Способ гранулирования кремнефтористого аммония

 

Изобретение относится к способам получения гранулированного кремнефтористого аммония, широко используемого в цветной, металлургической и других отраслях промышленности. На слой порошкообразного кремнефторида аммония с размером частиц 15 - 50 мкм в количестве 80 - 90%, остальное - размером менее 15 мкм распыляют жидкую фазу со скоростью 30 - 320 м/мин, после чего материал нагревают до температуры 70 - 80^oС со скоростью 1 - 2^oС/мин. Изобретение позволяет получать гранулы с высокой прочностью (более 2 кг/см²), выход гранул с размером 0,25 - 2,0 мм составляет 80 - 90%.

Изобретение относится к способу получения гранулированного кремнефтористого аммония, широко используемого в цветной, металлургической и других отраслях промышленности.

Известен способ получения мелкодисперсного кремнефтористого аммония, по которому упаренный раствор кремнефтористого аммония охлаждают до температуры 14^оС и полученную суспензию фильтруют. При этом получают готовый продукт с размером частиц менее 250 мкм [1] Наиболее близким к предлагаемому является другой известный способ гранулирования кремнефтористого аммония, включающий распыление жидкой фазы на слой порошкообразного материала с одновременной сушкой продукта в кипящем слое при температуре 120-180^оС при скорости подачи жидкой фазы 3-15 м/мин. Скорость нагрева материала составляет 15-20^оС/мин. Порошок, на который подают жидкую фазу, содержит 100% частиц менее 15 мкм [2] Недостатком способа является получение продукта с низкой прочностью (не более 2 кг/см²). Кроме того, процесс отличается большим пылением.

Предложен способ гранулирования кремнефтористого аммония, включающий распыление жидкой фазы на слой порошкообразного материала при повышенной температуре, по которому жидкую фазу подают на порошок, содержащий частицы размером 15-50 мкм в количестве 80-90% остальное с размером менее 15 мкм, материал нагревают до температуры 70-80^оС со скоростью 1-2^оС/мин, а жидкую фазу распыляют при скорости 30-320 м/мин.

Отличием способа является дисперсный состав исходного порошка и условия его гранулирования.

Сущность способа заключается в следующем.

Наиболее плотная упаковка формирующихся гранул зависит от соотношения содержания крупных и мелких частиц в исходном порошке.

Пустоты гранулы, полученной из крупных частиц, заполняются мелкими частицами. Пpи этом соотношение крупных и мелких частиц должно быть строго определенным. В случае увеличения содержания крупных частиц образуются гранулы с высокой пористостью, что снижает их прочность. При увеличении содержания мелких частиц происходит их спонтанное слипание, что приводит к образованию комков.

Для того, чтобы реализовать процесс гранулирования, необходимо строго определять в зависимости от свойств продукта скорость подачи жидкой фазы и скорость нагрева материала. Если скорость нагрева будет больше необходимой, то происходит интенсивное испарение жидкой фазы с поверхности смоченных частиц и образовавшиеся агломераты в процессе окатывания рассыпаются, что приводит к увеличению содержания мелочи. Если скорость нагрева будет недостаточной, распыленная на слой порошка жидкая фаза испаряется медленно, что приводит к спонтанному слипанию отдельных частиц и образованию крупных комков.

Не менее важное значение имеет и скорость распыла жидкой фазы. Она может варьироваться в зависимости от физико-химических свойств исходного продукта (КФА), но не может быть менее 30 м/мин, так как даже при равном и мелком исходном продукте распределить жидкую фазу равномерно невозможно, а увеличение скорости выше 320 м/мин нецелесообразно, так как струя жидкости не распространяется по материалу, а проходит каналами. Нагрев до температуры 70-80^оС достаточен для получения прочных гранул и дальнейший нагрев вызовет необоснованные энергозатраты.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

П р и м е р 1. На слой порошкообразного кремнефтористого аммония весом 1 т, содержащего 0,8 т частиц размером 15 мкм и 0,2 т частиц размером менее 15 мкм, распыляют жидкую фазу со скоростью 30 м/с, гранулируют при одновременном нагреве материала со скоростью 1^оС/мин до 70^оС. Выход гранул размером 0,25-2,00 мм составляет 80% П р и м е р 2. На слой порошкообразного кремнефтористого аммония весом 1 т, содержащего 0,85 т частиц размером 35 мкм и 0,15 т частиц размером менее 15 мкм, распыляют жидкую фазу со скоростью 200 м/мин и гранулируют при одновременном нагреве материала со скоростью 1,5^оС/мин до 75^оС. Выход гранул размером 0,25-2,00 мм составляет 90% П р и м е р 3. На слой порошкообразного аммония весом 1 т, содержащего 0,9 т частиц размером 50 мкм и 0,1 т частиц размером менее 15 мкм, распыляют жидкую фазу со скоростью 320 м/мин и гранулируют при одновременном нагреве материала со скоростью 2^оС/мин до 80^оС. Выход гранул размером 0,25-2,00 мм составляет 85%

Формула изобретения

СПОСОБ ГРАНУЛИРОВАНИЯ КРЕМНЕФТОРИСТОГО АММОНИЯ, включающий распыление жидкой фазы на слой порошкообразного материала и его нагрев, отличающийся тем, что жидкую фазу распыляют со скоростью 30 - 320 м/мин на порошкообразный материал, содержащий частицы размером 15 - 50 мкм в количестве 80 - 90%, остальное - размером менее 15 мкм, а нагрев материала ведут до 70 - 80^oС со скоростью 1 - 2^oС/мин.