PL189493B1 - Sposób wytwarzania nawozów wieloskładnikowych, zawierających azotan amonowy - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania nawozów wieloskladnikowych, zawierajacych azotan amo- nowy, polegajacy na dodawaniu surowca stalego do stopu lub roztworu azotanu amonowe- go i ewentualnie siarczanu amonowego, a nastepnie granulowaniu uzyskanej mieszaniny i suszeniu granul, znamienny tym, ze jako surowiec staly stosuje sie rozdrobniony i wysu- szony siarczan wapniowy o srednim wzorze CaSO 4 nH2C ), gdzie n = 0-3, korzystnie z co najmniej jednym dodatkiem w postaci siarczanu amonowego i/lub czynnika alkalicznego i/lub surowca mikroelementowego w ilosci 10-40% wagowych. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nawozów wieloskładnikowych, zawierających azotan amonowy, a także między innymi siarkę, wapń, magnez i ewentualnie mikroelementy.

Z polskiego opisu patentowego nr 86069 znany jest sposób wytwarzania nawozówmineralnych typu saletrzaku. W sposobie tym do stopu azotanu amonowego, względnie azotanu i siarczanu amonowego, dodaje się wypełniacz w postaci wysuszonego fosfogipsu, pochodzącego z rozkładu surowców fosforowych kwasem siarkowym, po czym mieszaninę poddaje się granulowaniu, a ochłodzone i wysegregowane ziarenka nawozu pudruje się.

W sposobie tym zachodzi konieczność stosowania głęboko odwodnionego wyjściowego stopu i wysuszonego fosfogipsu. Ponadto fosfogips zawiera wolny kwas siarkowy i fosforowy, co wpływa niekorzystnie na bezpieczeństwo procesu produkcji nawozów i może być przyczyną emisji lotnych związków z nawozu, na przykład fluoru, który prowadzi do skażenia środowiska naturalnego. W fosfogipsie znajdują się również zanieczyszczenia, między innymi metale ciężkie i chlorki, pochodzące z surowców fosforowych lub kwasu siarkowego. Obecność chlorków przyspiesza rozkład azotanu amonowego, co może prowadzić do wybuchu mieszaniny, zwłaszcza w obecności kwasów.

Obecność metali ciężkich w nawozie jest niekorzystna, gdyż prowadzi do toksycznego działania na rośliny.

Z polskiego opisu patentowego 166 984 znany jest sposób wytwarzania granulowanego saletrzaku dolomitowego lub wapniakowego. Siarczan wapniowy wprowadzany jest w etapie granulacji do mieszaniny krystalicznego azotanu amonowego i dodatków. Odgrywa on rolę czynnika wiążącego wodę tej mieszaniny w procesie jej granulacji. Dzięki temu można uniknąć suszenia granul i proces jest bardziej ekonomiczny.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu produkcji wielkotonazowej nawozu zawierającego azotan amonowy, który prowadzi do otrzymywania produktu granulowanego o dobrych własnościach mechanicznych, a sam proces produkcji będzie się charakteryzował łatwością prowadzenia instalacji przemysłowej, elastycznością w zakresie składów produktu, ekonomiką procesu, a także bezpieczeństwem.

Sposób wytwarzania nawozów wieloskładnikowych, zawierających azotan amonowy, polegający na dodawaniu surowca stałego do stopu lub roztworu azotanu amonowego i ewen189 493 tualnie siarczanu amonowego, a następnie granulowaniu uzyskanej mieszaniny i suszeniu granul według wynalazku polega na tym, że jako surowiec stały stosuje się rozdrobniony i wysuszony siarczan wapniowy o średnim wzorze CaSC>4 11H2 O, gdzie n = 0-3, korzystnie z co najmniej jednym dodatkiem w postaci siarczanu amonowego i/lub czynnika alkalicznego i/lub surowca mikroelementowego w ilości 10-40% wagowych. Jako czynnik alkaliczny stosuje się dolomit, wapniak lub odpady technologiczne zawierające węglany wapnia i/lub magnezu. Jako surowiec mikroelementowy stosuje się odpady technologiczne zawierające związki boru, miedzi, cynku lub molibdenu. Korzystne jest zawracanie celowo wydzielonych frakcji produktu końcowego do mieszaniny surowców wyjściowych.

Nawóz wytworzony sposobem według wynalazku ma postać granulek o kształcie zblizonym do kulistego. Charakteryzuje się zwiększoną wytrzymałością mechaniczną - dla przykładu jeżeli dla zgniecenia granulki standardowego nawozu wytwarzanego metodą granulacji mechanicznej wymaga się siły około 6 kG ,w przypadku produktu otrzymanego metodą granulacji wieżowej zgniecenie wymaga siły 4 kG, to produkt otrzymany sposobem według wynalazku ulega rozkruszeniu przy działaniu siły 6,5-8,5 kG.

Proces produkcji nawozu według wynalazku charakteryzuje się niższym zagrożeniem bezpieczeństwa wskutek użycia siarczanu wapniowego nie zawierającego zanieczyszczeń kwaśnych lub w przypadku kwaśnego charakteru siarczanu przez użycie dodatkowego czynnika alkalicznego.

Nawóz nie zawiera składników toksycznych i praktycznie jest pozbawiony skłonności do zbrylania.

Standardowo tę grupę nawozów zabezpiecza się natryskiem środka antyzbrylającego.

Sposób wytwarzania nawozów wieloskładnikowych według wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania, ilustrujących użycie różnych surowców wyjściowych.

Pr z y k ł a d I

300 kg surowca, zawierającego 225,4 kg siarczanu wapniowego i 65,6 kg wody, w tym 59,6 kg wody krystalizacyjnej, umieszcza się w młynie, do którego doprowadza się strumień gorących spalin. Rozdrobniony surowiec, pozbawiony wilgoci i części wody krystalizacyjnej, w ilości 274,4 kg kieruje się do mieszalnika umieszczonego w górnej części wieży granulacyjnej, w którym znajduje się 730,6 kg stopu azotanu amonowego, zawierającego 99% masowych azotanu amonowego. Ujednoliconą mieszaninę rozpryskuje się w wieży granulacyjnej, otrzymując granule nawozu. Granule suszy się w temperaturze 383 K-393 K przez 5 minut, a następnie chłodzi i spryskuje środkiem antyzbrylającym w postaci wodnego roztworu dyspergatora o handlowej nazwie NNO. Otrzymuje się 1000 kg nawozu mineralnego azotowo-siarkowo-wapniowego o zawartości 25,3% wagowych azotu, 5,3% wagowych siarki i 9,3% wagowych tlenku wapniowego. Twardość uzyskanego produktu oceniono mierząc siłę niezbędną do rozkruszenia pojedynczych granul o średnicy od 3,15 mm do 4,00 mm. Stwierdzono, że twardość ta jest większa o około 60% w stosunku do produktu o zawartości 25% azotu, uzyskanego z 99% stopu azotanu amonowego i dolomitu.

Przykład II

112,5 kg surowca, zawierającego 85,0 kg siarczanu wapniowego oraz 22,0 kg wody krystalizacyjnej i 5,5 kg innych składników obojętnych, nie mających własności odżywczych ani toksycznych dla roślin, wprowadza się do młyna wraz ze 112,5 kg magnezytu, zawierającego 105 kg węglanu magnezu, 1,5 kg wody i 6,0 kg innych składników obojętnych. Do młyna doprowadza się gorące spalmy. Po rozdrobnieniu i suszeniu surowca otrzymuje się 212,5 kg mączki, którą kieruje się do granulatom mechanicznego, do którego doprowadza się także 815,0 kg stopu azotanu amonowego, o zawartości 96% masowych azotanu amonowego, i doprowadza się 500 kg drobnych frakcji produktu końcowego. Wytworzone w granulatorze plastyczne granulki suszy się w temperaturze 353 K-363 K przez 2 minuty i oddziela frakcje o uziarnieniu 2-5 mm. Otrzymuje się 1000 kg nawozu o zawartości, w procentach wagowych, 27,4% azotu, 2,0% siarki, 3,5% tlenku wapniowego i 5,0% tlenku magnezowego, oraz 500 kg podziama i nadziama produktu, które zawraca się do granulatora, po uprzednim rozdrobnieniu nadziama. Twardość wytworzonego nawozu jest około 70% większa niż nawozu o zawartości 27,4%, otrzymanego ze stopu azotanu anionowego i dolomitu przy takich samych parametrach pracy instalacji.

Pr z y k ł a d III

132 kg surowca, zawierającego 116,3 kg siarczanu wapniowego, 10,0 kg wody krystalizacyjnej oraz 5,7 kg składników obojętnych, wprowadza się do młyna, gdzie surowiec roz4

189 493 drabnia się i podsusza gorącymi spalinami w celu usunięcia części wody. Otrzymaną, mączkę w ilości 125,0 kg kieruje się do mieszalnika, do którego doprowadza się także 880,0 kg stopu azotanu i siarczanu amonowego, zawierającego 658,6 kg azotanu amonowego, 217,0 kg siarczanu amonowego i 4,4 kg wody. Ujednoliconą masę rozpryskuje się w wieży granulacyjnej, otrzymując granulat nawozowy. Granule suszy się w temperaturze 363 K-383 K przez 2 minuty, a następnie chłodzi i spryskuje środkiem antyzbrylającym. Otrzymuje się 1000 kg nawozu azotowo-siarkowo-wapniowego o zawartości 27,6% wagowych azotu, 8,0% wagowych siarki i 4,8% wagowych tlenku wapnia. Otrzymany nawóz ma około 50% większą twardość niż nawóz zawierający 27,6% azotu, otrzymany ze stopu azotanu amonowego i dolomitu, przy takich samych parametrach pracy instalacji.

Przykład IV

132,0 kg surowca, zawierającego 116,3 kg siarczanu wapniowego, 10,0 kg wody i 5,7 kg składników obojętnych, wprowadza się do młyna wraz z 90,0 kg dolomitu, o zawartości 30,0% wagowych tlenku wapnia i 20,0% wagowych tlenku magnezu. W młynie surowce ulegają rozdrobnieniu, wymieszaniu i wysuszeniu, dzięki doprowadzanym gorącym spalinom. Tak uzyskaną mączkę, w ilości 220,0 kg kieruje się do granulatora mechanicznego, do którego doprowadza się także 810 kg stopu azotanu amonowego, o zawartości 96,0% wagowych azotanu amonowego, i doprowadza się 600 kg drobnych frakcji produktu końcowego. Wytworzone w granulatorze granulki suszy się w temperaturze 363 K-373 K przez 4 minuty. Otrzymuje się 1000 kg nawozu zawierającego w % wagowych: 27,2% azotu, 2,7% siarki, 7,5% tlenku wapniowego, 1,8% tlenku magnezowego oraz 600 kg podziama i nadziama, które zawraca się do granulatora, po uprzednim rozdrobnieniu nadziama. Wytworzony nawóz ma twardość większą o około 65% niż twardość nawozu zawierającego 27,2% azotu, otrzymanego ze stopu azotanu amonowego i dolomitu.

Przykład V

100.0 kg surowca mineralnego, zawierającego 90,0 kg siarczanu wapniowego, 8,2 kg wody i 1,8 kg składników obojętnych, wprowadza się do młyna wraz ze 100,0 kg odpadu technologicznego z procesu stapiania odpadów magnezu metalicznego, zawierającego 43 kg tlenku magnezowego w formie węglanu magnezowego, oraz z 14,0 kg odpadu z produkcji katalizatorów dla przemysłu rafineryjnego, zawierającego 5,9% wagowych tlenku kobaltawego i 3,8% wagowych trójtlenku molibdenu. Do młyna doprowadza się także gorące spaliny. Po rozdrobnieniu, wymieszaniu i wysuszeniu zawartości młyna otrzymuje się 210,0 kg mączki, którą kieruje się do granulatora mechanicznego, do którego doprowadza się ponadto 840 kg 94% stopu azotanu amonowego i 400 kg drobnych frakcji produktu końcowego. Wytworzone w granulatorze granulki suszy się w temperaturze 353 K-363 K przez 5 minut w suszarce obrotowej. Otrzymuje się 1000 kg nawozu, zawierającego w % wagowych: 27,6% azotu, 2,1% siarki, 3,7% tlenku wapniowego, 4,3% tlenku magnezowego, 0,06% kobaltu i 0,04% molibdenu oraz 400 kg podziama i nadziama, które zawraca się do granulatora, po uprzednim rozdrobnieniu nadziama. Wytworzony nawóz ma twardość o 60% większą niż nawóz o zawartości 27,6% azotu, otrzymany ze stopu azotanu anionowego i dolomitu, przy takich samych parametrach pracy instalacji.

P r z y k ła d VI

160.0 kg surowca mineralnego, zawierającego 145,0 kg siarczanu wapniowego, 10,0 kg wody i 5,0 kg składników obojętnych, miesza się z 60,0 kg siarczanu amonowego i wprowadza się do młyna ogrzewanego spalinami. W młynie surowce ulegają rozdrobnieniu, wymieszaniu i wysuszeniu, dając 212 kg mączki, którą wprowadza się do granulatora. Do granulatora doprowadza się także 820 kg 96% stopu azotanu amonowego oraz 500 kg drobnych frakcji produktu końcowego. Wytworzone w granulatorze granulki suszy się w temperaturze 363 K-373 K przez 2 minuty i oddziela frakcję o uziarnieniu 2-5 mm. Otrzymuje się 1000 kg nawozu zawierającego w % wagowych: 28,8% azotu. 4.9% siarki i 5,9% tlenku wapniowego, oraz 500 kg nadziama i podziama, które zawraca się do granulatora. po uprzednim rozdrobnieniu nadziama. Otrzymany nawóz ma twardość większą o ponad 50% niż nawóz zawierający taką samą ilość azotu i wytworzony ze stopu azotanu amonowego i dolomitu, przy takich samych parametrach pracy instalacji.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania nawozów wieloskładnikowych, zawierających azotan amonowy, polegający na dodawaniu surowca stałego do stopu lub roztworu azotanu amonowego i ewentualnie siarczanu amonowego, a następnie granulowaniu uzyskanej mieszaniny i suszeniu granul, znamienny tym, ze jako surowiec stały stosuje się rozdrobniony i wysuszony siarczan wapniowy o średnim wzorze CaSOą nH₂0, gdzie n = 0-3, korzystnie z co najmniej jednym dodatkiem w postaci siarczanu amonowego i/lub czynnika alkalicznego i/lub surowca mikroelementowego w ilości 10-40% wagowych.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako czynnik alkaliczny stosuje się dolomit, magnezyt, wapniak lub odpady technologiczne, zawierające węglany wapnia i/lub magnezu.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako surowiec mikroelementowy stosuje się odpady technologiczne, zawierające związki boru, miedzi, cynku lub molibdenu.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do surowców dodaje się celowo wydzielone frakcje granul produktu końcowego.