PL231025B1

PL231025B1 - Sposób wytwarzania granulowanego nawozu wapniowego

Info

Publication number: PL231025B1
Application number: PL415359A
Authority: PL
Inventors: Tadeusz Wiesław Gluba; Andrzej Zbigniew Obraniak; Robert Dariusz Siuda; Jerzy Jan Kwiatek
Original assignee: Nordkalk Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2015-12-17
Publication date: 2019-01-31
Also published as: PL415359A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania granulowanego nawozu wapniowego zawierającego melasę lub cukier, przeznaczonego dla rolnictwa, ogrodnictwa i sadownictwa.

Znane są liczne sposoby wytwarzania granulatów nawozów zawierających komponenty pochodzenia mineralnego oraz organicznego, w tym komponenty będące odpadami produkcyjnymi przemysłu rolno-spożywczego jak ług macierzysty stanowiący brzeczkę pomelasową, błoto defekosaturacyjne oraz melasa, stanowiące odpady przy produkcji cukru.

Według dotychczasowych metod dla nawozów mineralnych w tym wapniowych, granulaty otrzymuje się na drodze granulacji aglomeracyjnej poprzez zmieszanie składników w proporcjach wynikających z założonego składu i nawilżenie materiału cieczą wiążącą, najczęściej wodą lub jej roztworami z dodatkiem środków spajających, takich jak kleje, żywice, żelatyna, krochmal, glukonian sodu, melasa, czy inne odpady z produkcji cukru. Rozwiązania te realizowane są najczęściej w układach urządzeń technologicznych zawierających zasobniki substratów, współpracujące z urządzeniami dozująco-podającymi oraz urządzeniami granulującymi jak bęben lub talerz, a także zawierającymi urządzenia sortujące wytworzony granulat.

Z opisu patentu PL 163410 znany jest sposób i układ do wytwarzania nawozu wapniowego biologicznie wzbogaconego na bazie wodorotlenku wapnia jako nośnika mineralnego i ługu macierzystego jako wypełniacza organicznego, którym jest brzeczka pomelasowa z otrzymywania kwasu cytrynowego na melasie, a także z wykorzystaniem błota defekosaturacyjnego stanowiącego odpad przy produkcji cukru. Nawóz wapniowy biologicznie wzbogacony otrzymuje się ze zmielonego tlenku wapnia, który zrasza się mgłą wodną do utworzenia wodorotlenku wapnia, a następnie zadaje się przez ciągłe lub okresowe zraszanie powierzchniowe mgłą utworzoną z ługu macierzystego zagęszczonego do zawartości suchej masy 40-45% wagowych i poddaje stałemu mieszaniu ujednorodniającemu aż do uzyskania koncentracji końcowej ługu macierzystego w wodorotlenku wapnia w zakresie 20-35% wagowych, po czym tak uzyskany półprodukt poddaje się dojrzewaniu przez ok. 24 godziny, ponownie zrasza się mgłą z zagęszczonego ługu macierzystego podawanego w procesie ciągłym aż do uzyskania w jednostce masy 35 do 60% wagowo suchej masy i granulacji w przedziale 3 do 10 mm i po leżakowaniu ok. 36 godzin konfekcjonuje się w opakowania jednostkowe.

Z opisu patentu PL 178091 znany jest sposób granulowania sproszkowanego materiału i granulator, w którym do mieszającego bębna granulatora wprowadza się sproszkowany materiał przeznaczony do zgranulowania oraz roztwór środka spajającego doprowadzony poprzez człon rozprowadzający z otworami usytuowany w bębnie we wprowadzonym materiale sproszkowanym, miesza się materiał dla osiągnięcia granulacji, po czym uzyskany zgranulowany produkt usuwa się z bębna mieszającego do dalszego przerobu. Korzystnie, sposób według wynalazku stosowany jest do granulowania mineralnych składników pasz, przy czym jako sproszkowany materiał stosuje się sproszkowaną mieszankę składników mineralnych, a jako roztwór środka spajającego stosuje się glukonian sodowy i ewentualnie melasę.

Z opisu zgłoszenia DE 102009053210 (A1) znana jest produkcja granulowanego wapna, dolomitu lub ich mieszanin zawierającego aglomeraty, przydatne jako nawóz, dodatek w metalurgii, do oczyszczania gazów spalinowych lub wody, który składa się z nadbudowanych aglomeratów z rozdrobnionych stałych materiałów wyjściowych w ciekłym bezwodnym lub o zawartości wody do 40% wagowych środowisku aglomeracji o właściwościach wiążących lub zawierającym dodatkowo rozproszony lub rozpuszczony środek wiążący. Jako środki wiążące zostały wskazane środki organiczne, w szczególności wybrane z grupy syntetycznych polimerów lub kopolimerów, zwłaszcza w postaci rozproszonej lub rozpuszczonej, polimery naturalne, w tym polisacharydy, albo mieszaniny jak melasa, klej, żywica, wosk, pokost i inne. Spośród polimerowych środków wiążących wymieniono polisacharydy naturalne i syntetyczne, w tym węglowodory, takie jak alginiany i skrobia, cukry, żelatyna i inne naturalne środki zagęszczające. W szczególnie korzystnej postaci wykonania do wytwarzania granulek nawozu sztucznego wskazana jest jako spoiwo melasa w połączeniu z termoutwardzalnym lakierem lub olejem, zwłaszcza w mieszaninie gotowanej z olejem lnianym. Aglomerację prowadzi się w temperaturze pokojowej lub od 20 do 40°C i oddziela granulat poza rozmiarowy poprzez przesiewanie. Granulat z wapna, dolomitu lub zawierających te składniki mieszanek, uzyskany według przedstawionego w opisie sposobu wytwarzania charakteryzuje się tym, że przynajmniej w zewnętrznej warstwie zawiera jako środek wiążący cząstki

PL 231 025 B1 syntetycznych polimerów lub kopolimerów, w szczególności alkoholu poliwinylowego, naturalnych polimerów, w szczególności polisacharydów, melasy, kleju, żywicy, wosku i/lub pokostu lnianego i ewentualnie innych dodatków.

W opisie zgłoszeniowym JP 2014012639 (A) przedstawiono rozwiązanie problemów związanych z przechowywaniem odpadów podestylacyjnych przy produkcji cukru stanowiących wywary melasowe - melasy z trzciny cukrowej lub buraka cukrowego. Melasę o zawartości cukru od 75% do 81% (Brix) poddaje się zestaleniu z wapnem gaszonym (wodorotlenkiem wapnia) do wytworzenia melasy zestalonej, którą można składować jako zagęszczony odpad melasy z produkcji cukru lub jako granulat nawozowy. Utwardzony granulowany nawóz mineralny otrzymuje się przez mieszanie 100 części wagowych wapna gaszonego - Ca(OH)2 ze 140-250 częściami wagowymi melasy lub melasy stałej, korzystnie jest 160-220 cz. wag melasy do uzyskania stałej lepkości mieszaniny i zakrzepnięcia melasy, którą dodaje się kroplami do wapna gaszonego, co powoduje utworzenie granulatu, w którym 90% cząstek nawozu jest w przedziale 1,0 -20,0 mm.

W skrócie opisu patentu KR 100900455 (B1) wskazano spoiwo do granulacji nawozów nieorganicznych i sposób ich otrzymywania. Spoiwo do granulacji nieorganicznego nawozu sztucznego którym jest nawóz wapniowy lub nawóz krzemianowy jest przygotowane poprzez zmieszanie 10-50% wagowych jednego lub więcej materiałów wybranych spośród ligniny, melasy i melasy odpadowej, w roztworze wodnym zawierającym 5-15% wagowych bentonitu o współczynniku pęcznienia 20-24. Spoiwo dodatkowo składa się z 10-50% wagowych koncentratu alkoholowego lub czerwonego mułu stanowiącego odpad przy produkcji aluminium.

W opisie zgłoszeniowym CN 103183530 wskazano wytwarzanie nawozu wieloskładnikowego przy wykorzystaniu płynu z fermentacji alkoholowej melasy, który obejmuje następujące etapy: dodanie 500-600 kg stężonego płynu o zawartości 30-60 procent melasy w cieczy fermentacyjnej do każdej tony nawozu wieloskładnikowego w fazie granulacji nawozu i równomierne natryskiwanie skoncentrowanego płynu na nawóz umieszczony na talerzu lub bębnie do granulowania. Ciecz z fermentacji alkoholowej melasy z trzciny cukrowej jest używana w celu skutecznego wykorzystania azotu, fosforu i potasu, składników odżywczych, substancji organicznych, aminokwasów, kwasów humusowych i pierwiastków śladowych obecnych w cieczy.

W opisie zgłoszeniowym CN 104030767 i CN 104030768 wskazano na użycie cieczy po fermentacji alkoholowej melasy do natryskiwania różnych surowców do nawozów i utworzenia granulatu, zwłaszcza do wytwarzania preparatów nawozowych zawierających substancje organiczne i nieorganiczne. Alkoholowy roztwór melasy zawierający 5-30% substancji stałych, bez zatężania, stosuje się do natryskiwania różnych surowców przeznaczonych do wytworzenia nawozów. Jako materiał organiczny wymieniono filtrowane błoto po produkcji cukru (szlam cukrowy), wytłoki trzciny cukrowej, liście trzciny cukrowej, manioku, pozostałości odchodów zwierzęcych, słomę, wytłoki i inne odpady z fermentacji drożdżowych przy produkcji pasz, które miesza się ze składnikami nieorganicznymi jak np. mocznik, fosforan jednoamonowy, chlorek potasu, siarczan miedzi, fosforan wapnia i magnezu, siarczan miedzi. Materiał nawozowy po nawilżeniu z użyciem dyszy natryskowej i wymieszaniu w mieszalniku, granulowany jest w urządzeniu bębnowym lub talerzowym.

Pomimo licznie opisanych w literaturze patentowej sposobów wytwarzania granulatów nawozów mineralnych z użyciem cieczy wiążącej, w której jako spoiwo wskazuje się melasę czy inne odpady przy produkcji cukru, istnieje ciągła potrzeba doskonalenia i optymalizacji parametrów procesów granulacji, doskonalenia właściwości fizykochemicznych uzyskanych granulatów i uwzględnienia aspektów ekonomicznych w produkcji przemysłowej.

Na rynku poszukiwane są wciąż granulaty nawozów zawierających wapń nasyconych składnikiem odżywczym dla roślin, które wykazywałyby się wysokimi parametrami jakościowymi determinującymi ich przydatność dla wzrostu nawożonych upraw jak i postacią granulatu, który powinien być sypki niezbrylający się i łatwy podczas magazynowania oraz rozsiewania w urządzeniach rozsiewających. W ofertach handlowych brak jest nawozów z udziałem melasy lub cukru, a produkowane dotychczas nawozy wapniowe, wykazują bardzo wysoką higroskopijność, co skutkuje zbrylaniem i kleistością granul, zatykających rozsiewacze nawozowe.

Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie bardziej efektywnego sposobu wytwarzania nawozu wapniowego w postaci granulatu z surowców zawierających węglany wapnia z użyciem cieczy wiążącej nasyconej składnikiem odżywczym dla roślin jakim jest melasa lub cukier, który będzie zapewniał wydajniejszą granulację i otrzymanie niezbrylającego się nawozu o trwałych, wysoko wytrzymałych na ściskanie granulkach oraz wysokich parametrach jakościowych, dotyczących w szczególności czasu

PL 231 025 B1 rozkładu granul i związanej z nim reaktywności chemicznej niezbędnej do zmiany kwasowości w środowisku nawożonej gleby, a jednocześnie przyczyni się do poprawy środowiska naturalnego poprzez wykorzystanie do nawożenia gleby melasy buraczanej stanowiącej odpad po produkcji cukru.

Istotą wynalazku jest sposób wytwarzania granulowanego nawozu wapniowego, z rozdrobnionego materiału wyjściowego ze skał wapniowych, w procesie granulacji z zastosowaniem cieczy wiążącej o zawartości melasy lub cukru w ilości od 1:60% w roztworze wodnym, korzystnie w ilości 10-40% melasy lub cukru, do utworzenia granul nawozu, które rozdziela się przez przesiewanie na frakcje rozmiarowe, polegający na tym, że w zespole produkcyjnym zawierającym zasobnik dozujący i granulator bębnowy lub talerzowy, z zasobnika dozującego dostarcza się podajnikiem w sposób ciągły materiał wyjściowy którym jest sypko-pylista mączka wapienna ze skał kamienia jurajskiego do obracającego się granulatora o działaniu ciągłym i na przesypujący się w bębnie lub talerzu materiał w sposób ciągły natryskuje się wodny roztwór melasy lub cukru przy zachowaniu stosunku masowego natężenia dostarczania roztworu do masowego natężenia dostarczania do bębna lub talerza mączki wapiennej w granicach 0,10-0,20 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego, korzystnie w granicach 0,12-0,15 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego i granuluje się w procesie ciągłym, a wytworzony granulat odbiera do leja wysypowego i wprowadza do suszarki. Uzyskany granulat podsusza się do uzyskania 0,1-0,5% wilgotności, po czym w przesiewaczu oddziela się frakcję właściwą o średnicy granul w zakresie 1-10 mm, stanowiącą produkt gotowy, a pozostałe frakcje poza wymiarowe zawraca się do procesu.

Według wynalazku odmiana druga sposobu wytwarzania granulowanego nawozu wapniowego, z rozdrobnionego materiału wyjściowego ze skał wapniowych, w procesie granulacji z zastosowaniem cieczy wiążącej zawierającej melasę lub cukier w ilości od 1 : 60% w roztworze wodnym, korzystnie w ilości 10-40% melasy lub cukru, do utworzenia granul nawozu, które rozdziela się przez przesiewanie na frakcje rozmiarowe, polega na tym, że w zespole produkcyjnym zawierającym zasobnik dozujący i granulator bębnowy lub talerzowy, z zasobnika dozującego dostarcza się do granulatora podajnikiem w sposób okresowy sypko-pylisty materiał wyjściowy którym jest mączka wapienna ze skał kamienia jurajskiego, po czym podczas mieszania na przesypujący się w bębnie lub talerzu materiał natryskuje się wodny roztwór melasy lub cukru przy zachowaniu stosunku masy dostarczanego roztworu do masy dostarczonej do bębna lub talerza mączki wapiennej w granicach 0,10-0,20 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego, korzystnie w granicach 0,12-0,15 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego i granuluje przez 4:15 minut. Następnie wytworzony granulat wprowadza się do suszarki, podsusza do uzyskania 0,1-0,5% wilgotności i kieruje do przesiewacza, gdzie oddziela się frakcję właściwą o średnicy granul w zakresie 1-10 mm, stanowiącą produkt gotowy, a pozostałe frakcje poza wymiarowe zawraca się do procesu.

Korzystnie w odmianie pierwszej i w odmianie drugiej sposobu według wynalazku mączka wapienna ze skał kamienia jurajskiego jest o uziarnieniu poniżej 300 gm i wilgotności do 0,50%.

Korzystnie w odmianie pierwszej i w odmianie drugiej sposobu według wynalazku wodny roztwór melasy lub cukru podaje się o temperaturze 10-65°C, za pomocą dysz pod ciśnieniem 10:100 kPa.

Opracowane zgodnie z wynalazkiem rozwiązanie pozwala w sposób ciągły lub okresowy wytwarzać nawóz wapniowy w postaci trwałych, odpornych na ściskanie granul, o korzystnych wartościach parametru reaktywności chemicznej oraz parametru szybkości rozpadu granul w kwaśnym, wilgotnym środowisku gleby.

Przedstawiony w odmianie pierwszej sposób ciągły wytwarzania nawozu wapniowego i dobór stosunku masowego natężenia dostarczania cieczy wiążącej z udziałem melasy/cukru i masowego natężenia dostarczania materiału sypko-pylistego w granicach 0,1-0,2 kg cieczy/kg materiału, pozwala na płynną realizację procesu granulacji mączki wapiennej jurajskiej w procesie ciągłym, co przekłada się na zwiększoną sprawność i wydajność produkcji granulatu o pożądanych właściwościach. Ponadto wskazany zgodnie z wynalazkiem dobór masowego natężenia dostarczania do granulatora materiału sypko-pylistego i cieczy wiążącej, zapewnia sterowanie przebiegiem procesu granulacji dla uzyskania cząstek produktu o najkorzystniejszym składzie granulometrycznym, mieszczącym się w zakresie 84 -98% właściwej frakcji ziaren w przedziale 1 do 10 mm.

W odmianie drugiej przedstawiono sposób wytwarzania granulatu w okresowo realizowanym procesie granulacji mączki wapiennej jurajskiej, którą natryskuje się w granulatorze roztworem z ustalonym w granicach 0,1-0,2 kg cieczy/kg materiału stosunkiem masy dostarczonego roztworu do masy dostarczonej do granulatora mączki.

Jako ciecz wiążącą zastosowano melasę buraczaną lub cukier spożywczy o zawartości 1 do 60% w roztworze wodnym. Melasa buraczana jako produkt uboczny przy produkcji cukru występuje

PL 231 025 B1 w postaci ciemnobrunatnego syropu o zawartości suchej masy na poziomie 70-80% i zawartości sacharozy około 50%.

Użycie w rozwiązaniu według wynalazku materiału sypko-pylistego, którym jest mączka wapienna węglanowa z pokładów geologicznych jurajskich o zawartości węglanu wapnia (CaCC3) w przedziale 93-95%, zawartości węglanu magnezu (MgCO3) ok. 1,5% i natryskiwanie jej przy zachowaniu stosunku masowego natężenia podawania cieczy wiążącej, którą stanowi roztwór wodny melasy lub cukru do natężenia dostarczania materiału sypko-pylistego w granicach 0,1-0,2 kg cieczy/kg materiału oraz udział w nawozie melasy lub cukru, jak wskazano w przykładach realizacji - na poziomie 0.1% do 10.7%

- zapewniają że uzyskany nawóz wykazuje szczególnie korzystne wskaźniki jakościowe i właściwości fizyko-chemiczne. Otrzymane granule dla parametrów z korzystnego zakresu stężenia cieczy wiążącej o zawartości 10 do 40% melasy/cukru i korzystnego stosunku natężenia podawania cieczy i materiału sypko-pylistego w granicach 0,12 do 0,15 kg cieczy/kg mączki wapiennej, mają dużą wytrzymałość mechaniczną - w pomiarach dla granul o wymiarach 4 mm odporność na ściskanie jest nie mniejsza niż 15 Niutonów dochodząc do wartości 40 Niutonów - co zapewnia, że są trwałe, nie zlepiają się i nie ulegają łatwo zgniataniu i ścieraniu, zwłaszcza w urządzeniach rozsiewających.

Wytrzymałość granul otrzymanych przy nawilżaniu cieczą wiążącą o stężeniach z dolnego zakresu od 1 do 10% zawartości melasy/cukru określona w pomiarach dla granul 4 mm (w przykładach realizacji) jest niższa o wartość 7-8 Niutonów, ale wystarczająca dla granulatów, które mogą być wysiewane ręcznie i stosowane np. w sadownictwie i ogrodnictwie. Granulat wytworzony przy stężeniach cieczy wiążącej o wartościach z górnego zakresu od 40 do 60% zawartości melasy/cukru i wysokim stosunku masy cieczy wiążącej do masy materiału sypko-pylistego powyżej 0,15 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego charakteryzuje się bardzo twardymi cząstkami - o odporności na ściskanie dla granul 4 mm powyżej 50 Niutonów - co w większości przypadków nie jest wymagane. W praktycznym stosowaniu zakłada się, że granulat powinien zachować trwałość przynajmniej w 4 operacjach takich jak: magazynowanie, pakowanie, transport, rozsiewanie i otrzymane sposobem według wynalazku granulaty o odporności w zakresie 15 do 40 Niutonów spełniają ten wymóg. Stosowanie cieczy wiążących o zawartości powyżej 40% melasy/cukru powoduje zwiększone zużycie melasy buraczanej lub cukru

- stosowanego jako cukier spożywczy - co podraża koszty wytwarzania i może być nieuzasadnione ekonomicznie. Odporność na ściskanie wytworzonych granul jest proporcjonalna do zawartości melasy/cukru w nawozie.

Szczególnie istotnym dla jakości otrzymanego nawozu sposobem według niniejszego wynalazku, jest parametr właściwości reaktywności chemicznej oznaczony według normy PN-EN 13971:2008,

- a obrazujący zdolność do odkwaszenia - zmniejszenia zakwaszenia gleby, co daje możliwość zmniejszenia dawki nawozu w stosunku do zalecanej przez IUNG (Instytut Upraw Nawożenia i Gleboznawstwa). Im wyższa wartość tego parametru tym lepsze działanie odkwaszające nawozu.

Dobór wapniowego materiału wyjściowego, który pochodzi z pokładów geologicznych jurajskich, w postaci kopaliny o wartości reaktywności chemicznej wynoszącej około 70% i użycie jej w postaci sypko pylistego materiału stanowiącego mączkę wapienną jurajską o uziarnieniu poniżej 300 gm w procesie granulacji z melasą lub cukrem umożliwia jej podwyższenie i w pomiarach dla otrzymanych według wynalazku granulatów nawozu uzyskano wartości reaktywności chemicznej na poziomie około 99,9%-100%.

Ponadto stopień rozpadu granul nawozu uzyskanego sposobem według wynalazku w wilgotnym środowisku gleby (wniknięcie w strukturę gleby) zawiera się w ilości od 90 do 100% masy użytego nawozu w czasie do 12 godzin, co łącznie z bardzo wysokim parametrem reaktywności chemicznej zapewnia bardzo szybką regulację poziomu kwasowości - zmianę odczynu pH gleby, przyczyniając się do poprawy warunków wzrostu upraw.

Na rynku brak jest wielkotonażowej oferty handlowej nawozów wapniowych z udziałem melasy/cukru. Niniejszy wynalazek pozwala otrzymać granulat nawozowy z dużą wydajnością, zwłaszcza w procesie ciągłym i posiada dodatkową zaletę związaną z ochroną środowiska poprzez wykorzystanie odpadowej melasy z buraków cukrowych, która uaktywnia pożyteczne mikroorganizmy w glebie i sprzyja wzrostowi nawożonych upraw w rolnictwie, sadownictwie, a także w małych uprawach ogrodowych.

PRZYKŁADY:

Sposób wykonania wynalazku został zilustrowany w przykładach realizacji procesu granulacji w skali laboratoryjnej, półtechnicznej i technicznej, w którym odmiana pierwsza realizowana jest jako proces ciągły, a odmiana druga jako proces okresowy.

PL 231 025 B1

W przykładach wykonania opisano także etap przygotowawczy dla sposobu wytwarzania nawozu wapniowego w odmianie pierwszej, realizującej granulację w procesie ciągłym, poprzez dostarczanie w sposób ciągły materiału sypko-pylistego i cieczy wiążącej do granulatora bębnowego lub talerzowego pracującego w trybie ciągłym z ustalonym stosunkiem natężenia podawania cieczy i materiału sypk opylistego w kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego, polegający na tym, że roztwór wodny melasy lub cukru natryskuje się na materiał przesypujący się w granulatorze bębnowym lub talerzowym po 4-6 minutach dozowania materiału - mączki wapiennej, przy czym w granulatorze talerzowym zatrzymuje się dozowanie materiału i dostarczoną wstępnie mączkę natryskuje się przez 4-6 minut roztworem melasy lub cukru, po czym ponownie uruchamia się dostarczanie mączki wapiennej i kontynuuje granulację w procesie ciągłym.

Etap przygotowania granulatora bębnowego lub talerzowego poprzez utworzenie warstwy materiału sypko-pylistego w strefie nawilżania - jest jednorazową czynnością przed rozpoczęciem ciągłego dostarczania cieczy/materiału przy zachowaniu stosunku masowego natężenia dostarczania cieczy do masowego natężenia dostarczania do granulatora materiału sypko-pylistego w granicach 0,1-0,2 kg cieczy/kg materiału i realizacji granulacji w procesie ciągłym.

Dostarczenie do granulatora bębnowego lub talerzowego w początkowym (rozruchowym) stadium procesu ciągłego samego materiału sypko-pylistego dla wstępnego utworzenia w granulatorze warstwy suchego materiału w czasie 4 do 6 minut dozowania, zapobiega natryskiwaniu cieczy bezpośrednio na ścianki granulatora i ich oblepianiu granulowanym materiałem, co może zakłócać początkowy przebieg procesu granulacji. W granulatorze talerzowym korzystnym jest nawilżenie wstępnie dostarczonej do talerza warstwy materiału sypko-pylistego cieczą wiążącą w czasie 4 do 6 minut dozowania, a następnie kontynuacja procesu w układzie ciągłym z zachowaniem stałego stosunku natężenia dostarczania materiału sypko-pylistego i cieczy wiążącej.

Otrzymany według poniższych przykładów nawóz wapniowy granulowany z mączki wapiennej jurajskiej zawierał od 84 do 98% właściwej frakcji ziaren o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm, dla korzystnych zakresów stężenia cieczy wiążącej i korzystnym stosunku masy dodanej cieczy do masy materiału sypko-pylistego, osiągających wartości nie mniejsze niż 15 Niutonów i dochodzące do wartości 40 Niutonów, w zależności od procentowej zawartości melasy lub cukru w nawozie. Wzrost zawartości melasy lub cukru w nawozie powodował wzrost wytrzymałości otrzymanych granul, przy czym odporność na ściskanie granul otrzymanych przy takiej samej zawartości procentowej melasy lub cukru w nawozie jest porównywalna. Wzrost wartości stosunku masy dodanej cieczy wiążącej do masy materiału sypko pylistego wpływa również na wytworzenie granulatu o grubszych ziarnach (wzrost udziałów frakcji granul o większych wymiarach).

Stopień rozpadu granul nawozów otrzymanych według poniższych przykładów w wilgotnym środowisku gleby zawierał się w ilości od 90 do 100% masy użytego do pomiarów nawozu w czasie do 12 godzin, a parametr reaktywności chemicznej dla otrzymanych nawozów oznaczony według normy PN-EN 13971:2008, wynosił od 99,9% do 100%.

Przykłady realizacji wynalazku w warunkach procesu ciągłej granulacji:

P r z y k ł a d 1

W zespole produkcyjnym zawierającym zasobnik dozujący i granulator bębnowy, z zasobnika dozującego dostarczano przez 5 minut podajnikiem śrubowym w sposób ciągły z natężeniem masowym wynoszącym 850 kg/godzinę materiał wyjściowy stanowiący sypko-pylistą mączkę wapienną ze skał kamienia jurajskiego o uziarnieniu poniżej 300 μm i wilgotności 0,3% do bębna granulatora o średnicy d = 0.7 m, długości l = 4.5 m i kącie pochylenia osi do poziomu a = 1.5°, obracającego się dookoła osi z prędkością 10 obr./min, działającego w trybie ciągłym.

Po 5 minutach dostarczania mączki wapiennej i wypełnieniu bębna w jego strefie nawilżania, na przesypujący się i przemieszczający osiowo w bębnie sypko-pylisty materiał rozpoczęto natryskiwanie cieczy wiążącej, którą był wodny roztwór melasy o stężeniu masowym równym 50%, ogrzany do temperatury 60°C w odrębnym zbiorniku ciśnieniowym z płaszczem grzejnym. Ciecz wiążącą podawano za pomocą zestawu dysz o średnicy wylotowej 1.5 mm, rozmieszczonych liniowo w początkowym odcinku bębna na długości Id = 2.0 m, pod ciśnieniem 40 kPa, z natężeniem masowym 115 kg/godzinę i przy zachowaniu stałego stosunku masowego natężenia dostarczania roztworu melasy do masowego natężenia dostarczania do bębna mączki wapiennej, który wynosił 0.135 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego realizowano granulację w procesie ciągłym. Podczas cyrkulacji i wzdłużnego przemieszczania się nawilżony w strefie wlotowej bębna materiał, zawierający zarodki i granule ulegał dalszemu wzrostowi

PL 231 025 B1 aglomeracyjnemu do utworzenia zagęszczonych granul nawozu, które odbierano w końcowej części bębna do leja wysypowego, a stąd kierowany był do suszarki, gdzie suszono go w temperaturze 90°C do wilgotności 0.5%. Po wysuszeniu produkt podawano w przesiewaczu na zestaw sit, na którym wydzielono frakcję właściwą o rozmiarach ziaren 1:10 mm stanowiącą produkt gotowy, a występujące w minimalnej ilości frakcje poza wymiarowe zawrócono do procesu.

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz granulowany, przy powyższych parametrach i w warunkach procesu ciągłego, zawierał 97% właściwej frakcji ziaren o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm, osiągających wartości nie mniejsze niż 47 Niutonów i 5.12% melasy w przeliczeniu na suchą masę.

P r z y k ł a d 2

Postępując jak w przykładzie 1, stosując podany w nim granulator bębnowy, dostarczano do bębna w sposób ciągły z natężeniem masowym wynoszącym 900 kg/godzinę mączkę wapienną pochodzenia jurajskiego o uziarnieniu poniżej 300 μm oraz wilgotności 0.3% i po 5 minutach dozowania mączki natryskiwano wodny roztwór cukru o stężeniu masowym równym 35%, ogrzany do temperatury 40°C. Ciecz podawano za pomocą zestawu dysz pod ciśnieniem 35 kPa, z natężeniem masowym 125 kg/godzinę i przy zachowaniu stałego stosunku masowego natężenia dostarczania roztworu cukru do masowego natężenia dostarczania mączki wapiennej, który wynosił 0.139 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego realizowano granulację w procesie ciągłym, a wytworzony granulat jak w przykładzie 1 odbierano, suszono i wydzielono produkt gotowy.

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz granulowany, przy powyższych parametrach i w warunkach procesu ciągłego, zawierał 93% właściwej frakcji ziaren o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm, osiągających wartości nie mniejsze niż 27 Niutonów i 4,43% cukru.

P r z y k ł a d 3

W zespole produkcyjnym zawierającym zasobnik dozujący i granulator talerzowy, z zasobnika dozującego dostarczano przez 5 minut podajnikiem śrubowym w sposób ciągły z natężeniem masowym wynoszącym 2 kg/minutę materiał wyjściowy stanowiący sypko-pylistą mączkę wapienną jurajską o uziarnieniu poniżej 300 μm i wilgotności 0.3% do talerza granulatora o średnicy d = 1.0 m, wysokości burty h = 0.15 m oraz kącie pochylenia osi do poziomu a = 48°, obracającego się dookoła osi z prędkością 8 obr./min działającego w trybie ciągłym.

Po 5 minutach zatrzymano dozowanie mączki wapiennej i na przesypujący się i cyrkulujący w talerzu sypko-pylisty materiał rozpoczęto natryskiwanie cieczy wiążącej, którą był wodny roztwór melasy o stężeniu masowym równym 20%, ogrzany w odrębnym zbiorniku ciśnieniowym do temperatury 20°C, dostarczany za pomocą dysz o średnicy wylotowej 1.0 mm, pod ciśnieniem 20 kPa, z natężeniem masowym 0.24 kg/minutę. Po 5 minutach nawilżania materiału na talerzu włączono ponownie dostarczanie mączki wapiennej z ustalonym wcześniej natężeniem i realizowano granulację w procesie ciągłym, przy zachowaniu stałego stosunku masowego natężenia dostarczania roztworu melasy do masowego natężenia dostarczania mączki wapiennej, który wynosił 0.12 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego. Podczas cyrkulacji i przemieszczania się w talerzu nawilżonego złoża z zarodkami i granulami następowała granulacja aglomeracyjna i utworzenie zagęszczonych granul nawozu, które odbierano przez burtę talerza do leja wysypowego, a stąd uzyskany granulat kierowany był do suszarki, gdzie suszono go w temperaturze 90°C do wilgotności 0,5%. Po wysuszeniu produkt podawano w przesiewaczu na zestaw sit, na którym wydzielono frakcję właściwą o rozmiarach ziaren 1:10 mm stanowiącą produkt gotowy, a występujące w minimalnej ilości frakcje poza wymiarowe zawrócono do procesu.

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz granulowany, przy powyższych parametrach i w warunkach procesu ciągłego, zawierał 95% właściwej frakcji ziaren, o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm, osiągających wartości nie mniejsze niż 22 Niutonów i 2,34% melasy w przeliczeniu na suchą masę.

P r z y k ł a d 4

Postępując jak w przykładzie 3 i stosując granulator talerzowy o parametrach jak w przykładzie 3 i kącie pochylenia osi do poziomu a = 46°, działający w trybie ciągłym, dostarczano do niego w sposób ciągły z natężeniem masowym wynoszącym 2 kg/minutę mączkę wapienną ze skał kamienia jurajskiego o uziarnieniu poniżej 300 μm oraz wilgotności 0.3% i po 5 minutach zatrzymano dostarczanie mączki, po czym w sposób ciągły natryskiwano wodnym roztworem melasy o stężeniu masowym wynoszącym 35%, ogrzanym do temperatury 35°C. Roztwór melasy podawano zestawem dysz pod ciśnieniem

PL 231 025 B1 kPa, z natężeniem masowym 0.21 kg/minutę i po 5 minutach nawilżania włączono ponownie dostarczanie mączki wapiennej z ustalonym wcześniej natężeniem i realizowano granulację w procesie ciągłym przy zachowaniu stosunku masowego natężenia dostarczania roztworu melasy do masowego natężenia dostarczania do talerza mączki, który wynosił 0.105 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego. Wytworzony granulat jak w przykładzie 3 odbierano, suszono i wydzielono produkt gotowy.

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz, przy powyższych parametrach i w warunkach procesu ciągłego, zawierał 84% właściwej frakcji ziaren, o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm, osiągających wartości nie mniejsze niż 17 Niutonów i 2,86% melasy w przeliczeniu na suchą masę.

P r z y k ł a d 5

Postępując jak w przykładzie 3 i stosując talerz granulatora o średnicy d = 0.5 m, wysokości burty h = 0.1 m oraz kącie pochylenia osi do poziomu a = 53°, obracający się dookoła osi z prędkością 14 obr./min, o działaniu ciągłym, dostarczano do niego w sposób ciągły z natężeniem masowym wynoszącym 0.26 kg/minutę mączkę wapienną ze skał kamienia jurajskiego o uziarnieniu poniżej 300 μm oraz wilgotności 0.3% i po 5 minutach zatrzymano dostarczanie mączki, po czym w sposób ciągły natryskiwano wodnym roztworem melasy o stężeniu masowym wynoszącym 50%, ogrzanym do temperatury 60°C. Roztwór melasy podawano zestawem dysz pod ciśnieniem 40 kPa, z natężeniem masowym 0.0346 kg/minutę i po 5 minutach nawilżania materiału na talerzu włączono ponownie dostarczanie mączki wapiennej z ustalonym wcześniej natężeniem i realizowano granulację w procesie ciągłym przy zachowaniu stosunku masowego natężenia dostarczania roztworu melasy do masowego natężenia dostarczania do talerza mączki wapiennej jurajskiej, który wynosił 0.133 kg cieczy/kg materiału sypkopylistego. Wytworzony granulat jak w przykładzie 3 odbierano, suszono i wydzielono produkt gotowy.

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz, przy powyższych parametrach i w warunkach procesu ciągłego, zawierał 97% właściwej frakcji ziaren o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm, osiągających wartości nie mniejsze niż 47 Niutonów i 5,05% melasy w przeliczeniu na suchą masę.

P r z y k ł a d 6

Postępując jak w przykładzie 3 i stosując talerz granulatora o średnicy d = 0.5 m, wysokości burty h = 0.1 m oraz kącie pochylenia osi do poziomu a = 53°, do obracającego się dookoła osi z prędkością 14 obr./min, talerza o działaniu ciągłym, dostarczano w sposób ciągły z natężeniem masowym wynoszącym 0,26 kg/minutę mączkę wapienną ze skał kamienia jurajskiego o uziarnieniu poniżej 300 μm oraz wilgotności 0.3% i po 5 minutach zatrzymano dostarczanie mączki, po czym w sposób ciągły natryskiwano wodnym roztworem melasy o stężeniu masowym wynoszącym 60%, ogrzanym do temperatury 60°C. Roztwór melasy podawano zestawem dysz pod ciśnieniem 45 kPa, z natężeniem masowym 0.052 kg/minutę i po 5 minutach nawilżania materiału na talerzu włączono ponownie dostarczanie mączki wapiennej z ustalonym wcześniej natężeniem i realizowano granulację w procesie ciągłym, przy zachowaniu stosunku masowego natężenia dostarczania roztworu melasy do masowego natężenia dostarczania do talerza mączki, który wynosił 0.2 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego. Wytworzony granulat jak w przykładzie 3 odbierano, suszono i wydzielono produkt gotowy.

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz, przy powyższych parametrach i w warunkach procesu ciągłego, zawierał 94% właściwej frakcji ziaren o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm, osiągających wartości nie mniejsze niż 55 Niutonów i 8.76% melasy w przeliczeniu na suchą masę.

P r z y k ł a d 7

Postępując jak w przykładzie 3 i stosując granulator talerzowy o parametrach jak w przykładzie 5, o działaniu ciągłym, dostarczano do niego w sposób ciągły z natężeniem masowym wynoszącym 0,25 kg/minutę mączkę wapienną ze skał kamienia jurajskiego o uziarnieniu poniżej 300 μm oraz wilgotności 0.3% i po 5 minutach dostarczania mączki w sposób ciągły natryskiwano wodnym roztworem cukru o stężeniu masowym wynoszącym 1%, ogrzanym do temperatury 30°C. Roztwór cukru podawano zestawem dysz pod ciśnieniem 15 kPa, z natężeniem masowym 0.039 kg/minutę i po 5 minutach nawilżania materiału na talerzu włączono ponownie dostarczanie mączki wapiennej z ustalonym wcześniej natężeniem i realizowano granulację w procesie ciągłym przy zachowaniu stosunku masowego natężenia dostarczania roztworu cukru do masowego natężenia dostarczania do talerza mączki, który wynosił 0.156 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego. Wytworzony granulat jak w przykładzie 3 odbierano, suszono i wydzielono produkt gotowy.

PL 231 025 B1

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz granulowany, przy powyższych parametrach i w warunkach procesu ciągłego, zawierał 88% właściwej frakcji ziaren, o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm, osiągających wartości nie mniejsze niż 8 Niutonów i 0.156% cukru.

P r z y k ł a d 8

Postępując jak w przykładzie 3 i stosując granulator talerzowy o parametrach jak w przykładzie 5, o działaniu ciągłym, dostarczano do niego w sposób ciągły z natężeniem masowym wynoszącym 0,25 kg/minutę mączkę wapienną ze skał kamienia jurajskiego o uziarnieniu poniżej 300 μm oraz wilgotności 0.3% i po 5 minutach dostarczania mączki w sposób ciągły, natryskiwano wodnym roztworem cukru o stężeniu masowym wynoszącym 20%, ogrzanym do temperatury 40°C. Roztwór cukru podawano zestawem dysz pod ciśnieniem 20 kPa, z natężeniem masowym 0.039 kg/minutę i po 5 minutach nawilżania materiału na talerzu włączono ponownie dostarczanie mączki wapiennej z ustalonym wcześniej natężeniem i realizowano granulację w procesie ciągłym przy zachowaniu stosunku masowego natężenia dostarczania roztworu cukru do masowego natężenia dostarczania do talerza mączki, który wynosił 0.156 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego. Wytworzony granulat jak w przykładzie 3 odbierano, suszono i wydzielono produkt gotowy.

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz granulowany, przy powyższych parametrach i w warunkach procesu ciągłego, zawierał 86% właściwej frakcji ziaren, o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm, osiągających wartości nie mniejsze niż 33 Niutonów i 3% cukru.

P r z y k ł a d 9

Postępując jak w przykładzie 3 oraz stosując granulator talerzowy o działaniu ciągłym, o parametrach jak w przykładzie 5 i nachylony pod kątem 54° dostarczano do niego w sposób ciągły z natężeniem masowym wynoszącym 0,24 kg/minutę mączkę wapienną ze skał kamienia jurajskiego o uziarnieniu poniżej 300 μm oraz wilgotności 0.3% i po 5 minutach w sposób ciągły natryskiwano wodnym roztworem cukru o stężeniu masowym wynoszącym 30%, ogrzanym do temperatury 40°C. Roztwór cukru podawano zestawem dysz pod ciśnieniem 20 kPa, z natężeniem masowym 0.029 kg/minutę i po 5 minutach nawilżania materiału na talerzu włączono ponownie dostarczanie mączki wapiennej z ustalonym wcześniej natężeniem i realizowano granulację w procesie ciągłym przy zachowaniu stosunku masowego natężenia dostarczania roztworu cukru do masowego natężenia dostarczania do talerza mączki, który wynosił 0.121 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego. Wytworzony granulat jak w przykładzie 3 odbierano, suszono i wydzielono produkt gotowy.

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz granulowany, przy powyższych parametrach i w warunkach procesu ciągłego, zawierał 93% właściwej frakcji ziaren o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm, osiągających wartości nie mniejsze niż 27 Niutonów i 3,5% cukru.

Przykłady realizacji wynalazku w warunkach procesu okresowej granulacji:

P r z y k ł a d 10

W zespole produkcyjnym zawierającym zasobnik dozujący i granulator bębnowy, z zasobnika dozującego do poziomego bębna granulatora o średnicy wewnętrznej d = 0.5 m i długości l = 0.4 m dostarczono podajnikiem materiał wyjściowy, którym była sypko-pylista mączka wapienna ze skał kamienia jurajskiego o uziarnieniu poniżej 300 μm, wilgotności 0.3%, i masie 7 kg, po czym włączono napęd granulatora i przy obrotach bębna dookoła osi z prędkością 0.33 obr./s. podczas mieszania na przesypujący się materiał natryskiwano ciecz wiążącą którą był wodny roztwór melasy o stężeniu masowym 30%, w ilości 0.84 kg, ogrzany w odrębnym zbiorniku ciśnieniowym do temperatury 20°C. Ciecz wiążącą podawano za pomocą dysz o średnicy wylotowej 1.0 mm, pod ciśnieniem 20 kPa z natężeniem masowym 0.17 kg/minutę. Stosunek masy dodanego roztworu melasy do masy mączki wynosił 0.12 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego. Tak nawilżone złoże poddano granulacji bębnowej przez 8 minut, w czasie których podczas cyrkulacji złoża z zarodkami granul następowała granulacja aglomeracyjna i utworzenie zagęszczonych granul nawozu. Następnie uzyskany granulat wprowadzono do suszarki i suszono w temperaturze 90°C do uzyskania wilgotności 0.5%, po czym podano w przesiewaczu na zestaw sit, na których wydzielono frakcję właściwą o rozmiarach ziaren 1:10 mm, stanowiącą produkt gotowy, a występujące w minimalnej ilości frakcje poza rozmiarowe zawrócono do procesu.

PL 231 025 B1

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz granulowany, przy powyższych parametrach i realizacji procesu w trybie okresowym, zawierał 96% właściwej frakcji ziaren o wytrzymałości mechanicznej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm, osiągających wartości nie mniejsze niż 25 Niutonów i 2,8% melasy w przeliczeniu na suchą masę.

P r z y k ł a d 11

Postępując jak w przykładzie 10, do poziomego bębna granulatora o parametrach jak w przykładzie 10 dostarczono podajnikiem mączkę wapienną ze skał kamienia jurajskiego o uziarnieniu poniżej 300 gm, wilgotności 0.3%, i masie 8 kg, następnie podczas mieszania na przesypujący się materiał natryskiwano wodny roztwór melasy o stężeniu masowym 40%, w ilości 0.80 kg, o temperaturze 20°C, za pomocą dysz pod ciśnieniem 25 kPa z natężeniem masowym 0.16 kg/minutę. Stosunek masy dodanego roztworu melasy do masy mączki wynosił 0.10 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego. Tak nawilżone złoże poddano granulacji bębnowej przez 8 minut, do utworzenia granul nawozu, a następnie po wysuszeniu, wydzielono produkt gotowy.

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz granulowany, przy powyższych parametrach i realizacji procesu w trybie okresowym, zawierał 88% właściwej frakcji ziaren o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm, osiągających wartości nie mniejsze niż 18 Niutonów i 3,1% melasy w przeliczeniu na suchą masę.

P r z y k ł a d 12

Postępując jak w przykładzie 10 i stosując granulator jak w przykładzie 10, do poziomego bębna granulatora dostarczono mączkę wapienną ze skał kamienia jurajskiego o uziarnieniu poniżej 300 gm, wilgotności 0.3%, i masie 10 kg, następnie podczas mieszania na przesypujący się materiał natryskiwano wodny roztwór melasy o stężeniu masowym 45%, w ilości 1,25 kg, ogrzany do temperatury 40°C, za pomocą dysz o średnicy wylotowej 1,2 mm pod ciśnieniem 30 kPa z natężeniem masowym 0.31 kg/minutę. Stosunek masy dodanego roztworu melasy do masy mączki wynosił 0.125 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego. Tak nawilżone złoże poddano granulacji bębnowej przez 6 minut, do utworzenia granul nawozu, a następnie po wysuszeniu, wydzielono produkt gotowy.

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz granulowany, przy powyższych parametrach i realizacji procesu w trybie okresowym, zawierał 94% właściwej frakcji ziaren, o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm, osiągających wartości nie mniejsze niż 38 Niutonów i 4,31% melasy w przeliczeniu na suchą masę.

P r z y k ł a d 13

Postępując jak w przykładzie 10 i stosując granulator jak w przykładzie 10, do poziomego bębna granulatora dostarczono mączkę wapienną ze skał kamienia jurajskiego o uziarnieniu poniżej 300 gm, wilgotności 0.3%, i masie 10 kg, następnie podczas mieszania na przesypujący się materiał natryskiwano wodny roztwór melasy o stężeniu masowym 1%, w ilości 1,05 kg, ogrzany do temperatury 20°C , za pomocą dysz o średnicy wylotowej 1,2 mm pod ciśnieniem 20 kPa z natężeniem masowym 0.3 kg/minutę. Stosunek masy dodanego roztworu melasy do masy mączki wynosił 0.105 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego. Tak nawilżone złoże poddano granulacji bębnowej przez 6 minut, do utworzenia granul nawozu, a następnie po wysuszeniu, wydzielono produkt gotowy.

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz granulowany, przy powyższych parametrach i realizacji procesu w trybie okresowym, zawierał 90% właściwej frakcji ziaren, o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm, osiągających wartości nie mniejsze niż 7 Niutonów i 0.1% melasy w przeliczeniu na suchą masę.

P r z y k ł a d 14

Postępując jak w przykładzie 10 i stosując granulator jak w przykładzie 10, do poziomego bębna granulatora dostarczono podajnikiem mączkę wapienną ze skał kamienia jurajskiego o uziarnieniu poniżej 300 gm, wilgotności 0.3%, i masie 12 kg, a następnie podczas mieszania na przesypujący się materiał sypko-pylisty natryskiwano wodny roztwór cukru o stężeniu masowym 20%, w ilości 1,45 kg, ogrzany do temperatury 30°C, podany za pomocą dysz o średnicy wylotowej 1,2 mm, pod ciśnieniem 30 kPa z natężeniem masowym 0.24 kg/minutę. Stosunek masy dodanego roztworu cukru do masy mączki wynosił 0.121 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego. Tak nawilżone złoże poddano granulacji bębnowej przez 7 minut, do utworzenia granul nawozu, a następnie po wysuszeniu, wydzielono produkt gotowy.

PL 231 025 B1

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz granulowany, przy powyższych parametrach i realizacji procesu w trybie okresowym, zawierał 92% właściwej frakcji ziaren, o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm, osiągających wartości nie mniejsze niż 32 Niutonów i 2,36% cukru.

P r z y k ł a d 15

Postępując jak w przykładzie 10, do poziomego bębna granulatora dostarczono podajnikiem mączkę wapienną ze skał kamienia jurajskiego o uziarnieniu poniżej 300 qm, wilgotności 0.3%, i masie 1 kg, następnie podczas mieszania na przesypujący się materiał natryskiwano wodny roztwór cukru o stężeniu masowym 35%, w ilości 0,13 kg, o temperaturze 20°C. za pomocą dysz o średnicy wylotowej 0,8 mm pod ciśnieniem 30 kPa z natężeniem masowym 0.03 kg/minutę. Stosunek masy dodanego roztworu cukru do masy mączki wynosił 0.13 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego. Tak nawilżone złoże poddano granulacji bębnowej przez 10 minut, do utworzenia granul nawozu, a następnie po wysuszeniu, wydzielono produkt gotowy.

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz granulowany, przy powyższych parametrach i realizacji procesu w trybie okresowym, zawierał 92% właściwej frakcji ziaren o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm, osiągających wartości nie mniejsze niż 24 Niutonów i 4,35% cukru.

P r z y k ł a d 16

Postępując jak w przykładzie 10 i stosując granulator jak w przykładzie 10, do poziomego bębna granulatora dostarczono podajnikiem mączkę wapienną ze skał kamienia jurajskiego o uziarnieniu poniżej 300 qm, wilgotności 0.3%, i masie 12 kg, następnie podczas mieszania na przesypujący się materiał sypko-pylisty natryskiwano wodny roztwór cukru o stężeniu masowym 60%, w ilości 2.4 kg, ogrzany do temperatury 40°C, podany za pomocą dysz o średnicy wylotowej 1,2 mm, pod ciśnieniem 40 kPa z natężeniem masowym 0.4 kg/minutę. Stosunek masy dodanego roztworu cukru do masy mączki wynosił 0.2 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego. Tak nawilżone złoże poddano granulacji bębnowej przez 6 minut, do utworzenia granul nawozu, a następnie po wysuszeniu, wydzielono produkt gotowy.

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz granulowany przy powyższych parametrach i realizacji procesu w trybie okresowym zawierał 88% właściwej frakcji ziaren, o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm osiągających wartości nie mniejsze niż 50 Niutonów i 10.7% cukru.

P r z y k ł a d 17

W zespole produkcyjnym zawierającym zasobnik dozujący i granulator talerzowy o średnicy d = 1.0 m, wysokości burty h = 0.15 m oraz kącie pochylenia osi do poziomu a = 45°, z zasobnika dozującego do talerza dostarczono podajnikiem materiał wyjściowy stanowiący sypko-pylistą mączkę wapienną ze skał kamienia jurajskiego o uziarnieniu poniżej 300 qm, wilgotności 0.3%, i masie 9 kg, po czym uruchomiono napęd granulatora i podczas mieszania przy ruchu obrotowym z prędkością 8 obrotów/minutę na przesypujący się materiał natryskiwano wodny roztwór melasy o stężeniu masowym 20%, w ilości 1.12 kg, ogrzany do temperatury 20°C w odrębnym zbiorniku ciśnieniowym.

Ciecz wiążącą podawano za pomocą dysz o średnicy wylotowej 1.0 mm, pod ciśnieniem 20 kPa, z natężeniem masowym 0.224 kg/minutę. Stosunek masy dodanego roztworu melasy do masy mączki wynosił 0.124 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego. Tak nawilżone złoże poddano granulacji talerzowej przez 6 minut, w czasie których podczas cyrkulacji złoża z zarodkami granul następowała granulacja aglomeracyjna i utworzenie zagęszczonych granul nawozu. Następnie uzyskany granulat wprowadzono do suszarki i suszono w temperaturze 90°C do uzyskania wilgotności 0.5%, po czym podano w przesiewaczu na zestaw sit, na którym wydzielono frakcję właściwą o rozmiarach ziaren 1:10 mm, stanowiącą produkt gotowy, a występujące w minimalnej ilości frakcje poza rozmiarowe zawrócono do procesu.

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz granulowany, przy powyższych parametrach i realizacji procesu w trybie okresowym, zawierał 95% właściwej frakcji ziaren o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm, osiągających wartości nie mniejsze niż 20 Niutonów i 1,95% melasy w przeliczeniu na suchą masę.

P r z y k ł a d 18

Postępując jak w przykładzie 17 i stosując granulator o parametrach jak w przykładzie 17, do talerza granulatora nachylonego pod kątem 50° do poziomu dostarczono podajnikiem mączkę wapienną ze skał kamienia jurajskiego o uziarnieniu poniżej 300 qm, wilgotności 0.3%, w ilości 10 kg i podczas

PL 231 025 B1 mieszania na przesypujący się materiał natryskiwano wodny roztwór melasy o stężeniu masowym 33%, w ilości 1,25 kg, o temperaturze 30°C, za pomocą dysz o średnicy wylotowej 1,0 mm, pod ciśnieniem 20 kPa z natężeniem masowym 0.21 kg/minutę. Stosunek masy dodanego roztworu melasy do masy mączki wynosił 0.125 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego. Tak nawilżone złoże poddano granulacji talerzowej przez 8 minut, do utworzenia granul nawozu, a następnie po wysuszeniu, wydzielono produkt gotowy.

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz granulowany, przy powyższych parametrach i realizacji procesu w trybie okresowym, zawierał 98% właściwej frakcji ziaren, o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm osiągających wartości nie mniejsze niż 30 Niutonów i 3,19% melasy w przeliczeniu na suchą masę.

P r z y k ł a d 19

Postępując jak w przykładzie 17 i stosując granulator jak w przykładzie 17, do talerza granulatora nachylonego pod kątem 50° do poziomu dostarczono podajnikiem mączkę wapienną ze skał kamienia jurajskiego o uziarnieniu poniżej 300 μm, wilgotności 0.3%, w ilości 9 kg i podczas mieszania na przesypujący się materiał natryskiwano wodny roztwór melasy o stężeniu masowym 35%, w ilości 1,45 kg, o temperaturze 40°C, za pomocą dysz o średnicy wylotowej 1,2 mm, pod ciśnieniem 40 kPa z natężeniem masowym 0.23 kg/minutę. Stosunek masy dodanego roztworu melasy do masy mączki wynosił 0.161 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego. Tak nawilżone złoże poddano granulacji talerzowej przez 6 minut, do utworzenia granul nawozu, a następnie po wysuszeniu, wydzielono produkt gotowy.

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz granulowany, przy powyższych parametrach i realizacji procesu w trybie okresowym, zawierał 85% właściwej frakcji ziaren o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm, osiągających wartości nie mniejsze niż 40 Niutonów i 4,31% melasy w przeliczeniu na suchą masę.

P r z y k ł a d 20

Postępując jak w przykładzie 17 i stosując granulator o parametrach jak w przykładzie 17, do talerza granulatora nachylonego pod kątem 50° do poziomu dostarczono podajnikiem mączkę wapienną ze skał kamienia jurajskiego o uziarnieniu poniżej 300 μm, wilgotności 0.3%, w ilości 9 kg i podczas mieszania na przesypujący się materiał natryskiwano wodny roztwór cukru o stężeniu masowym 15%, w ilości 1,2 kg o temperaturze 20°C, za pomocą dysz o średnicy wylotowej 1,0 mm, pod ciśnieniem 20 kPa z natężeniem masowym 0.15 kg/minutę. Stosunek masy dodanego roztworu cukru do masy mączki wynosił 0.133 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego. Tak nawilżone złoże poddano granulacji talerzowej przez 6 minut, do utworzenia granul nawozu, a następnie po wysuszeniu, wydzielono produkt gotowy.

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz granulowany, przy powyższych parametrach i realizacji procesu w trybie okresowym, zawierał 92% właściwej frakcji ziaren o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm, osiągających wartości nie mniejsze niż 15 Niutonów i 1,96% cukru.

P r z y k ł a d 21

Postępując jak w przykładzie 17 do talerza granulatora o średnicy d = 0.5 m, wysokości burty h = 0.1 m oraz kącie pochylenia osi do poziomu a = 45° dostarczono podajnikiem mączkę wapienną ze skał kamienia jurajskiego o uziarnieniu poniżej 300 μm, wilgotności 0.3%, w ilości 0,9 kg i podczas mieszania przy prędkości obrotowej talerza 14 obrotów/minutę na przesypujący się materiał natryskiwano wodny roztwór cukru o stężeniu masowym 25%, w ilości 0,115 kg, o temperaturze 20°C, za pomocą dysz o średnicy wylotowej 1,0 mm, pod ciśnieniem 20 kPa z natężeniem masowym 0.019 kg/minutę. Stosunek masy dodanego roztworu cukru do masy mączki wynosił 0.128 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego. Tak nawilżone złoże poddano granulacji talerzowej przez 5 minut, do utworzenia granul nawozu, a następnie po wysuszeniu, wydzielono produkt gotowy.

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz granulowany, przy powyższych parametrach i realizacji procesu w trybie okresowym, zawierał 96% właściwej frakcji ziaren, o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm, osiągających wartości nie mniejsze niż 22 Niutonów i 3,1% cukru.

P r z y k ł a d 22

Postępując jak w przykładzie 17 i stosując granulator jak w przykładzie 21, do talerza granulatora nachylonego pod kątem 45° do poziomu dostarczono podajnikiem mączkę wapienną ze skał kamienia

PL 231 025 B1 jurajskiego o uziarnieniu poniżej 300 gm, wilgotności 0.3%, w ilości 1,0 kg i podczas mieszania na przesypujący się materiał natryskiwano wodny roztwór cukru o stężeniu masowym 30%, w ilości 0,15 kg, o temperaturze 25°C, za pomocą dysz o średnicy wylotowej 1,0 mm, pod ciśnieniem 20 kPa z natężeniem masowym 0.02 kg/minutę. Stosunek masy dodanego roztworu cukru do masy mączki wynosił 0.15 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego. Tak nawilżone złoże poddano granulacji talerzowej przez 5 minut, do utworzenia granul nawozu, a następnie po wysuszeniu, wydzielono produkt gotowy.

Otrzymany z mączki wapiennej jurajskiej nawóz granulowany, przy powyższych parametrach i realizacji procesu w trybie okresowym, zawierał 90% właściwej frakcji ziaren, o wytrzymałości mechanicznej określonej w pomiarach odporności na ściskanie dla granul o wymiarach 4 mm, osiągających wartości nie mniejsze niż 35 Niutonów i 4,31% cukru.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania granulowanego nawozu wapniowego, z rozdrobnionego materiału wyjściowego ze skał wapniowych, w procesie granulacji z zastosowaniem cieczy wiążącej o zawartości melasy lub cukru w ilości od 1:60% w roztworze wodnym, korzystnie w ilości 10 -40% melasy lub cukru, do utworzenia granul nawozu, które rozdziela się przez przesiewanie na frakcje rozmiarowe, znamienny tym, że w zespole produkcyjnym zawierającym zasobnik dozujący i granulator bębnowy lub talerzowy, z zasobnika dozującego dostarcza się podajnikiem w sposób ciągły materiał wyjściowy, którym jest sypko-pylista mączka wapienna ze skał kamienia jurajskiego, do obracającego się granulatora o działaniu ciągłym i na przesypujący się w bębnie lub talerzu materiał w sposób ciągły natryskuje się wodny roztwór melasy lub cukru przy zachowaniu stosunku masowego natężenia dostarczania roztworu do masowego natężenia dostarczania do bębna lub talerza mączki wapiennej w granicach 0,10-0,20 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego, korzystnie w granicach 0,12-0,15 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego i granuluje się w procesie ciągłym, a wytworzony granulat odbiera do leja wysypowego i wprowadza do suszarki, podsusza do uzyskania 0,1-0,5% wilgotności, po czym w przesiewaczu oddziela się frakcję właściwą o średnicy granul w zakresie 1 -1 0 mm, stanowiącą produkt gotowy, a pozostałe frakcje poza wymiarowe zawraca się do procesu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mączka wapienna ze skał kamienia jurajskiego jest o uziarnieniu poniżej 300 gm i wilgotności do 0,50%.
3. Sposób według zastrz. 1 do 2, znamienny tym, że wodny roztwór melasy lub cukru podaje się o temperaturze 10-65°C, za pomocą dysz pod ciśnieniem 10:100 kPa.
4. Sposób wytwarzania granulowanego nawozu wapniowego, z rozdrobnionego materiału wyjściowego ze skał wapniowych, w procesie granulacji z zastosowaniem cieczy wiążącej zawierającej melasę lub cukier w ilości od 1:60% w roztworze wodnym, korzystnie w ilości 10-40% melasy lub cukru, do utworzenia granul nawozu, które rozdziela się przez przesiewanie na frakcje rozmiarowe, znamienny tym, że w zespole produkcyjnym zawierającym zasobnik dozujący i granulator bębnowy lub talerzowy, z zasobnika dozującego dostarcza się podajnikiem w sposób okresowy materiał wyjściowy, którym jest sypko-pylista mączka wapienna ze skał kamienia jurajskiego, do granulatora o działaniu okresowym, po czym podczas mieszania na przesypujący się w bębnie lub talerzu materiał natryskuje się wodny roztwór melasy lub cukru przy zachowaniu stosunku masy dostarczanego roztworu do masy dostarczonej do bębna lub talerza mączki wapiennej w granicach 0,10-0,20 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego, korzystnie w granicach 0,12-0,15 kg cieczy/kg materiału sypko-pylistego i granuluje przez 4:15 minut, a następnie wytworzony granulat wprowadza się do suszarki, podsusza do uzyskania 0,1-0,5% wilgotności, po czym w przesiewaczu oddziela się frakcję właściwą o średnicy granul w zakresie 1 -1 0 mm, stanowiącą produkt gotowy, a pozostałe frakcje poza wymiarowe zawraca się do procesu.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że mączka wapienna jest o uziarnieniu poniżej 300 gm i wilgotności do 0,50%.
6. Sposób według zastrz. 4 do 5, znamienny tym, że wodny roztwór melasy lub cukru podaje się o temperaturze 10-65°C, za pomocą dysz pod ciśnieniem 10:100 kPa.