CS256057B1 - Sposob výroby jcdnoziožkcvýcli alebo viaczložkových granulovaných hnojív - Google Patents

Abstract

Riešenie sa týká spůsobu výroby jednozložkových alebo viaczložkových granulovaných hnojív obsahujúcich dihydrogénfosforečnan vápenatý alebo zmes dihydrogénfosforečnanu a síranu vápenatého. Spůsob výroby spočívá v tom, že začlenenie častíc disperzně) tuhej fázy do granúl prebieha v přítomnosti sulfitových výpalkov tzv. „šlempy“, odpiadajúcej pri alkoholickom kvašení sulfitových výluhov zo sulfitového varenia celulózy. Sulfitové výpalky sa do granulačnej hmoty pridávajú v množstve 0,01 až 7,8 hmotnostných dielov sušiny, s výhodou v množstve 0,6 až 3,7 hmotnostných dielov sušiny, na 100 hmotnostných dielov finálneho granulovaného hnojivá. Sulfitové výpalky sa můžu do granulačnej hmoty přidávat vo formě ich vodného roztoku, alebo roztoku sulfitových výpalkov v čpavkovej vodě.

Description

Vynález sa týká spůsobu .výroby jednozložkových alebo vláczložkóvých granulovaných hnojíy ohsahujúcičh dihydrogénfosforečnan vápenatý, alebo zmes dihydrogénfosforečnanu a síranu vápenatého.

Granulovaný superfostát · sa v -súčasnosti vyrába granijláciou práškového produktu, alebo granuláciou brečky. Vývoj granulačných procesov produktov tohoto typu súhrnne spracoval John O. I-íardesty v 11. kapitole „Granulation“ publikácie „Superphosphate: Its History, Chemistry, and Manufacture“ U. S. Department of Agriculture, Washington, D. C., December 1984.

V ČSSR sa granulovaný superfosfát (GSF) vyrába z vyzretého superfosfátu (SPF), a to u SPF-Kola po asi 20 dňocb zretia a v případe SPF vyrobeného z afrických fosforitov tzv. SPF-Afrika po cca 10 dňocb zretia. Vyzretý superfosfát sa po dezintegrácii dopravuje pásom do grantřlačnej stanice, kde sa dávkuje do bubnového granulátora. Tu sa nastrekuje roztokom amoniaku a připadne i vody, ktorá sa obvykle používá ako granulaená kvapalina. Surový granulát sa vedie dalej do rotačnej sušiarne, odkial' do rotačných — bubnových chladičov a z týchto dalej na triedenie, ktoré sa obvykle uskutočňuje na vibračných sitách.

Ako produkt sa obvykle berte přepad cez síto s otvormi ok 5 mm a zostatok na site 1 mm. Hrubá frakcia sa drví na .dýviči a spolu s prepadom* z jemnejšiehb šitá a připadne tiež prachový podiel z odlučovačov sa vracia do granulačného bubna za súčasného dávkovania „čerstvého“ práškového SPF, pričom celý cyklus sa opakuje.

Literatúra uvádza, že v oblasti obsahu 11 až 16 % vlhkosti prebieha granulácia dobré, ak sú splněné podmienky empirického vzorca (podta Reného Valé):

A + 4F = 108 — 116, predovšetkým 110,5 až 112,5, kde:

A je stupeň rozkladu fosfátu vzhladom na obsah vodorozpustnej, resp. citrátorozpustnej P₂O₅,

F je obsah vofnej P^O- v granulovanom SPF.

V ČSSR používané granulačné technologické postupy umožňujú efektívnu granuláciu SPF s vyšším obsahom vofnej P₂O.·, než 4 °/o, čo zvyšuje nároky na spotřebu čpavkovej vody.

NEWITT a PAPADOPOULOS („The Mechanison of Granule Formation“, Fert. Soc. Proč., London 55, s. 35, 1959) publikovali experimentálně výsledky štúdia vplyvu velkosti častíc granulovaného materiálu, vplyvu povrchového napatia použitej granulačnej kvapaliny a velkosti pórov v granulovanom materiále na vlastnosti získaného granulátu (GSF),

Viaceré osobitnosti výroby granulovaného trojitého superfosfátu uvádzajú vo svojej publikácii KOPYLOV, V. A. — ZAVERTJAEVA, Τ. I. — ANDREJCEŇKO, A. M. — — BYSLAKOVA, L. P.: „Proizvodstvo dvojnogo superfosfátu“, Moskva, Izd. Chimijá 1976, kap. VIII, s. 123 -8.

Základné podmienky pre prevádzkovú výrobu GSF z SPF — Afrika (Alžír, Tunis, Maroko) bubnovou granuláciou (priemer granulátora: 1,4 m; dížka granulátora: 7,5 m; n = 8 otáčok/min; sklon: 1° a projektovaný výkon: 24 t tq/hod.) so zvláštnym zameraním na vplyv teploty (granulácia vodnou parou), výkonu — dávkovania SPF a množstva používanej granulačnej kvapaliny (vody a čpavkovéj vody] v uplynulom obdoví vyhodnotil SCHREIBER (Zborník prednášok z konferencie „Granulace v průmyslu, Ostí n. Labem, 31. 1,—1. 2. 1973).

Maximálna účinnost granulácie sa za uvedených podmienok dosahovala pri výkone 22,4 t tq.h^-1, t. j. 3,73 t P2O5.h^-1. Statisticky významnou sa ukázala závislost tvorby podsltného podielu (<1 mm) na obsahu vofnej P2O₅ v netriedenom granuláte t. j. i vo finálnom výrobku (1—5 mm], pričom optimom pre prevádzkovú účinnost granulácie bola pri obsahu vofnej P₂O₅ v netriedenom granuláte 1,92 hmot. %. Pri tomto stupni neutralizácie obsah podsitného podielu dosahoval len 70 % priemerne vykazovanej hodnoty.

Z odvodených regresných rovnic ďalej vyplynulo, že pri zvyšovaní vlhkosti surového granulátu po určitú hraničnú hodnotu stúpa účinnost granulácie a zvyšuje sa množstvo nadsitného podielu na úkor podsitnej frakcie. Pri zvyšovaní stupňa amoniakalizácie je pre dosiahnutie optimálnej granulácie potřebné materiál viac skrápat, pričom súčasne klesá účinnost granulácie.

Uvedeným sposobom vyrobený GSF má často nízku bodovú pevnost (<10 N) a pri jeho sladovaní, preprave, manipulácii a aplikácii vzniká drtením a oterom granulovaného produktu prach, ktorý znižuje kvalitu a tiež aj agrochemickú účinnost vyrábaného hnojivá. Rovnako v dósledku použitia granulačných kvapalín (voda, čpavková voda), ktoré sa vyznačujú len relativné nízkou adhéznou účinnosťou a relativné vysokou hodnotou povrchového napatia, je obvykle potřebné pracovat s vysokým recyklom, čím pri granulách vznlkajú značné nároky na spotřebu technologickej energie (sušiareň, triedenie, dezintegrácia j.

Teraz sme zistili, že granulačný proces možno zefektivnit, pri súčasnom významnom zlepšeni fyzikálno-mechanických vlastností granúl, pri využití sposobu výroby jednozložkových alebo viaczložkových granulovaných hnojív obsahujúcich dihydrogénfosforečnan vápenatý, alebo zmes dihydrogénfosforečnanu a síranu vápenatého podl'a vynálezu.

Tento spůsob výroby spočívá v tom, že začleňovanie častíc disperznej tuhej fázy do granúl prebieha v přítomnosti sulfitových výpalkov tzv. „šlempy“ odpadajúcej pri alkoholickom kvašení sulfitových výluhov zo sulfitového varénia celulózy, pričom sulfitové výpalky sa do granulačnej hmoty přidávají! v množstve 0,01 až 7,8 hmotnostných dielov sušiny, s výhodou v množstve 0,6 až

3,7 hmotnostných dielov sušiny, na 100 hmotnostných dielov finálneho granulovaného hnojivá.

Pri sulfitovom vaření celulózy odpadajúce výluhy sa po príslušnej úpravě podrobia kvasným a fermentačným procesoru. Tieto procesy obvykle využívajú kvasinky Torula utilis. Kvasným procesom získaný alkohol sa oddestiluje, zvyšok po destilá

C9H1U-I2 θ5-7 My,1-0.3 So,3-1

Zistilo sa tiež, že je výhodné zapravovať sulfitové výpalky do granulačnej hmoty vo formě ich vodného roztoku, alebo vo formě ich roztoku v čpavkovej vodě.

Granulované hnojivá vyrobené sposobom podlá vynálezu sa vyznačujú vysokou bodovou pevnosťou (<25 N), majú hladký a oternvzdorný povrch, v důsledku čoho pri ich skladovaní, preprave a manipulácii vzniká podstatné menej prachového podielu než pri tradičnom sposobe granulácie (vodou, resp. vodnou parou a čpavkovou vodou).

Vysoká adhézna účinnost a povrchovo aktivně vlastnosti sulfitových výpalkov spůsobujú zvýšenie granulačnej účinnosi (zníženie recyklačného poměru), v důsledku čoho sa dosahujú úspory technologickej energie (susiareň, dezintegrátor, triediče).

Přednostou výroby granulovaných hnojív sposobom podlá vynálezu je tiež skutočnosť, že používaná granulačná kvapalina patří medzi druhotné suroviny domáceho póvodu, jej použitie je výhodné z ekonomického i prevádzkového hladiska, surovina má natívny biologicky nezávadný charakter a jej přítomnost v hnojivé zvyšuje agrochemická a agronomickú účinnost přípravku (komplexotvorné vlastnosti, vlastnosti ochranného koloidu, humusotvorná uhlíkatá látka).

Nasledujúce příklad dokumentuji! a 0svetlujú, ale nijako neobmedzujú predmet vynálezu.

Příklad 1

Za použitia laboratórneho modelového tanierového granulátora — „dražírovačky“ sa granuloval jednoduchý práškový superfosfát vyrobený z afrického fosforitu, ktorý obsahoval:

cii alkoholu a/alebo po spracovaní na kfmne droždie a' po zahuštění na obsah cca 45—50 hmot. °/o sušiny nazýváme zahuštěné sulfitové výpalky, alebo jednoducho „šlempou“. „Šlempa“ je chemicky i koloidne chemicky odlišná od východiskových sulfitových výluhov. Sulfitové výpalky možno obvykle charakterizoval nasledovným empirickým vzorcom, získaným přepočítáním obsahu uhlíka, vodíka, kyslíka, dusíka, síry, vápnika, sodíka a draslíka, obsiahnutých v 100 g výpalkov na gramatómy, pričom takto získaný výsledok sa vztiahne na fenylpropánovú jednotku ligninu obsahujúcu v molekule 9 atómov uhlíka (C₉):

í Na0,o3_0 6 K
11,8	limo t.
17,4	hmot.
4,4	hmot.
15,85	hmot.
16,7	hmot.

0-0,3· % vody, % celkovej P₂O₅, % volnej P₂O₅, % vodorozpustnej P₂O₅ a % citrátovorozpustnej P₂O

5·

Z uvedeného chemického zloženia superfosfátu (SPF) vyplynulo, že stupeň rozkladu — konverzia na vodorozpustnú formu Ρ.Ό-, v použitom materiále bol rovný 91,1 pere. a konverzia na citrátovorozpustnú formu P₂O₅ dosahovala takmer 96 %.

Potenciometrickou titráciou používaného SPF sa zistilo, že 1 hmot. % volného P₃O₅ odpovedá spotrebe 14,1 cm³ 1N alkálie na 100 g vzorky SPF. Keďže v záujme zachovania dohřej granulovatelnosti SPF sme zvolili pokles obsahu volnej P₂O5 v priebehu granulácie len cca o 2 % (absolútne), t. 3. na obsah cca 2,4 hmot. % v granuláte, používali sme na neutralizáciu 1,92 hmot. dielov 25 %-nej čpavkovej vody na 100 hmot. dielov SPF. V záujme nastavenia priemerne 17 %-ného obsahu vlhkosti v surovom granuláte sa do granulátora dalej přidávalo 4,93 hmot. dielov vody (vo formě čistej vody, alebo vo formě roztokov zahuštěných sulfitových výpalkov) na 100 hmot, dielov SPF.

V rámci tejto série pokusov holi připravené 4 vzorky GSF s róznym prídavkom sušiny sulfitových výpalkov do granulačnej hmoty (sulfitové výpalky holi do granulačnej hmoty nanášané vo formě zriedených vodných roztokov spolu s už uvedeným — — vždy rovnakým množstvom čpavku).

Pri príprave jednotlivých vzoriek sa pracovalo s granulačnou kvapalinou připravenou homogenizáciou zložiek uvedených v tomto prehlade:

250857

Vzorka Předpokládaný obsah sušiny Zasíúpenia použité) zložky

č. sulfitových výpalkov (SV) vgranulačnejkvapaliue (h. d. suš. SV): (h. d. zložky/10® h. d. SPF) (100 h. d. GSF) Zahuštěné sulfitové Voda Čpavková voda výpalky (25 hmot. % (45 hmot. % suš.)

1	0	0	4,93(	1,92
2	1	1,95	3,86	1,92
3	2	3,89	2,79	1,92
4	4	7,77	0,66	1,92

Připravené vzorky surového granulátu holi vysušené v laboratórnej sušiarni — teplovzdušnom termostate pri teplote 75—80 stupňov Celsia tak, že obsah vlhkosti v pripravenom granuláte bol priemerne rovný

4,5 hmot. % vody. Vzorky í. 3 a 4 vykazovali v prlemere 2—4-násobne vyššiu hodnotu bodové) pevnosti (určovaná tlakom na granulu umiestnená na sklonnej váhe) v porovnaní s pevnosťou grandi připravených bez přídavku výpalkov (vz. 1).

Claims (2)

1. Spůsob výroby jednozložkových alebo viaczložkových granulovaných hnojiv obsahujúcich dihydrogénfosforečnan vápenatý, alebo zmes dihydrogénfosforečnanu a síranu vápenatého vyznačujúci sa tým, že granulácia prebieha v přítomnosti sulfltových výpalkov odpadajúcich pri alkoholickom kvašení sulfitových výluhov zo sulfitového varenla celulózy, pričom sulfitové

VYNALEZU výpalky sa do granulačnej hmoty prMávajú v množstve 0,01 až 7,8 hmotnost ných dielov sušiny na 100 hmotnostnýeh dielov finálneho granulovaného hnojivá.

2. Sposob výroby podlá bodu 1 vyznačený tým, Že sulfitové výpalky sa do granulačnej hmoty pridávajú vo formě vodného roztoku, alebo roztoku v čpavkové) vodě.