Способ производства гранулированных удобрений из тонкодисперсных порошкообразных материалов

 

Использование: производство удобрений, химическая, строительная и другие отрасли промышленности. Сущность: гранулирование тонкодисперсных порошкообразных материалов окатыванием в тарельчатом или барабанном грануляторе ведут с использованием в качестве жидкой фазы водной вытяжки растворимых компонентов из этих же удобрений. Температура водной вытяжки составляет 80-90^oC. Способ позволяет получать гранулы удобрений с повышенным содержанием полезных компонентов в готовой продукции. 1 табл.

Предлагаемое изобретение относится к технике гранулирования тонкодисперсных порошкообразных материалов и может быть использовано в производстве удобрений, химической, строительной и других отраслях промышленности.

В уровне техники известно применение в качестве жидкой фазы при гранулировании сухих порошков окатыванием сульфитно-спиртовой барды (кн. В.М.Равич. "Брикетирование в цветной и черной металлургии". М. Металлургия, 1975, с.34-37). Однако при этом в конечную продукцию-удобрения вносится содержащаяся в этой барде в больших количествах сера, являющаяся нежелательным компонентом при производстве, например, калийно-известковых удобрений.

Известно также применение в качестве жидкой фазы при гранулировании и обжиге цементного клинкера сырьевого цементного шлама (авт.свид. СССР N 1537658 с 04 В 7/44 от 30.03.88 г.).

Недостатком известного способа является невозможность подачи этого шлама влажностью до 40% в тонкораспыленном виде для получения гранул, размером 1-4 мм, требуемого для удобрений, а также тем, что готовый продукт не обогащается полезными компонентами.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ гранулирования сульфатных калийных удобрений (авт. свид. СССР N 1068155 кл. В О1 J 2/28: с 05 D1/04 от 15.10.82 г.), в котором в качестве связующего используется смесь сульфата калия и силиката натрия в соотношении: от 1-1 до 1-50, причем связующая добавка применяется в виде 10-30% раствора солей, а содержание силиката натрия составляет 0,5-1,3% от веса готового продукта. К недостаткам прототипа относится введение в связующую добавку упрочняющего компонента силиката натрия, являющегося балластом, с точки зрения полезных веществ в удобрениях, а также в гранулировании удобрений в кипящем слое, требующем, судя по описанию изобретения, размеров частиц не менее 0,1 мм. Известный способ не может быть осуществлен для гранулирования тонкодисперсных порошков, например, цементной пыли, размер частиц которой на 60-75% представлен крупностью менее 0,005 мм.

При создании настоящего изобретения ставилась задача получения достаточно прочных гранул удобрений из тонкодисперсных порошкообразных материалов и повышение в готовой продукции содержания полезных компонентов за счет того, что гранулирование тонкодисперсных порошкообразных материалов ведут методом оказывания в тарельчатом или барабанном грануляторе, а в качестве жидкой фазы используют водную вытяжку растворимых компонентов из этих же удобрений, температура которой находится в интервале 80-90^oC.

Такой технический результат достигается при использовании совокупности существенных признаков, характеризующих предлагаемый способ производства гранулированных удобрений из тонкодисперсных порошкообразных материалов.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что в способе производства гранулированных удобрений, включающем гранулирование с вводом связующей добавки, дополнительно введены и изменены следующие операции: дозирование тонкодисперсных порошкообразных материалов, их смешивание, увлажнение и гранулирование окатыванием с добавками или без них в барабанном или тарельчатом грануляторе, причем в качестве жидкой фазы при гранулировании используется водная вытяжка растворимых компонентов из этих же удобрений, имеющая температуру 80-90^oC. При этом возможно гранулирование весьма тонкодисперсных порошкообразных материалов, имеющих микронную крупность частиц, с получением гранул требуемой крупности 1-4 мм. За счет ввода водной вытяжки растворимых компонентов этих же удобрений, повышается содержание полезных веществ в готовой продукции и увеличивается прочность гранул при кристаллизации дополнительно введенных в них солей. Применение горячего раствора (водной вытяжки) позволяет повысить растворимость полезных веществ и увеличить их внесение в готовый продукт, улучшая тем самым его качество. Предлагаемый способ позволяет также вводить в гранулируемое удобрение любые необходимые добавки для улучшения его качества и расширения сферы применения.

Пример. Калийно-известковое порошкообразное удобрение крупностью 96-98% 0,040 мм имеет следующий химический состав основных компонентов, мас. K₂O 48,37; Na₂O 2,15; SiO₂ 5,36; Al₂O₃ 0,79; Fe₂O₃ 0,42; CaO 25,47; MgO - 0,29; SO₃ 15,98.

Это же удобрение растворяется в воде при температуре 95-100^oC в соотношении Ж:Т=3:1, затем из него берется водная вытяжка плотностью 15-18 г/100 г раствора с температурой 80-90^oC. Растворенные в воде основные компоненты имеют следующий химический состав, мас. K₂ 0,87, 29; Na₂O 2,8; CaO 0,81; Al₂O₃ 0,1.

Сухое порошкообразное калийно-известковое удобрение дозировалось, увлажнялось указанной водной вытяжкой до влажности 5-7% перемешивалось в лопастном смесителе и подавалось в тарельчатый гранулятор диаметром 1 м с высотой борта 0,1 м. Туда же водо-воздушной форсункой подавалась жидкая фаза в количестве, необходимом для получения гранул крупность 1-4 мм. Для указанных удобрений оптимальная влажность при окатывании таких гранул составляет 16±1% В качестве жидкой фазы использовали водную вытяжку раствора калийно-известковых удобрений (ВВКИУ), воду, сульфитно-спиртовую барду (ССБ) и смесь сульфата калия с силикатом натрия по прототипу. Сравнительные данные опытов приведены в таблице.

Анализ приведенных в таблице результатов показывает, что применение в качестве жидкой фазы водной вытяжки раствора удобрений при гранулировании окатыванием позволяет получить наиболее прочные гранулы ровного грансостава с максимальным содержанием полезных компонентов (в данном случае K₂O и CaO).

Формула изобретения

Способ производства гранулированных удобрений из тонкодисперсных порошкообразных материалов, включающий их дозирование, смешивание, увлажнение и гранулирование окатыванием с добавками или без них, отличающийся тем, что гранулирование окатыванием ведут с использованием в качестве жидкой фазы водной вытяжки растворимых компонентов из этих же удобрений, имеющей температуру 80 90^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1