Способ получения напыляющего гранулированного калийного удобрения - RU2026850C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к способу предотвращения образования пыли при перегрузке или транспортировке гранулята или окатышей, в частности гранулированных калийных удобрений.

Удобрения все чаще изготавливают в гранулированной форме и транспортируют в виде рыхлой массы. Для образования гранулята используют преимущественно гранулирование сухим прессованием, придавая мелкозернистой соли такую форму, из которой изготавливают затем разламыванием и последующим просеиванием гранулы, имеющие крупность зерен преимущественно от 1,0 до 4,0.

Известно, что в процессе гранулирования мелкозернистых веществ в гранулы к исходной смеси добавляют гранулирующие вспомогательные вещества.

Известен способ улучшения прочности истирания гранулированных удобрений, заключающийся в том, что калийные удобрения после процесса гранулирования подвергают последующей обработке, которая состоит в проведении после обеспыливания в псевдоожиженном слое обработки поверхности гранулированного материала водой или водными добавками с последующей сушкой и охлаждением полученного таким образом гранулята [1].

Способ основан на возможности устранения еще имеющихся не обладающих стабильностью острых частей и кромок путем размягчения растворителями и рекристаллизацией и тем самым упрочнения поверхности гранулированного материала.

Известен способ получения непылящего гранулированного калийного удобрения, включающий обработку хлористого калия органической кондиционирующей добавкой, например талловым пековым клеем и неорганической добавкой - хлористым магнием [2]. Полученный продукт обладает недостаточно высокими адгезионными свойствами и довольно высокой гигроскопичностью.

В основу изобретения положена задача создания способа предотвращения образования пыли при перегрузке и транспортировке гранулята или окатышей, в частности гранулированного удобрения, который отвечает оптимальным образом всем предъявляемым требованиям, например защиты окружающей среды, длительной стойкости при хранении обработанного гранулята, простоты применения, повышения адгезионных свойств продукта и снижения гигроскопичности.

Задача изобретения решается тем, что жидкую смесь (связывающую пыль смесь), состоящую из неорганической или органической добавки в водном растворе, добавляют к грануляту, причем добавки полностью растворимы друг с другом и при этом органическая составляющая обладает адгезионным действием, а неорганическая - управляет содержанием влаги в смеси. В качестве органической добавки используют мелассу, а в качестве неорганической соли - растворы хлоридов кальция и магния при массовом соотношении 1:(0,5-2) соответственно. Компоненты смешивают, полученную смесь наносят на сформированные гранулы готового продукта в количестве 0,15-1,0% от массы минерального удобрения.

Применяемая смесь должна обладать адгезией по отношению к поверхности гранулированного материала, не должна разжижаться от чрезмерного поглощения влаги и не терять при процессах сушки такое количество влаги, в результате чего могла бы быть утеряна адгезионная и клейкая способность.

Применяют, как правило, такие субстанции, которые при комнатной температуре обладают сравнительно высокой вязкостью и водоотталкивающими свойствами. У таких вязких субстанций должна быть максимально высокая температура воспламенения, потому что эти вязкие субстанции необходимо, как правило, для лучшего достижения хорошего распределения распылять при температуре около 80^о С.

Способность длительного хранения полученного таким образом материала можно объяснить длительным действием связывания пыли посредством связывающей пыль смеси согласно изобретению.

В качестве органической субстанции особенно пригодна меласса, которую получают при изготовлении сахара из свеклы в виде второй ступени сахара-сырца, при этом меласса обладает указанными свойствами.

В качестве неорганической субстанции можно применять, в частности, концентрированные растворы CaCl₂ и MgCl₂.

Предметом изобретения является в особенности однородная смесь из мелассы с приблизительно 47% содержания сахара и раствора CaCl₂ с концентрацией CaCl₂ от 30 до 40% или раствора MgCl₂ с концентрацией MgCl₂ от 23 до 33%, которая отвечает особым образом требованиям, предъявляемым к средству для связывания пыли.

Состав мелассы, % : 50 сахарозы, 23 воды, 20 несахаристых веществ (декстрин, бетаин, молочная кислота), 2 азотные соединения, 1 инертного сахара и редкие сахара.

Далее заявитель сообщает, что у ведущих фирм сахарной промышленности существует бюллетень стандартов по DYN 52900 (ГОСТ). Используемая меласса соответствует этому ГОСТУ.

Ниже приводится описание мелассы и копия из бюллетеня стандартов
Зюдцукер АГ Описание
продукта
Маннхайм/Оксенфурт меласса
Название: меласса из сахарной свеклы
Определение: побочный продукт при получении сахара из сахарной свеклы
вид: темно-коричневая-черная вязкая жидкость
запах: характерный
Данные анализа:
содержание сухого вещества: 80% (рефрастом. измерено, сахарозн. шкала)
содержание воды: 20%
общее содержание сахара в расчете на сухое вещество: 50-60%
рН 8-9
уд. масса 1,4 г/мл
вязкость: при 30^о С 79% сух. в-ва = 7 д.Па.с
при 30^о С, 81% сух.в-ва = 15 д.Па.с
при 60^о С, 81% сух.в-ва = 1,6 д.Па.с
Указание по применению:
Меласса не должна выдерживаться длительное время при повышенной температуре (80^оС), так как существует опасность термического саморазложения (не применять закрытые сосуды).

Меласса не подпадает под категорию "опасные вещества".

Изготовление однородной смеси можно без труда проводить в резервуаре, оснащенном мешалкой, при окружающей температуре.

Смешивание такой товарной мелассы с рН от 8,2 до 8,7 с концентрированным раствором СаСl₂, который также имеет значение рН, равное около 8,0, приводит к химическому взаимодействию, заключение о котором можно сделать из понижения значения рН в смеси обоих компонентов до значения около 6,0. Кроме того, нельзя исключить также возможность того, что такое взаимодействие существенно способствует стабильному сохранению доли мелассы смеси в этой форме и благодаря этому гарантируется в течение нескольких месяцев сохранение стойкости при хранении вяжущего в качестве такого, а также и установленное продолжительное по времени действие на обработанный им сыпучий материал, в противоположность поведению в тех же условиях чистой мелассы.

Кроме того, благодаря производимому перемешиванию происходит снижение вязкости, благодаря чему становится простым перекачивание или распыление связывающей пыли смеси также и при низких температурах без необходимости в каком-либо ее подогреве.

Нанесение смеси на подвергшийся процессу перегрузки и уже освобожденный просеиванием от мелкой пыли гранулят можно осуществлять при соответствующем использовании давления и выборе сопла в условиях окружающей температуры. В противоположность другим, чисто органическим связывающим пыль средствам не требуется подогрева смеси.

Совершенно безвредно с точки зрения здравоохранения и гигиены обращение с пылесвязывающей смесью согласно изобретению.

Было обнаружено, что особенно эффективным является добавка между 0,15 и 1,0 мас.% в расчете на сыпучий материал.

В случае гранулированных калийных удобрений применяют преимущественно от 0,2 до 0,4 мас.% связывающей пыль смеси в расчете на сыпучий материал и достигают при этом желаемого оптимального действия. При таком применении смеси, согласно изобретению, с калийными гранулированными удобрениями не происходит превышения предписанного допустимого интервала содержания ценного вещества (К₂О).

Эффективного связывания пыли достигают при помощи описанного способа.

Пробы кондицируемого гранулята освобождают просеиванием от возможно прилипших частиц, после чего исследуемую связывающую пыль смесь равномерно распределяют и наносят напылением на каждые 200 г взятых проб. После проведения напыления добавляют точно 1% (в расчете на вес гранулята) вновь к пыли (< 0,2 мм) сыпучего материала и затем пробы перемешивают в пробном резервуаре в течение 5 мин вращением.

Полученные таким образом пробы исследовали затем, например, через 1, 7 или 20 дней хранения, для чего все содержимое пробного сосуда просеивали на струйной воздуходувке Alpine с заложенным ситом 0,063 мм.

Процесс просеивания должен длиться точно 3 мин, после чего загруженную пылью фильтровальную бумагу или взвешивают или в случае растворимой пыли, как например хлорида щелочи, пыль вымывают и тит- рованием определяют ее количество. По полученной величине вычисляют связывание пыли в процентах.

В приведенных в таблице примерах были применены соответственно 4 кг для тонны гранулированного хлорида калия.

Оказалось, что по сравнению с необработанной пробой достигается очень хорошее связывание пыли, когда смесь мелассы и соляных растворов находится в пределе 50% : 50%, причем отклонение от такого отношения, как например 60% мелассы и 40% растворов солей или же наоборот, не играют особой роли и поэтому ошибки при дозировании в широком диапазоне смеси не слишком существенны.

П р и м е р. Гранулят, поступающий из процесса гранулирования прессованием с последующим просеиванием, проводят непосредственно к процессу погрузки. После проведенного просеивания тонкой пыли наносят кондиционирующее средство, однако благодаря собственной температуре только что полученного гранулята можно отказаться от подогрева нанесенного кондиционирующего средства, если давление разбрызгивания составляет минимум от 5 до 8 бар.

Реферат

Изобретение относится к способам предотвращения образования пыли при обработке гранулята, в частности гранулированных калийных удобрений. Способ основан на повышении адгезионных свойств продукта и снижения гигроскопичности. Способ включает обработку хлористого калия органической добавкой - мелассой и неорганической солью, в качестве которой используют растворы хлоридов кальция или магния при массовом соотношении компонентов 1 : (0,5 - 2) соответственно. Компоненты перемешивают и эту смесь наносят на сформированные гранулы готового продукта в количестве 0,15 - 1% от массы минерального удобрения. Хлорид кальция используют в виде 30 - 40%-ной концентрации, а хлорид магния - в виде 20 - 30%-ной концентрации. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Формула