Способ гранулирования сульфатных калийных удобрений

 

i: СПОСОБ ГРАНУЛИРОВАНИЯ СУЛЬФАТНЫХ КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙ В присутствии связующей добавки, о тличающийся тем, что, с целью повышения прочности гранул и уменьшения содержания тонкодисперсных фракций в готовом продукте, в качестве связующей добавки используют смесь сульфата калия и силиката натрия в соотношении от 1:1 до 1:50. 2.Способ по п. 1, отличаю щ и и с я тем, что связующую добавку применяют в виде 10-30%-ного раствора солей. 3.Способ попп. 1и 2, отли9 чающийся тем, что содержание силиката натрия составляет 0,,3% мас.% от веса готового продукта.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3523599/23-26 (22) 1 5.10.82 (46) 23. 01. 84. Бюл. Р 3 (72) С.И.Радин, И.Д.Соколов, Б.И.Курилко, О.Н.Долгополов, Н.,В Хабер, Р.A.Харусяк, 3.Л.Бородулина, В.В.Козловский, Я.A.Äðàíü, И.К.Миньков и И.Я.Долошицкий (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургни и Калушское производственное объединение Хлорвинил (53) 661.83:661 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 648555, кл. С 05 3 1/04, опубЛик.

1979.

2.Патент СНА 9 3620709, кл. В 01 3 2/12, опублик. 1972 (прототип).

„„SU„„1068155 A

ЗШ 01 T 2 28 С 052 1 04 (54) (57) 1. СПОСОБ ГРАНУЛИРОВАНИЯ

СУЛЬФАТНЬ Х КАЛИЙНЬ1Х УДОБРЕИИИ в присутствии связующей добавки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с. целью повышения прочности гранул и уменьшения содержания тонкодисперсных ФракциЯ в готовом продукте, в качестве связующей добавки используют смесь сульфата калия и силика-: та натрия в соотношении от 1:1 до

1: 50.

2. Способпоп. 1, от ли ч аю шийся тем, что связующую добавку применяют в виде 10-30t-ного раствора солей °

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что содержание Е силиката натрия составляет 0,5-1,3% мас.% от веса готового продукта.

1068155

Изобретение относится к производству обеспыленных сульфатных минеральных удобрений и касается стадии гранулирования.

Известен споссб грануляции пылевидных Фракций калийных удобрений с использованием в качестве связующего вещества суспензии галогелито.вого шлама (13

Недостатком, данного способа яв- ° ляется внесение в готовый продукт значительных количеств нерастворимых веществ. Кроме того, способ эффективен только применительно к калийным солям с низким содержанием полезного, компонента.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сульфатных калийных удобРений путем гранулирования и сушки в присутствии в качестве связующего раствора, содержащего сульфат калия, сульфат магния и крахмал (23

Недостатками известного способа являются большой выход пылевидных фракций (до 60-70%), низкая прочность образовавшихся гранул и использование в качестве основного связующего вещества крахмала, являющегося ценным пищевым продуктом.

Цель изобретения — повышение прочности гранул и уменьшение содержания. тонкодисперсных фракций в готовом продукте.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу гранулирования сульфатных калийных удобрений в присутствии связующей добавки в качестве последней используют смесь сульфата калия и силиката натрия в соотношении от 1:1 до 1:50.

Кроме того, связующую добавку применяют в виде 10-30%-ного раствора солей.

При этом содержание,силиката натрия составляет 0,5-1,3 мас.% от веса готового продукта.

Эффективность совместного использования растворов сульфата калия и силиката натрия связана с различным действием обоих компонентов на процесс грануляции.

Сульфат калия, выкристаллизовываясь из раствора, способствует образованию первичных агломератов из продукта, поступившего в аппарат на сушку. Эти агломераты становятся центром гранулообразования. Силикат натрия упрочняет поврхность образовавшихся агломератов и, кроме того, эа счет высокой прочности адгеэионных контактов между ним и сульфатом калия обуславливает дальнейшую агломерацию и рост центров грануляции при попадании на их поверхность мелкодисперсного продукта, 5

Интенсивный массоперенос а аппаратах кипящего слоя позволяет при оптимальных дозировках связующих добавок получить гранулы размером

0,5 — 2 мм.

В табл. 1 приведены гранулометрФческий состав и средний размер сульфата калия, а также динамическая прочность продукта, полученного в аппарате кипящего слоя с использованием связующих добавок> состоящих иэ сульфата калия и силиката натрия.

Как видно иэ табл. 1, динамическая прочность гранулированного продукта, полученного предложенным способом, пРактически во всех случаях выше, чем в известном способе, где эта величина составляет 30-40%.

Оптимальный диапазон содержания связующих добавок и соотношения их компонентов определяется из условия минимального содержания пылевидного материала (-0,16 мм) и максимальным допустимым размером гранул, определяющим гидродинамическую устойчивость кипящего слоя. При наличии в аппарате частиц размером более

3 мм нарушаются условия, необходи мые для устойчивой работы сушильных аппаратов, так как скорость газа в аппарате позволяет проводить устойЗ()чивое псевдоожижение в диапазоне размеров частиц от 0,1 мм (материал, поступающий в аппарат) до 3 — 5 мм (гранулированный продукт) . Увеличени4 размеров гранул может привести

35 к залеганию слоя на гаэораспределительной решетке и срыву процесса, а увеличение скорости rasa — к выносу значительной части мелкодисперсного продукта иэ аппарата.

4() Как следует иэ данных, приведенных в табл. 1 существенное уменьшение пылевндных Фракций (— 0,16 мм) начинается при вводе свяэукщего в количестве не менее 0,5 вес.%: со4 держание фракции — 0,16 мм в готовом продукте не превышает 10% для всех опытов, в которых содержание силиката йатрия превышает 0,5% от массы готового продукта, за исключением опыта 12, в котором концентрация солей в растворе связующего составляет 35%. Концентрация раствора оказывает влияние на содержание пылевых Фракций в готовом-продукте и его прочностные, свойства (опыты

5, 11-15) . Увеличение содержания пылевых фракций при увеличении концентрации раствора связано с ухудшением распределения связующего раствора в исходном продукте в связи с

60 уменьшением объемной дозировки связующего, причем одновременно увеличивается содержание класса + Змм, что также нежелательно.

В связи с этим нецелесообразно увеличивать концентрацию раствора.

1068155

Таблнца1

Концентрация раствора,%

Содержание К2504

Ма Б10З от -0,25 от -0,5 до +0,16 до +0,25 от -1 до +0,5

Опыт в готовом в свяэуюпродукте щем

42,8

57,2

1 Исходный

10,8

6,9

39,7

36,7

0,5

0,2

7,2

1,0

48,4

14,2

25.

10,1

0,3

32,4

41,7

6,7

4,2

0,5

0,6

24,8

8,4

3,2

36,7

0 35

0,7

34,4

15,8

29,8

8,4

23,5

17,2

6,3

1,0

0,7

5, 8

8,9

16,0

1,4

0 15

0,30

24,7

9,8

6,3

0,2

1,3 выше 30%. С другой стороны опыт использования связующего раствора

8%-ной концентрации показывает существенное уменьшение динамической прочности гранул, что может привести к измельчению прод„кта при 5 его транспортировке. Это связано с блокировками частицами воды поверхностей контактов исходного материала и связукщего и накладывает ограничения на минимально допустимую концентрацию свяэукщего. По результатам опытов нижняя граница допустимой концентрации связующего в растворе 10%.

Исходя из полученных результатов по влиянию концентрации связующего в растворе остальные опыты по оценке степени агрегации частиц проводят при концентрации связующего в растворе 25%.

Допустимая верхняя граница содержания силиката щелочного металла определяется содержанием в готовом продукте крупных частиц размером более 3 мм. Согласно опыту 10 при содержании связукщего в готовом продукте 1,5% в нем находится 17% крупных частиц. В этом случае ухудшается перемешивание материала в аппарате и возникают условия для срыва процесса псевдоожижения.

Определенную роль играет соотношение между силикатом и сульфатом щелочного металла в растворе. При малой величине этого соотношения также происходит укрупнение продук- З5 та (опыт 11), что связано с повышенным пылевыносом, вследствие чего в процессе агрегации участвует меньшее число частиц и укрупнение продукта происходит sa счет фактического увеличения дозировки свяэукщего вещества.

Кроме того, увеличение отношения сульфата к силнкату щелочного металла до единицы приводит к блокировке поверхности твердых частиц и, как следствие, к увеличению пылеуноса (опыт 6).

Пример. Опыты проводят на установке с псевдоожиженным слоем с диаметром газораспределительной решетки 100 мм. Теплоносителем является нагретый до 300ОC воздух, температура в слое 120-130 .

В качестве исходного продукта используют сульфат калия с влажностью 8% в количестве 10 кг.

Продукт подают в аппарат экструдером, связукщий раствор вводят в аппарат над фронтом слоя.

Состав свяэуккцего раствора, %:

К g 04 11, Ма, 510 18, Н О вЂ” остальное.

Количество раствора составляет

5,6% от исходного влажного материала.

В результате сушки н грануляцни получают продукт следующего гранулометрического состава (табл..2).

Химический состав продукта, вес.%:

К>504 9?, 2; H@5i0> 1, 1; Н20 О, 21 хлориды и нерастворимый остаток— остальное.

Таким образом предложенный способ позволяет получить продукт с минимальным содержанием (до 2%> Фракций0,16 мм и гранулами повышенной динамической прочности.

Весовое содержание фракций, %

1068155

Продолжение табл.1

Весовое содержание фракций,В

Содержание KELSO

На Я О

Концентрация раствора,Ъ

Опыт

-0,16 от -0,25 от -0,5 от — 1 до +0,16 до +0,25 до +0,5 в готовом в свяпродукте зующем

0,8

23,8

3,4

0,2

1,5

36,3

7,6

4,4

22,5

0,35

0,7

0,35

6,2

8,8

29,4

l9,9

0,7

42,7

0,35

6,3

3,0

22,2

0,7

30,3

8,1

2,6

26,7

0,35

0,7

0,35

37,1

6,4

1,4

29,2 табл. 1

0 7

Продолжение

Опь

-3

2

51,2

5,9

54,7

3,5

16,6

63,2

1,3

l3 7

79,6

22,4

1,2

3 3

5,4

78,7

22,2

81,5

4,7

10,3

22,6

88,4

1,2

39,9

6,2

89,1

1,2

28,9

10,4

6,3

22д 7

32,6

4,8

1,0

3,2

20,2

11,7

5,9

8,8

9,3

0,8

4,1

3,0

17,9

28,2

0,9

3,2

56,3

8,3

2,2

22,4

Весовое. содержание фракций, Ъ от -0,25 от -0,5 от -l от -2 от -5 -5+3 +5 до 0,16 до +0,25 до +0,5 +1 +2

-0,16

16,0 29,8 39,9 11,7 1,2

0,83

1,4

ВНИИПИ Заказ 11357 6 Тираж 538 Подписное

Филиал ППП Патент", г,Ужгород, ул.Проектная,4

14,7

11,7

22,7

93,5

76,5

82,4

71, 4

66i 8