смешения с расплавом карбамида при низких температурах и последующей кристаллизацией в виде плитки, которая затем дробится до гранул размером 2-5 мм. Такой способ синтеза комплексных удобрений позволяет существенно упростить технологию, исключив операции растворения, выделения и сушки продукта, повысить товарные качества удобрений за счет гранулирования и расширить ассортимент удобрений за счет варьирования соотношения питательных компонентов[6].
Решение задачи производства комплексных удобрений на основе некондиционных фракций карбамида и мелкокристаллических продуктов К, Mg позволит повысить эффективность указанных производств.
Научная новизна. Определен механизм упрочнения гранул карбамида тонкодисперсными неорганическими добавками. Показано, что упрочнение гранул происходит в результате кристаллизации карбамида на твердых частицах добавки, которые в этом случае выступают в роли зародышей твердой фазы. При этом образуется микрогетерогенная более плотная внутренняя структура гранул.
Установлено, что при охлаждении расплава чистого карбамида в условиях промышленного кристаллизатора образующаяся твердая фаза имеет высокую степень аморфизации. Большое число зародышей в объеме расплава, в случае присутствия в нем тонкодисперсных твердофазных частиц сульфата калия или оксида магния, увеличивает скорость кристаллизации, препятствует локальному переохлаждению расплава. В результате аморфизация структуры карбамида резко снижается. Более высокая скорость отверждения NMg- тукосмесей по сравнению с NK-тукосмесями связана с большей дисперсностью частиц оксида магния, что обеспечивает увеличение числа центров кристаллизации расплава с большей поверхностью раздела фаз.
Впервые исследованы процессы, протекающие при введении в карбамид тонко дисперсных добавок K2SO4, MgO. Изучены основные физико-химические свойства полученных комплексных NK-, NMg- удобрений на основе карбамида. Предложен механизм взаимодействия карбамида с оксидом магния, растворенным в его расплаве с образованием цианата магния.
Определены эффекты плавления и термического разложения CO(NH2)2 — MgO и CO(NH2)2 - K2S04 удобрений, определяющие условия проведения сплавления компонентов и влияющие на выбор температурного режима процесса затвердевания плавов.
Практическая значимость. Предложен способ модернизации процесса гранулирования в крупнотоннажных агрегатах производства карбамида, который предусматривает введение минеральной добавки к кристаллам карбамида до плавления. Данный способ позволяет повысить качество выпускаемого продукта за счет увеличения статической прочности товарных гранул почти в два раза.
Результаты работы также положены в основу разработки технологии производства комплексных удобрений из мелкокристаллического сульфата калия и некондиционного карбамида (NK-удобрение) и мелкокристаллического пылевидного каустического магнезитового порошка (технического оксида магния) и некондиционного карбамида (NMg-удобрение).
Новизна и практическая ценность технических решений защищена двумя патентами Российской Федерации.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Результаты разработки процесса упрочнения гранул приллированного карбамида путем введения в него минеральной добавки, содержащей питательное вещество.
2. Влияние состава смеси азотно-калийного и азотно-магниевого
удобрений на технологичность операций получения и физико-механические
свойства гранул.
3. Результаты исследований процессов, протекающих при введении в
карбамид сульфата калия или оксида магния.
Закономерности кинетики процесса кристаллизации чистого карбамида и смесей карбамида с сульфатом калия или оксидом магния от состава.
Технологические решения по модернизации типовой схемы гранулирования карбамида методом приллирования с целью повышения статической прочности товарного продукта и разработке технологии получения гранулированных комплексных NK-, NMg- удобрений различного состава с высокими товарными характеристиками.
Структурно-механические свойства гранулированных продуктов
В настоящее время упрочнение гранул товарного приллированного карбамида в основном предлагается реализовывать путем введения в его состав минеральных модифицирующих добавок или созданием на поверхности гранул карбамида упрочняющих (обычно полимерных) покрытий. Помимо упрочняющего эффекта модифицирование может способствовать снижению скорости растворения карбамида и, тем самым, увеличению степени его усвоения растениями, а также повышению его питательной ценности благодаря введению дополнительных питательных веществ, в частности микроэлементов. С этой целью часто применяют те же неорганические и органические вещества, которые используют для поверхностной обработки гранул. Кроме того, некоторого упрочнения товарных гранул можно достичь за счет снижения содержания в них влаги и аммиака. Содержание влаги в товарном карбамиде определяется технологическим и аппаратурным формлением процессов переработки растворов, а содержание свободного аммиака в продукте зависит также от процесса дистилляции плава на последней ступени давления[7].
Ассортимент модификаторов карбамида чрезвычайно широк и разнообразен. Однако при выборе тех или иных добавок следует учитывать возможные последствия их применения, особенно экологические. Можно с уверенностыо не опасаться каких-либо нежелательных последствий лишь при использовании природных силикатных материалов, ряда неорганических солей, серы, а также продуктов конденсации карбамида с формальдегидом[7].
Разработан способ (Нитро-Топ) [15], включающий падение разбрызгиваемых капель расплава карбамида через облако пылевидных частиц на поверхность псевдоожижешюго слоя, генерирущего это облако. При прохождении капли через пылевидные частицы последние прилипают к ее поверхности. Происходит связывание соседних частиц, кристаллизующихся на их поверхности, плавом который выступает в качестве жидкофазного связующего, по мере кристаллизации которого образуются твердофазные кристаллические мостики. Образуется тонкая, но достаточно отвердевшая оболочка, предохраняющая гранулу от деформации при ее попадании в псевдоожиженный слой. В результате высота падения гранул может составлять всего несколько метров, причем получаются опудренные высокопрочные гранулы.
Независимо от разработки "Нитро-топ" - процесса в 1972г. в ГИАП была начата разработка безретурного способа гранулирования NPK-удобрений путем отверждения капель NP-содержащего расплава в пылевом потоке мелкодисперсных частиц КО [2].
Данный метод позволяет перерабатывать большие количества пылевидных N, К, Mg - добавок, а также получать смешанные минеральные удобрения различного состава в зависимости от условий проведения процесса. Однако, данный способ гранулирования с использованием пылевидных добавок, рационален лишь при высокой плотности орошения, т.е. в башнях сравнительно небольшого размера.
Введение карбамидо-формальдегидной добавки в плав карбамида и обработка поверхности гранул поверхностно-активными веществами предлагается в работе[16].
Существуют и другие предложения проводить доведение физико-механических свойств гранул карбамида до необходимого уровня путем их поверхностного модифицирования ,17]. Авторы изобретений [18, 19, 20] предлагают обрабатывать гранулы карбамида лигносульфонатной смесью, что позволяет повысить их прочность, снизить слеживаемость и пылимость.
Путем обработки гранул карбамида гуанидином или бигуанидином с последующей обработкой их азотной, фосфорной или серной кислотой удается повысить их прочность в 3 раза[21]. Недостатком данного способа являются усложнение технологии производства за счет введения дополнительных стадий переработки и соответствующее возрастание цены продукта.
Практический интерес также представляет процесс покрытия гранул карбамида пленками менее гигроскопичного удобрения (аммофоса) или смеси аммофоса и хлорида калия. Полученные гранулы представляют собой механическую смесь компонентов (NPK), имеют четко очерченную границу раздела ядра (карбамида) и поверхностной пленки (смеси аммофоса и хлорида калия). Двухслойные гранулы такого типа имеют улучшенные физико-механические свойства и не слеживаются при длительном хранении [8].
Сущность способов [22, 23] состоит в том, что в расплав или раствор карбамида перед грануляцией вводят грануляционную добавку, выбранную из ряда, содержащего формальдегид, метилолмочевину, гексаметилентетраамин, продукты конденсации карбамида и формальдегида. При этом смесь добавки и расплава или раствора мочевины выдерживают в течение, по крайней мере, 20 секунд, но не более 20 минут. Гранулирование ведут распылением в форме очень мелких капелек в псевдоожиженный слой частиц карбамида.
Методика определения статической прочности гранул модифицированного карбамида
Как уже было отмечено в главе 1, физико-механические свойства гранулир о ванных (зернистых) материалов определяются структурой гранул. К этим свойствам относятся статическая и динамическая прочности гранул, а также их истираемость.
Статическая прочность гранул Рс характеризуется величиной разрушаемого напряжения единичного зерна под действием одноосного сжатия его между двумя параллельными плоскостями при медленном наращивании внешнего усилия, чтобы возникающие напряжения до определенной стадии могли релаксироваться за счет пластических деформаций. Обычно для определения статической прочности испытывают параллельно 20 — 100 гранул и определяют среднее значение усилия, при котором происходит разрушение гранул. Величина Рс характеризует как усилие сжатия материала при хранении под действием массы верхних слоев, так и давление в рабочих органах разгрузочных и ту ко высевающих машин.
Динамическая прочность гранул Рд определяет, в основном, их хрупкость. Ее оценивают долей разрушенных гранул при ударе о твердую поверхность с определенной силой. Испытанию подвергают семейства гранул выбранной фракции. Статическая и динамическая прочности гранул определяется, в основном объемными свойствами зерен, их внутренней структурой.
Величину истираемости Ри оценивают обычно долей мелкодисперсной фракции, образующейся при интенсивном взаимном трении зерен в выбранных стандартных условиях, например во вращающемся барабане или между двумя коаксиальными стаканами, вращающимися в разные стороны. Величина Ри является характеристикой физико-механических свойств приповерхностных слоев. Она необязательно должна соотноситься с Рс и Рд.
Для количественной оценки статической прочности гранул зернистых материалов предложено множество различных устройств с использованием манометрических, рычажно-весовых, пружинных и торзионных силоизмерителей. Наиболее часто для определения величины Рс гранулированных удобрений используют устройство, в котором для измерения разрушающего усилия используются пружинные весы[8].
Все опубликованные в литературе методы определения прочности гранул удобрений преследовали одну цель — охарактеризовать способность гранул сохранять в основном свою форму и размеры в процессе транспортирования и хранения. Однако значение этой характеристики значительно шире как в производстве, так и в сфере применения продукта. Например, поскольку физико-механические свойства гранул определяются их структурой, а последняя — технологическим режимом производства, постольку прочность зерен является важной характеристикой соблюдения требований технологического режима производственного процесса.
Сопоставление прочностных характеристик различных удобрений приводит к выводу, что наиболее чувствительной и выразительной характеристикой физико-механических свойств минеральных удобрений является статическая прочность гранул. Значения Рд и Ри для различных удобрений в достаточно широком диапазоне влажности близки по величине друг другу и изменяются в сравнительно узких пределах (за исключением аммиачной селитры) — всего 3%. В связи с этим чувствительность этих характеристик мала.
Статическая прочность гранул (Рс) позволяет количественно определить, какая доля гранул разрушается при перевозке и хранении продукта. В связи с этим, ее целесообразно определять для оценки физико-механических свойств гранул удобрений. Гранулы карбамида характеризуются большой неравномерностью прочности гранул одного размера: максимальные и минимальные величины могут различаться в 2-3 раза. Из этого следует, что формирование и охлаждение разных гранул протекает в неодинаковых условиях. Кроме того, установлено, что средние значения раздавливающих нагрузок на 25-30% выше, когда гранула положена на горизонтальную плоскость подставки выходным отверстием усадочной раковины вверх или вниз.
С другой стороны, чем больше размер гранул, тем при прочих равных условиях выше их прочность. Поскольку промышленные партии удобрений полидисперсны, то для определения средней прочности гранул образца необходимо выбрать достаточно узкую их фракцию. Установлено[58], что вполне приемлемо исследовать фракцию гранул в пределах 1 мм.
Для карбамида с размером гранул от 1 до 5 мм и долей фракции 1-4 мм 93% целесообразно исследовать фракцию гранул с размером гранул от 2,5 до 3,4 мм.
Для определения статической прочности отбирались шаровидные гранулы указанной моно фракции. Измерение статической прочности гранул проводилось на приборе ИПГ-1 определением их механической прочности на раздавливание. Испытаниям на раздавливание при измерении среднего усилия разрушения подвергали 28-32 гранул определенной партии, полученных при одних условиях. Для сравнения испытывали на прочность, как гранулы исходного карбамида, так и гранулированного по описанной методике без введения добавки карбамида.
Относительная ошибка измерений Рс данным методом равна приблизительно 12%. Статистическую обработку данных по прочности гранул карбамида проводили на ЭВМ с использованием программного пакета «Excel».
Модифицирование приллированного карбамида
С учетом положений предыдущего раздела был предложен ряд упрочняющих добавок: Si02, K2S04, MgO, КО, NH4CI, (NHOiSO (NH HPO С (измельченный активированный уголь). Причем только оксид магния и активированный уголь применялись в концентрациях не растворимых в расплаве карбамида. Остальные добавки полностью растворялись в расплаве карбамида.
При проведении экспериментов использовались, как химически чистые вещества, так и технические продукты. Влияние примесей, содержащихся в технических продуктах, на прочность карбамида не обнаружено. Был разработан способ упрочнения гранул карбамида за счет введения добавок в расплав и последующей грануляции карбамида.
Проведены исследования прочности гранул исходного карбамида, а также карбамида, гранулированного в минеральном масле, с введением 0.1-2 массовых % упомянутых упрочняющих добавок и без введения добавок. Результаты статистической обработки[2] каждой из серий 28-32 испытаний представлены в таблицах 3.1 -3.3 и нарис. 3.1 -3.2.
Как видно из данных таблицы 3.1 различие в показателях прочности между заводскими гранулами карбамида и гранулами, полученными по используемой методике эксперимента, находится в пределах ошибки эксперимента, что подтверждает возможность ее применения для оценки эффективности модифицирующих добавок.
Дисперсия прочности гранул является важной характеристикой процесса гранулирования удобрения. На рис. 3,1 показано распределение по прочности 28 раздавленных гранул для каждой упрочняющей добавки. Необходимо, иметь в виду, что ошибка измерения усилия разрушения гранул на приборе И111-1 находится в пределах 5%, а наблюдаемый разброс значений прочности отдельных гранул объясняется разным положением усадочной раковины относительно направления усилия раздавливания и их разными размерами.
Наибольшая прочность гранул (и, по-видимому, поверхность межфазового контакта) достигается, при кристаллизации расплава с 1 % содержанием грануляционных добавок MgO, (NH SO (NH4)iHP04 упрочнение гранул карбамида достигае Рис.3.2 Зависимость прочности гранул карбамида от содержания модифицирующих добавок, где 1 - карбамид с добавкой оксида магния, 2 -карбамид с добавкой сульфата аммония, 3 - карбамид с добавкой диаммоний фосфата.
Видно, что даже их очень малые количества приводят к значительному увеличению прочности гранул, что вызвано изменениями основных физических свойств расплава при их введении. Например, прочность гранул 1.0 кгс/гранула соответствует содержанию добавки MgO порядка 0.37 %, увеличение содержания MgO до 1% приводит к достижению величины 1,1 кгс/гранулу. Дальнейшее увеличение содержания этих грануляционных добавок не приводит к заметному увеличению прочности.
Так как точность рентгенофазового метода анализа не позволяет сделать вывод о наличии или отсутствии твердого раствора при этих концентрациях добавки, был проведен фотомикроскопический анализ срезов гранул с добавками и без. Для изучения внутренней структуры гранул модифицированного карбамида применяли фотомикроскопический анализ шлифов гранул с травлением водой их поверхности. Ниже представлены некоторые характерные микрофотографии (рис 3.3 - 3.6).
При сравнении микрофотографий рис. 3.3 и рис.3.4 видно, что гранула с добавкой оксида магния состоит из значительно более мелких микрокристаллов, чем гранула заводского приллированного карбамида и имеет более плотную внутреннюю структуру. Введение в расплав карбамида нерастворимой тонкодисперсной добавки оксида магния уменьшает число деформированных гранул. Размер усадочной раковины у модифицированных гранул в целом меняется незначительно.
На рис. 3.5, в левой половине показан продукт растворения водой гранулы карбамида, а в правой половине - продукт растворения гранулы карбамида с добавкой сульфата аммония. Можно видеть, что гранула чистого карбамида растворяется полностью, в отличие от гранулы карбамида с сульфатом аммония. Скорость растворения гранулы карбамида с сульфатом аммония значительно ниже, чем скорость растворения гранулы чистого карбамида. Вначале растворяется карбамид на поверхности гранулы, а кристаллики сульфата аммония остаются во взвешенном состоянии, осложняя доступ растворителя к ее внутренним слоям. На рис. 3.6 видно, что частицы оксида магния, оставшиеся после травления гранулы карбамида водой, равномерно распределены по объему гранулы, что также указывает на однородность ее макроструктуры.
Аналогичными свойствами обладают гранулы с добавкой диаммоний фосфата. Хотя в отличие от оксида магния диаммоний фосфат растворим в расплаве карбамида, при охлаждении он кристаллизуются в виде отдельной фазы. Это подтверждается данными рентгенофазового анализа, в ходе которого не обнаруживается образование новых фаз, которые могли бы быть отнесены к твердым растворам карбамида и диаммоний фосфата. Частицы растворимых добавок при кристаллизации также равномерно распределяются по объему гранулы, что обеспечивает однородность ее макроструктуры.
Напротив, таблице 3.2 показано, что при введении в карбамид аммиачной селитры и с увеличением ее содержания прочность гранул уменьшается. Это вызвано тем, что, как известно[37], аммиачная селитра образует с карбамидом твердый раствор и, потому не кристаллизуется в виде отдельной фазы. Внешний вид гранул карбамида с растворимыми добавками
Изучение физико-химических процессов, протекающих при введении в расплав карбамида тонкодисперсных добавок сульфата калия и оксида магния
При получении смешанных комплексных удобрений следует учитывать, что некоторые исходные соли и готовые продукты нельзя смешивать друг с другом, т.к. могут идти нежелательные химические процессы, в результате которых теряются питательные вещества и ухудшаются физические свойства удобрений [54]. В связи с этим изучение физико-химических свойств полученных удобрений важно для оптимизации технологии получения двойных удобрений карбамид - сульфат калия и карбамид — оксид магния. Как известно[65], по химическому строению карбамид можно рассматривать как амид карбаминовой кислоты или как полный амид угольной кислоты. В монографии [66], при наличии оговорки о недостаточной изученности вопроса антагонизма удобрений, отмечена возможность смешения сульфата калия и карбамида. Однако, авторы работ [37, 67] пишут об образовании в водных растворах сульфатов щелочных (щелочно-земельных) металлов и карбамида комплексных соединений составов: Можно предположить, что подобные соединения образуются и при взаимодействии расплавленного карбамида с растворенным в нем сульфатом калия.
Однако, проведенные анализ ИК-спектров (см. рис 4.2-4.4), рентгенофазовый (рис. 4.5, табл. 4.1) и термогравиметрический (см. рис 4.10) анализы данных смесей, показали отсутствие протекания каких-либо специфических реакций при введении в расплав карбамида сульфата калия[68]. С другой стороны, суспензия оксида магния в воде имеет слабощелочную реакцию. Известно, кислоты и щелочи гидролизуют карбамид, причем конечными продуктами щелочного гидролиза будут являться - соответствующий карбонат и аммиак[65]. ИК-спектроскопическое исследование NMg-удобрениЙ (см. рис, 4.6 4.9) обнаруживает малоинтенсивную полосу поглощения 2170 см 1, что может свидетельствовать о наличии в грануляте цианат-ионов[68, 69]. Низкая интенсивность полосы поглощения цианат ионов не зависит от содержания оксида магния в смеси. Таким образом, в расплаве карбамида, вероятно протекает взаимодействие с тонкодисперсным оксидом магния по реакциям (1-2) с образованием цианата магния: Следует отметить, что реакции (1-3) приводят к потерям питательного 4000 3600 3200 2800 2400 2000 1600 1200 800 400 СМ Рис.4.6 ИК - спектр чистого оксида магния. компонента азота.
