Verfahren zur Herstellung eines haltbaren gekörnten lialkstiekstoffes. Die Erfindiiii- bezieht sieh auf ein Ver- n I <B>"</B> a lireii zur Herstellun-, C eines haltbaren 2n -e- körnten Kalkstickstoffes, wobei sowohl wäh rend der Herstellung,
wie auch beim Lagern der fertigen Produkte Stickstoffverluste weitgehend vermieden werden können.
Es sind eine grosse Reihe von Verfahren zur Körnung von Kalkstickstoff bekannt. Es ist zum Beispiel bereits vorgeschlagen wor den, den Kalkstickstoff mit brösserenWasser- inengen zu behandeln als von -dem Kalk und Karbid gebunden werden kann und hierbei (las chemisch nicht gebundene Wasser un mittelbar zu verdampfen. Ein ähnliches Ver fahren besteht darin, dass die Körnung und Trocknung in zwei getrennten Arbeitsgängen vorgenommen wird.
Das vorliegende Verfahren ist ein Kom binationsverfahren und ist dadurch gehenn- zeichnet, dass pulverförmiger Kalkstickstoff mit einer zur @Iydratisierung der Beimengun gen, wie Kalk und zum Beispiel Caleium- karbid ausreichenden -Zenbe Wasser und mit einem Bindemittel behandelt, gekörnt und zur Entfernung des Wassers erhitzt wird. Besonders zweckmässig ist es, alle Behand lungsstufen auch in besonderen Apparaturen vorzunehmen.
Die Trocknung wird nicht, wie bisher, bei verhältnismässig niedrigen Tempe raturen, sondern bei erhöhten Temperaturen, insbesondere solchen von über<B>100'C,</B> vor genommen. Durch ein möglichst schnelles Erhitzen auf diese hohen Temperaturen wird jede Umwandlung des Stickstoffes in Di- cya.ndiamid und ein Verlust an Stickstoff durch Ammoniakbildung vermieden.
Die Körnung des Kalkstickstoffes kann auf beliebige Weise, am besten vor der Er hitzung zur Entfernung des Wassers er folgen, wobei unter Körnung jede Art der Formung verstanden wird. Als Bindemittel kommen zum Beispiel Lösungen von Nitra ten, insbesondere Calciumnitrat, Ammonium nitrat oder Salpetersäure in Frage. Es kön nen aber auch andere Stoffe, wie Cal- eiumchlorid oder andere Kalkverbindungen, Zucker, Stärke, Harnstoff, Glukose, Sulfite usw. als solche oder in Lösung verwendet werden.
Die Zuführung des Bindemittels oder der Bindemittellösungen kann bei ge wöhnlicher Temperatur, in der Wärme, oder besonders zweckmässig unter Kühlung er folgen. Die Hydratisierung des Kalkstick stoffes kann in mehreren Stufen erfolgen, wobei in allen Stufen dieselben Flüssigkeiten verwendet werden können, oder zum Beispiel in der ersten Stufe nur Wasser und in einer zweiten Stufe die Bindemittellösung zur Ein wirkung gebracht wird.
Man kann zum Bei spiel die Hydratisierung in folgender Weise ausführen: Man mischt zunächst den feingemahlenen Kalkstickstoff mit der notwendigen Menge Wasser innig in einem besonderen Mischer, der geeignete Vorrichtungen, zum Beispiel eine radiale Achse mit Flügeln oder der gleichen, zur Durcharbeitung der Masse be sitzt; .durch diesen Mischer wird das Ma terial so schnell durchgeschickt, dass nur eine teilweise Hydratisierung eintritt und die Temperatur nicht allzu hoch, nicht über 70 , steigt.
Aus diesem Mischer gelangt die Masse in einen zweiten Apparat, zum Beispiel in eine rotierende Trommel, in der die Hydratisierung zu Ende verläuft, wobei man erheblich höhere Tem peraturen bis zu 175 , zweckmässig 120 bis <B>150</B> , erreichen lässt. Während und/oder zwi schen den Behandlungsstufen kann eine Kühlung erfolgen. Man kann auch einen Teil .des so behandelten Kalkstickstoffes mit einem Überschuss von Wasser bezw. mit einer Wasserüberschuss enthaltenden Lösung des Bindemittels behandeln und dieses Ge misch dann mit weiterem Kalkstickstoff ver setzen.
Den hydratisierten Kalkstickstoff lässt man zweckmässig abkühlen.
Als besonders vorteilhaft hat sich eine Kombination folgender Arbeitsstufen er geben: Rohes Calciumcyanamid wird mit einem möglichst geringen, aber für die vollständige Timsetzung des freien Kalkes in Calcium- lydroxyd und für die vollständige Zerstö rung des Calciumkarbides hinreichenden Be trag von Wasser hydratisiert. Es werden zweckmässig Wassermengen von 2 bis 10%, vorzugsweise<B>3</B> bis 6 % , bezogen auf die Menge des rohen Kalkstickstoffes, ange wandt.
Die Hydratisierung kann unter Kühlung oder auch, um eine möglichst schnelle Reak tion zu erhalten, bei erhöhter Temperatur, ja sogar unter Einhaltung der oben angegebe nen Bedingungen bei Temperaturen über <B>100'</B> C vorgenommen werden, wobei nur darauf geachtet werden muss, dass jede Di- cyandiamidbildung möglichst weitgehend vermieden wird. Es ist zweckmässig, wäh rend der Hydratisierung durch Rühren oder ähnliches für eine innige Mischung zu sorgen.
Der hydratisierte, zweckmässig auf Raumtemperatur abgekühlte Kalkstickstoff wird dann mit soviel einer wässerigen Lo sung des Bindemittels behandelt, dass ein feuchtes Pulver gebildet wird. Das Binde- mittel wird zweckmässig in gesättigter oder nahezu gesättigter, gegebenenfalls warmer Lösung angewandt. Bei Verwendung von Calciumnitrat können zum Beispiel Beträge von 5 bis<B>50%</B> (zweckmässig 10 bis 12%) Nitrat in etwa 50 % iger Lösung verwendet: werden.
Derartige Konzentrationen verhin dern anscheinend ein Inlösuüggehen des Cal ciumcyanamides. Das feuchte Pulver wird dann in einer geeigneten Mühle zerkleinert. um die in den vorhergehenden Stufen gebil deten Klumpen zu zerstören. Der feuchte Kalkstickstoff wird dann in einem, zweck mässig horizontalen, rotierenden Zylinder bei -gewöhnlicher Temperatur gekörnt und das granulierte Material abgesiebt, wobei die Rückstände in die Zerkleinerungs- oder Kör nungsvorrichtungen zurückgeführt werden.
Das gekörnte abgesiebte Material wird in einem besonderen Trockner schnell auf hohe Temperatur so erhitzt, dass Zersetzungen vermieden werden und dass der Gehalt an freiem Wasser auf 5 % - vorzugsweise 1. bis 2% - herabgedrückt wird. Unter freiem Wasser wird hierbei das Wasser verstanden, das bei Temperaturen unter <B>115'</B> C abtreib- bar ist. Wenn der wesentliche Teil des freien Wassers entfernt worden ist, kann das Trocknen oder Erhitzen längere Zeit ohne Schaden fortgesetzt werden, es ist aber zweckmässig, den ganzen Trockenprozess in weniger als drei Stunden durchzuführen.
Die Dauer der Trocknung hängt natürlich von der Grösse der Körnung ab.
In den beiliegenden Zeichnungen ist eine Ausführungsform des Verfahrens anhand einer beispielsweisen Apparatur schematisch dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 schematisch die wesentlichen Stu fen des Prozesses und Fig. 2 die Ansicht einer einfachen An lage zur Durchführung des Verfahrens. Wie in Fig.l gezeigt, wird der rohe Kalkstickstoff in einem Mischer 3 mit Was ser 2 bis zur vollständigen Hydratisation behandelt. DaSMaterial wird dann gekühlt (4) und gelangt in einen Mischer 5.
Eine Lö sung 6 eines geeigneten Bindemittels, be sonders Calciumnitrat in ungefähr 50%iger Lösung, wird innig hiermit gemischt. Bei der Mischung soll darauf geachtet werden, dass die Lösung so gleichmässig über die ganze Masse verteilt wird wie möglich, um die Bildung starker Klumpen zu verhindern und die spätere Körnung zu erleichtern. Da die Bildung von Klumpen nicht völlig ver hindert werden kann, wird das feuchte Ma terial von den Mischern in einen Desintegra- tor 7 gebracht. Dieser kann irgend eine ge eignete Art von Mühle sein.
Das Material wird dann in die Körnungs- vorrichtung 8 gebracht, wo bei Lufttempera tur das Material zu Körnern der gewünsch- l.en Grösse agglomeriert wird. Es ist zweck mässig, den Betrag der Lösung und die Art der Granulierung so zu führen, dass die Grösse der gebildeten Körner zwischen 8 und <B>100</B> Maschen liegt. Das gekörnte Produkt wird dann über ein Sieb 9 geführt, um die Teilchen, die grösser als acht Maschen sind, zurückzuhalten, die dann in den Desintegra- tor 7 zurückgeführt werden.
Ausser dem Sieb 9 oder an Stelle desselben kann zwi schen 7 und 8 ein Sieb,eingeschaltet werden, womit erreicht wird, dass 8 mit vollkommen gleichmässigem Material einer bestimmten Grösse beschickt wird. Die Körner werden dann durch einen Rotationstrockner 11 ge führt und der Einwirkung heisser Gase unterworfen, die im Gleich- oder Gegenstrom zum Material geführt werden können. Der Führungssinn der Gase ist nicht sehr wich tig, dagegen kommt es darauf an, das Was ser in möglichst kurzer Zeit zu entfernen.
Es ist wichtig, die grösseren Stücke des gekörnten Materials vor dem Trocknen zu entfernen, weil auf diese Weise Dieyan- diamidbildung vermieden wird und diese grösseren Klumpen in den Desintegrator zu rückgeführt und wieder nutzbar gemacht werden können. '-, Die Apparatur gemäss Fig. 2 besteht im wesentlichen aus einem Vorratsbehälter 12 für hydratisierten gekühlten Kalkstickstoff, aus dem dieser durch eine Förderschnecke 13 in einen Mischer 14 gebracht wird, der zum Beispiel aus einem Zylinder besteht, der eine rotierende Welle mit Schaufeln oder ähnlichen Organen besitzt.
Eine Lösung von Caleiumnitrat oder einem ähnlichen geeig neten Bindemittel wird aus dem Tank 15 durch Rohr 16 in .den Mischer 14 geleitet, wo sie in möglichst feiner Verteilung, zum Beispiel durch eine Anzahl Düsen, auf das Material zur Einwirkung gebracht wird, um eine gleichmässige Benetzung zu erzielen. Von dem Ende 17 des Mischers gelangt das Ma terial in .den Desintegrator 1,8 und von dort in die Körnungsvorrichtung 19. Diese ist zum Beispiel ein leicht geneigter offener Zy linder, der sich""mit geeigneter Geschwindig keit .dreht, so dass das Material in verhältnis mässig kurzer Zeit durchläuft.
Der Zylinder soll .so konstruiert sein, dass das Material nicht frei durchfliessen kann, sondern sich in einem oder mehreren Punkten staut, um sich erst nach Erreichung eines gewissen Ni veaus weiter zu bewegen. Die Umdrehungs- geschwindigkeit wird zweckmässig so ge wählt, dass die Teilchen nicht völlig mit rotieren, sondern aus dem obern Teil des Zy linders zurückfallen. Durch die Rotations geschwindigkeit, durch die Menge des Mate rials, den Feuchtigkeitsgehalt und die Ab messungen des Zylinders bezw. seiner Ab teilungen kann man die Grösse der Körnung bestimmen. Bei .der obengenannten Mischung genügen zum Beispiel 45 Minuten vollstän dig für eine genügende Körnung des Pro duktes.
Vom- Auslaufende 20 fällt das Material auf eine Fördervorrichtung 21 und gelangt auf das Schüttelsieb 22, wo die grossen Par- tikelchen abgetrennt werden, während die Körner auf dem Förderband 23 in den Ro tationstrockner 24 gelangen, der zum Bei spiel aus einem doppelwandigen Zylinder be stehen kann, der zwischen den beiden Wan dungen durch radiale Längswände unterteilt ist. Die auf Sieb 2.2 abgetrennten zu grossen Körner können zu dem Desintegrator 18 durch ein nicht gezeichnetes Förderband oder auf beliebige andere Weise zurückgeführt werden.
Heisse -Luft oder heisse Verbren nungsgase, die in dem Ofen 25 erzeugt wer den, gehen durch das Rohr 26 in den Rota tionstrockner 24, ohne zunächst in Berührung mit den zu trocknenden Körnern zu gelan gen. Die Gase, die zweckmässig mit einer Temperatur von 250 bis 275 eintreten und mit einer Temperatur von etwas unter 100 , zum Beispiel 8,5- , austreten sollen, durch streichen den Trockner der Länge nach bis zu dem Ende 27, von wo aus sie zurück geleitet werden und .durch die verschiedenen Abteilungen des Trockners, die die Körner enthalten, streichen, so dass hier heisse Gase und Material in direkte Berührung gelangen. Die Abgase werden durch das Rohr 28 ab geführt.
In der vorstehend beschriebenen Appara tur sind für Hydratisierung, Zusatz des Bindemittels, Körnung und Trocknung be sondere Arbeitsstufen vorgesehen, wobei die Dicyandiamidbildüng zum Beispiel entweder durch einen möglichst geringen Wasserüber- schuss oder im Falle eines Wasserüber schusses durch Arbeiten bei möglichst tiefer Temperatur oder durch möglichst schnelles Erhitzen vermieden werden soll.
Ein beson derer Vorteil der Verwendung der beschrie benen Apparatur für die Ausübung des neuen Verfahrens besteht darin, da.ss es be reits bei einem einmaligen Durchgang ge lingt, beinahe das gesamte Material in Korn form überzuführen, während bei den be kannten Verfahren ein sehr viel grösserer Prozentsatz an nicht gekörntem Material an fällt, das mehrmals durch die Apparatur ge schickt werden muss.
Das Verfahren lässt sich nicht nur auf aus Karbid hergestellten Kalkstickstoff, sondern auch auf solchen Kalkstickstoff anwenden, der aus Calciumoxy d oder Ca1- eiumkarbonat und Ammoniak oder Ammo- niak-Kohlenoxyd- bezw. Kohlensäuregemi- schen, Blausäure oder ähnlichen Gasen ge wonnen ist. Die Körner können auch in be kannter Weise einer Ölung oder ähnlichen, die Staubentwicklung weiter herabsetzenden Behandlung unterworfen werden.
Process for making a durable granular elastic fabric. The invention relates to a ver n I <B> "</B> a lireii for the production of a durable 2n -grained calcium cyanamide, both during the production,
just as nitrogen losses can largely be avoided when storing the finished products.
A large number of methods for granulating calcium cyanamide are known. For example, it has already been proposed to treat the calcium cyanamide with greater amounts of water than can be bound by the lime and carbide and to evaporate the chemically unbound water directly. A similar process is that the grain and drying is carried out in two separate operations.
The present process is a combination process and is characterized in that powdered calcium cyanamide is treated with a zenbe water that is sufficient to hydrate the admixtures, such as lime and calcium carbide, for example, and is granulated and granulated to remove the water is heated. It is particularly useful to carry out all treatment stages in special equipment.
The drying is not carried out, as before, at relatively low temperatures, but rather at elevated temperatures, in particular those of over <B> 100.degree. C., </B>. Heating to these high temperatures as quickly as possible avoids any conversion of the nitrogen into dicyandiamide and a loss of nitrogen due to the formation of ammonia.
The grain size of the calcium cyanamide can be used in any way, preferably before it is heated to remove the water, and grain size means any type of shaping. For example, solutions of nitrates, in particular calcium nitrate, ammonium nitrate or nitric acid, can be used as binders. However, other substances such as calcium chloride or other lime compounds, sugar, starch, urea, glucose, sulfites, etc., can also be used as such or in solution.
The supply of the binding agent or the binding agent solutions can be carried out at an ordinary temperature, in the heat, or particularly advantageously with cooling. The hydration of the lime stick material can take place in several stages, the same liquids can be used in all stages, or, for example, in the first stage only water and in a second stage the binder solution is brought into effect.
You can, for example, carry out hydration in the following way: you first mix the finely ground calcium cyanamide with the necessary amount of water intimately in a special mixer with suitable devices, for example a radial axis with blades or the like, for working through the mass ; The material is sent through this mixer so quickly that only partial hydration occurs and the temperature does not rise too high, not above 70.
From this mixer, the mass passes into a second apparatus, for example into a rotating drum, in which the hydration runs to the end, with considerably higher temperatures of up to 175, expediently 120 to 150, being achieved . Cooling can take place during and / or between the treatment stages. You can also use a part of the calcium cyanamide treated in this way with an excess of water. Treat with a solution of the binding agent containing excess water and then set this mixture with more calcium cyanamide.
The hydrated calcium cyanamide is expediently allowed to cool down.
A combination of the following work steps has proven to be particularly advantageous: Crude calcium cyanamide is hydrated with as little water as possible, but sufficient for the complete conversion of the free lime to calcium hydroxide and for the complete destruction of the calcium carbide. It is expedient to use amounts of water of 2 to 10%, preferably 3 to 6%, based on the amount of the crude calcium cyanamide.
The hydration can be carried out with cooling or, in order to obtain the fastest possible reaction, at an elevated temperature, even in compliance with the abovementioned conditions at temperatures above 100 ° C., care only it must be ensured that any dicyandiamide formation is avoided as far as possible. It is advisable to ensure an intimate mixture during hydration by stirring or the like.
The hydrated calcium cyanamide, expediently cooled to room temperature, is then treated with enough of an aqueous solution of the binding agent that a moist powder is formed. The binding agent is expediently used in a saturated or almost saturated, optionally warm solution. When using calcium nitrate, amounts of 5 to <B> 50% </B> (expediently 10 to 12%) nitrate in an approximately 50% solution can be used, for example.
Such concentrations apparently prevent the calcium cyanamide from dissolving. The moist powder is then crushed in a suitable mill. to destroy the lumps formed in the previous stages. The moist calcium cyanamide is then granulated in an expediently horizontal rotating cylinder at normal temperature and the granulated material is sieved off, the residues being returned to the comminution or granulation devices.
The granular, screened material is quickly heated to a high temperature in a special dryer so that decomposition is avoided and that the content of free water is reduced to 5% - preferably 1 to 2%. In this context, free water is understood to mean the water that can be driven off at temperatures below 115.degree. When most of the free water has been removed, drying or heating can be continued for a long time without damage, but it is advisable to complete the entire drying process in less than three hours.
The drying time naturally depends on the size of the grain.
In the accompanying drawings, an embodiment of the method is shown schematically using an exemplary apparatus, namely: Fig. 1 schematically shows the essential stages of the process and Fig. 2 is a view of a simple system for performing the method. As shown in Fig.l, the raw calcium cyanamide is treated in a mixer 3 with What water 2 until it is completely hydrated. The material is then cooled (4) and enters a mixer 5.
A solution 6 of a suitable binder, especially calcium nitrate in approximately 50% solution, is intimately mixed with it. When mixing, care should be taken to ensure that the solution is distributed as evenly over the entire mass as possible in order to prevent the formation of strong lumps and to facilitate the subsequent graining. Since the formation of lumps cannot be completely prevented, the damp material is brought into a disintegrator 7 by the mixers. This can be any suitable type of mill.
The material is then brought into the granulating device 8, where the material is agglomerated into granules of the desired size at air temperature. It is advisable to adjust the amount of solution and the type of granulation so that the size of the grains formed is between 8 and 100 meshes. The granulated product is then passed over a sieve 9 in order to hold back the particles that are larger than eight meshes, which are then returned to the disintegrator 7.
In addition to the sieve 9 or instead of the same, a sieve can be switched on between 7 and 8, which means that 8 is charged with completely uniform material of a certain size. The grains are then passed through a rotary dryer 11 and subjected to the action of hot gases that can be guided in cocurrent or countercurrent to the material. The sense of control of the gases is not very important, on the other hand it is important to remove the water in the shortest possible time.
It is important to remove the larger pieces of the granular material before drying because this avoids the formation of dieyanodiamide and these larger lumps can be returned to the disintegrator and made usable again. 2 consists essentially of a storage container 12 for hydrated chilled calcium cyanamide, from which it is brought by a screw conveyor 13 into a mixer 14, which consists for example of a cylinder which has a rotating shaft with blades or possesses similar organs.
A solution of calcium nitrate or a similar suitable binder is passed from the tank 15 through pipe 16 into the mixer 14, where it is applied to the material in the finest possible distribution, for example through a number of nozzles, in order to ensure a uniform To achieve wetting. From the end 17 of the mixer, the material arrives in the disintegrator 1.8 and from there into the granulation device 19. This is, for example, a slightly inclined open cylinder that "rotates" at a suitable speed so that the Material passes through in a relatively short time.
The cylinder should be constructed in such a way that the material cannot flow through freely, but accumulates in one or more points so that it can only continue to move after a certain level has been reached. The speed of rotation is expediently chosen so that the particles do not rotate completely, but fall back from the upper part of the cylinder. The rotation speed, the amount of mate rials, the moisture content and the dimensions of the cylinder BEZW. its divisions can be used to determine the size of the grain. In the case of the above mixture, for example, 45 minutes are sufficient for a sufficient grain size of the product.
From the outlet end 20, the material falls onto a conveyor device 21 and arrives at the vibrating screen 22, where the large particles are separated off, while the grains on the conveyor belt 23 enter the rotary dryer 24, which for example consists of a double-walled cylinder can stand, which is divided between the two Wan applications by radial longitudinal walls. The oversized grains separated on sieve 2.2 can be returned to the disintegrator 18 by a conveyor belt (not shown) or in any other way.
Hot air or hot combustion gases that are generated in the furnace 25, go through the tube 26 in the rotary dryer 24 without first coming into contact with the grains to be dried. The gases, which are expediently at a temperature of 250 to 275 enter and should exit at a temperature of slightly below 100, for example 8.5-, by stroking the dryer lengthways to the end 27, from where they are returned and .through the various departments of the Dryer that contains the grains, so that hot gases and material come into direct contact. The exhaust gases are passed through the pipe 28.
In the apparatus described above, special work steps are provided for hydration, addition of the binder, granulation and drying, the dicyandiamide formation, for example, either by the smallest possible excess of water or, in the case of an excess of water, by working at the lowest possible temperature or by rapid heating should be avoided.
A particular advantage of using the apparatus described for carrying out the new process is that it is already possible to convert almost all of the material into grain form in a single pass, whereas a great deal is possible with the known processes larger percentage of non-granulated material falls that has to be sent several times through the apparatus.
The process can be applied not only to calcium cyanamide produced from carbide, but also to such calcium cyanamide which is composed of calcium oxide or calcium carbonate and ammonia or ammonia-carbon oxide or. Carbon dioxide mixtures, hydrocyanic acid or similar gases are obtained. The grains can also be subjected to an oiling or similar treatment which further reduces the formation of dust in a known manner.