Способ получения гранулированного хлористого калия
Владельцы патента RU 2769801:
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" (RU)
Изобретение может быть использовано при получении калийных удобрений. Способ получения гранулированного хлористого калия включает сушку флотационного хлористого калия, гранулирование методом прессования, кондиционирование гранул с введением гидрофобных добавок. Перед стадией сушки в хлористый калий вводят раствор метасиликата натрия в количестве 0,3-1,25 кг/т в пересчете на сухое. Кондиционирование гранул проводят смесью индустриального масла и октадециламина при соотношении 84/16 - 92/08 в количестве не менее 2,5 л/т гранулята. Изобретение позволяет снизить гигроскопичность и повысить прочность гранул. 1 табл., 6 пр.
Изобретение относится к технологии получения гранулированных калийных удобрений, в частности из флотационного или галургического хлористого калия, и может быть использовано для улучшения товарных свойств удобрений: повышения гидрофобности (снижения гигроскопичности) и повышения прочности гранул.
Известен способ кондиционирования гранулированного хлористого калия специальными реагентами / патент RU №93020813 (А) /. Предлагаемое кондиционирование гранул осуществляют водным раствором 1,3-диаксановых спиртов и карбамида при их массовом соотношении 1: 0,5.
Недостатками способа являются невысокая влагостойкость, способствующая поглощению влаги при транспортировке удобрения КС1, поскольку спирты и карбамид являются гидрофильными веществами и увеличивают гигроскопичность продукта КС1, кроме того присутствующие в продукте примеси хлоридов магния и кальция также способствуют поглощению воды.
Известен способ получения хлористого калия методом растворения и кристаллизации / патент RU №2652256 от 25.04.2018 г. /, включающий сушку влажного концентрата с получением обеспыленного продукта и пылевой фракции, кондиционирование обеспыленного продукта реагентами. Пылевую фракцию подвергают брикетированию, при этом массовое отношение в ней фракций от 0,1 до 0,2 мм к фракции менее 0,1 мм составляет от 0,3 до 5. Причем брикетирование ведут при любой из температур от выхода пылевой фракции из сушки до ее остывания с добавлением микро- и макропримесей соединений, содержащих В, N, Р, С, S, Si, металлы или их комбинации и с добавлением хлорида натрия и/или кальция.
Недостатком способа является высокая гигроскопичность брикетированного продукта, содержащего гигроскопичные примеси хлоридов магния и кальция, способствующие поглощению влаги.
Известен способ получения гранулированного хлористого калия / патент RU №2533897 от 27.11.2014 г. /, который включает обеспыливание удобрения в кипящем слое, кондиционирование хлористого калия, содержащего хлориды щелочно-земельных металлов, соединениями минерального вещества, связывающими ионы металла в негигроскопические продукты, и охлаждение, причем кондиционирование ведут на стадии фильтрации суспензии хлористого калия промывкой осадка хлористого калия водными растворами минерального вещества, взятыми в количестве, обеспечивающем кратность промывки 0,5-1,5, при этом концентрацию щелочно-земельного металла в жидкой фазе после промывки осадка определяют по эмпирической формуле, щелочную добавку растворяют в промывной жидкости, которой промывают осадок при его выделении фильтрацией из суспензии хлористого калия, полученную твердую фазу сушат и гранулируют.
Недостатком способа является достаточно высокая гигроскопичность гранулированного хлористого калия и низкая механическая прочность гранул.
Известен также способ получения гранулированного хлористого калия / патент RU №2157356 от 10.10.2000 г. /, принятый за прототип, который включает смачивание и сушку гранул продукта в кипящем слое с последующим кондиционированием органическими веществами и охлаждением, при этом смачивание и сушку ведут одновременно в кипящем слое, используя для этого суспензию хлористого калия в его насыщенном растворе с соотношением жидкой и твердой фаз Ж : Т = 0,7-2,5, а сушку ведут при температуре выше 100°С, при наличии в продукте хлоридов щелочноземельных металлов дополнительно кондиционирование ведут минеральными веществами, связывающими ионы металла в негигроскопические продукты.
Недостатком способа является высокая гигроскопичность гранулированного продукта и низкая механическая прочность гранул. Кроме того, недостатком известного способа является трудность равномерного распределения минерального вещества по всему объему гранул, поскольку обработку ведут только с поверхности гранул.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в снижении гигроскопичности и повышении прочности гранул.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе получения гранулированного хлористого калия, включающем сушку флотационного хлористого калия, гранулирование методом прессования, кондиционирование гранул с введением гидрофобных добавок согласно изобретению перед стадией сушки в хлористый калий вводят раствор метасиликата натрия, а кондиционирование гранул проводят смесью индустриального масла и октадециламина при соотношении 84/16 - 92/08 в количестве не менее 2,5 л/т гранулята. При этом метасиликат натрия вводят в количестве 0,3-1,25 кг/т в пересчете на сухое.
Введение в хлористый калий раствора метасиликата натрия перед стадией сушки в количестве 0,3-1,25 кг/т в пересчете на сухое способствует равномерному распределению метасиликата по всему объему тукосмеси, последующему быстрому протеканию реакции при повышенных температурах (на стадии сушки КС1) гигроскопичных примесей хлоридов магния и кальция с метасиликатом натрия с образованием негигроскопичных нанодисперсных силикатов магния и кальция, которые на стадии смешивания и последующего прессования формовочной смеси при повышенных температурах упрочняют плитку КС1 и получаемые из нее методом дробления гранулы хлористого калия. А последующее кондиционирование гранул смесью индустриального масла и октадециламина в соотношении 84/16 - 92/08 с расходом не менее 2,5 л/т гранулята позволяет повысить гидрофобность продукта КС1 и снизить гигроскопичность.
Примеры осуществления способа:
Пример 1. Способ получения гранулированного хлористого калия осуществляли следующим образом. Во флотационный хлористый калий, отобранный с Березниковского калийного комбината №2 после центрифугирования, массой 100 г. и с влажностью 5,50% вводили водный раствор метасиликата натрия с расходом 0,3 кг/т (в пересчете на сухой КС1), тукосмесь механически перемешивали и подвергали сушке в лабораторной печи при температуре 120°С. Высушенный концентрат гранулировали методом прессования на лабораторном прессе при Т=25°С и давлении 150 кгс/см2, полученные гранулы обрабатывали смесью индустриального масла и октадециламина в соотношении 92/08 с расходом смеси 2,5 л/т. Статическая прочность полученных гранул хлористого калия, измеренная по стандартной методике на приборе «ИПГ-1М», составила 158,8 Н/гран, влагопоглощение, измеренное после выдержки продукта в течение 24 часов при Т=25°С и влажности воздуха 80% составила - 2,0%.
Пример 2. Способ получения гранулированного хлористого калия осуществляли по примеру 1, с тем отличием, что во флотационный хлористый калий, отобранный после центрифугирования, вводили водный раствор метасиликата натрия с расходом 0,6 кг/т (в пересчете на сухой КС1), перемешивали и подвергали сушке в лабораторной печи при температуре 120°С. Высушенный концентрат гранулировали методом прессования, полученные гранулы обрабатывали смесью индустриального масла и октадециламина в соотношении 88/12 с расходом смеси 2,5 л/т. Статическая прочность полученных гранул составила 197,1 Н/гран, влагопоглощение - 1,8%.
Пример 3. Способ получения гранулированного хлористого калия осуществляли по примеру 1, с тем отличием, что во флотационный хлористый калий, отобранный после центрифугирования, вводили водный раствор метасиликата натрия с расходом 1,25 кг/т (в пересчете на сухой КС1), перемешивали и подвергали сушке в лабораторной печи при температуре 120°С. Высушенный концентрат гранулировали методом прессования, полученные гранулы обрабатывали смесью индустриального масла и октадециламина в соотношении 88/12 с расходом смеси 2,5 л/т. Статическая прочность полученных гранул составила 182,5 Н/гран, влагопоглощение - 2,0%.
Пример 4. Способ получения гранулированного хлористого калия осуществляли по примеру 1, с тем отличием, что во флотационный хлористый калий, отобранный после центрифугирования, вводили водный раствор метасиликата натрия с расходом 1,25 кг/т (в пересчете на сухой КС1), перемешивали и подвергали сушке в лабораторной печи при температуре 120°С. Высушенный концентрат гранулировали методом прессования, полученные гранулы обрабатывали смесью индустриального масла и октадециламина в соотношении 84/16 с расходом смеси 2,5 л/т. Статическая прочность полученных гранул составила 195,4 Н/гран, влагопоглощение - 1,3%.
Пример 5. Способ получения гранулированного хлористого калия осуществляли по примеру 1, с тем отличием, что во флотационный хлористый калий, отобранный после центрифугирования, вводили водный раствор метасиликата натрия с расходом 0,6 кг/т (в пересчете на сухой КС1), перемешивали и подвергали сушке в лабораторной печи при температуре 120°С. Высушенный концентрат гранулировали методом прессования, полученные гранулы обрабатывали смесью индустриального масла и октадециламина в соотношении 84/16 с расходом смеси 2,5 л/т. Статическая прочность полученных гранул составила 192,4 Н/гран, влагопоглощение - 1,9%.
Пример 6. Способ получения гранулированного хлористого калия осуществляли по примеру 1, с тем отличием, что во флотационный хлористый калий, отобранный после центрифугирования, не вводили водный раствор метасиликата натрия и подвергали сушке в лабораторной печи при температуре 120°С. Высушенный концентрат гранулировали методом прессования, полученные гранулы не обрабатывали смесью индустриального масла и октадециламина. Статическая прочность полученных гранул составила 122,1 Н/гран, влагопоглощение - 3,7%.
Из анализа данных таблицы следует, что по сравнению с контрольным режимом гранулирования хлористого калия без введения метасиликата натрия и без обработки гранулята КС1 смесью масла и аминов заявляемый способ позволяет увеличить прочность гранул с 122.1 до 197,1 Н/гранула и снизить гигроскопичность гранулята с 3,7% до 1,3%, что улучшает товарные характеристики гранулированного хлористого калия.
Способ получения гранулированного хлористого калия, включающий сушку флотационного хлористого калия, гранулирование методом прессования, кондиционирование гранул с введением гидрофобных добавок, отличающийся тем, что перед стадией сушки в хлористый калий вводят раствор метасиликата натрия в количестве 0,3-1,25 кг/т в пересчете на сухое, а кондиционирование гранул проводят смесью индустриального масла и октадециламина при соотношении 84/16 - 92/08 в количестве не менее 2,5 л/т гранулята.
