PL237448B1

PL237448B1 - Sposób otrzymywania kompozycji nawozu wapnującego

Info

Publication number: PL237448B1
Application number: PL414475A
Authority: PL
Inventors: Tomasz Kudyba; Wiktor Jóźwiak; Grażyna Wiśniewska; Grzegorz Wysocki; Ryszard Przybylski; Bożenna Kalewska
Original assignee: Grupa Inco Spolka Akcyjna
Priority date: 2015-10-23
Filing date: 2015-10-23
Publication date: 2021-04-19
Also published as: PL414475A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania kompozycji nawozu wapnującego przeznaczonej do zastosowania w uprawach polowych i ogrodniczych.

Przyswajalność wapnia przez rośliny, którą odzwierciedla reaktywność jego związków z substancjami kwaśnymi zawartymi w glebie, jest miarą jakości wapna nawozowego oraz podstawowym parametrem analizowanym przez rolnika.

Reaktywność nawozu wapniowego wyraża się w % w stosunku do świeżo strąconego węglanu wapnia, którego reaktywność przyjęto za 100%. Cecha ta jest związana ze stopniem rozdrobienia surowca oraz z wiekiem geologicznym surowców wapniowych. Reaktywność waha się od kilkunastu % dla najstarszych wapieni i dolomitów z okresu prekambryjskiego do prawie 100% dla miękkich skał z okresu kredowego.

Przyswajalność związków wapnia przez rośliny jest również ściśle związana z ich właściwościami chemicznymi i fizycznymi, ponieważ związki te są generalnie trudno rozpuszczalne w wodzie.

Aktywność chemiczna związków wapnia maleje w kolejności: tlenek wapnia, wodorotlenek wapnia, węglan wapnia. Niestety wraz ze wzrostem aktywności chemicznej, rośnie również agresywność związku w stosunku do roślin.

Z kolei parametrem fizycznym mającym wpływ na przyswajanie związków wapnia ma powierzchnia kontaktu cząstek związku z roztworami zawartymi w glebie. Parametr ten można zwiększyć przez silne rozdrobnienie cząstek nawozu lub przez zwiększenie ich porowatości.

Wapna węglanowe w porównaniu do form tlenkowych czy wodorowęglanowych cechuje wysokie bezpieczeństwo stosowania, okupione zazwyczaj obniżoną reaktywnością. Jedynie skały porowate i nasiąkliwe takie jak kreda czwartorzędowa, ulegają w glebie szybkiemu rozpadowi, a ich działanie jest stosunkowo szybkie.

Wapienie pochodzące ze starszych okresów geologicznych posiadają wyższą gęstość, co determinuje zdecydowanie niższą porowatość i nasiąkliwość. Roztwory zawarte w glebie oddziałują z cząstkami skały wapiennej głównie powierzchniowo i nie mają możliwości wnikania do jej wnętrza. Własność ta decyduje o tym, że ich działanie jest powolne, a reaktywność niska. Dla podniesienia reaktywności wapieni kluczowe znaczenie ma ich rozdrobnienie. Bardzo rozdrobnione cząsteczki wapienia dzięki rozwinięciu powierzchni działają prawie natychmiast po ich zastosowaniu.

Pomimo, że rozdrobnione cząsteczki wapienia odpowiadają wprawdzie poziomem reaktywności kredzie, ale tak spreparowanego wapienia nie można stosować w uprawach, gdyż forma pylista, o wielkości ziaren rzędu kilku dziesiątek mikronów, nie nadaje się do bezpośredniego wysiewu z uwagi na pylenie. Mikronowe cząstki niesione wiatrem nie pozwalają na równomierne rozsianie na polu, zanieczyszczają i zwiększają awaryjność maszyn rolniczych służących do ich wysiewu i mogą być groźne dla organizmów żywych: ludzi, zwierząt domowych, pożytecznych owadów. Cząstki te przed ich zastosowaniem powinny zostać połączone w aglomeraty.

Znane są w stanie techniki sposoby granulacji nawozów wapniowych. W polskim zgłoszeniu patentowym PL392814 ujawniono metodę granulacji z użyciem materiałów zawierających związki wapnia takie jak gips, wapno palone, wapno palone dolomitowe. Proces prowadzi się na płycie oscylacyjnej osadzonej na mimośrodzie i pracującej w pozycji pochylonej, gdzie surowiec dostarczany jest w części górnej, zaś proces granulacji jest kontynuowany podczas przemieszczania towaru w dół po płycie oscylacyjnej. Płyta pracując zgodnie z kryteriami mimośrodu i porusza materiałem w taki sposób, że tworzą się kuleczki. Podczas tego procesu na początku daje się lekko wilgotny surowiec. Do wstępnie już zgranulowanego towaru dodaje się materiał wiążący. Na samym końcu dodaje się jeszcze pylisty nawóz wapniowy lub wapniowo-magnezowy w celu ostatecznego wygładzenia kuleczek. Ostatni etap procesu sprawia, że kuleczki są idealnie kuliste i nie następuje ich zbrylanie w trakcie przechowywania.

To przykład najpopularniejszej metody granulacji wapna nawozowego opartego na zjawisku otaczania. Granulki uzyskuje się poprzez aglomerację cząstek lub narastanie warstw. Typowym elementem urządzenia do otrzymywania granulatu jest bęben lub talerz granulacyjny. Podczas granulacji przez otaczanie na ruchomej powierzchni zachodzą różne procesy:

- mieszanie surowego proszku z cząstkami zawracanymi do przerobu i środkiem wiążącym,

- tworzenie granulek z drobnych cząstek i rozdrabnianie większych bryłek,

- otaczanie i zagęszczanie granulek w wyniku ich przemieszczania po powierzchni aparatu, - utrwalanie wiązań w wyniku przejścia fazy ciekłej w stałą (stabilizacja struktury granulek).

PL 237 448 B1

We wszystkich tych stadiach zachodzi zmiana rozkładu wielkości cząstek tzn. zachodzi dynamiczny proces tworzenia i rozpadu granul. Intensywno ść tego procesu i rozkład granulometryczny gotowego produktu zależą od zastosowanego urządzenia oraz własności proszku poddawanego granulacji.

Jako środki wiążące używane są różne ciecze ułatwiające łączenie cząstek. Najczęściej są to: woda, nasycone roztwory soli lub jej stopy, melasa. Rzadziej stosuje się środki ułatwiające zestalenie takie jak: bentonit, gips, glinki.

Już podczas tworzenia zarodków granul, kiedy to oddziaływania kapilarne mają decydujące znaczenie, skład ziarnowy wapna decyduje o efektywności granulacji. Gdy materiał sypki zawiera niewielką ilość frakcji drobnej, wówczas szczeliny między ziarnami są praktycznie wolne. Stąd stosunkowo wysoka średnia efektywna odległość między ziarnami wpływa na obniżenie trwałości wiązań. Przy zwiększeniu zawartości frakcji drobnej struktura materiału staje się bardziej zwarta, a trwałość granulek wzrasta.

Pozytywna rola cząstek dużych polega na tym, że tworzą one swego rodzaju szkielet układu odporny na działanie naprężeń statycznych i dynamicznych występujących w procesie granulacji.

Jasne jest, iż w takim przypadku najbardziej gęste ułożenie cząstek i największe siły połączeń uzyskuje się przy pewnym stosunku ilości materiału drobnego do grubego, zmiennego dla różnych materiałów. Zależność wydajności procesu od składu granulometrycznego i wilgotności ma charakter decydujący.

Zawartość cząstek dużych jest ponadto niezbędna, gdyż stanowi zarodki granulacji. Zagęszczanie cząstek w omawianych aparatach zachodzi w wyniku ich zderzenia przy swobodnym spadku lub w wyniku staczania. Ponieważ wielkość energii kinetycznej zależy nie tylko od prędkości cząstki, ale również od jej masy, przy ustalonej prędkości obrotowej urządzenia, tylko cząstki o masie powyżej krytycznej mogą stać się zarodkami granul.

Ilość i sposób podawania cieczy ma również istotny wpływ na wydajność granulowania. Na skutek zderzeń podczas staczania i spadku granul następuje ich zagęszczanie oraz wyciskanie nadmiaru wilgoci na powierzchnię cząstek. Powoduje to dalsze przyłączanie suchych drobin. W miarę zbliżania się cząstek do siebie, grubość warstwy cieczy granulacyjnej maleje i wzrasta wytrzymałość połączeń. Gdy dalsze wydzielanie cieczy na powierzchnię granul zostanie wstrzymane (np. w wyniku osiągnięcia równowagi między procesem wchłaniania i wyciskania wilgoci) granula, w danych warunkach, przestaje się powiększać.

Sprawę komplikuje zawartość frakcji zawróconych ponownie do przerobu. Cząstki te, zazwyczaj suche i o upakowanej strukturze, mają tendencję do wchłaniania cieczy do ich wnętrza. W wyniku tego procesu granule te mogą ulegać rozpadowi. Jeśli zawartość granulek powrotnych w całym ładunku poddawanym granulacji jest duża, a ciecz podawana jest jednokrotnie, nowo utworzone granule ulegają zniszczeniu w wyniku miejscowego braku cieczy na powierzchni cząstek.

Zasygnalizowane powyżej zależności i wzajemne powiązania między nimi pozwalają twierdzić, że mimo iż proces granulacji przez otaczanie na ruchomej powierzchni jest szeroko stosowany, nie pozwala on na otrzymanie granulatu odpornego na uszkodzenia mechaniczne, a przy tym szybko rozpadającego się w środowisku glebowym. Ponadto konieczność stosowania zarodków wymusza stosowanie surowca o zróżnicowanym uziarnieniu co obniża reaktywność wapna. Proces nie jest łatwy do sterowania i wymaga stabilnych warunków. Zazwyczaj aparaty te buduje się do granulacji proszków o konkretnym niezmiennym składzie, uziarnieniu i wilgotności.

Zazwyczaj proces granulacji prowadzi się w granulatorach, które działają w układzie ciągłym, gdyż ustalenie optymalnych warunków pracy trwa od godziny do kilkunastu godzin. W wyniku doświadczeń ustala się optymalną ilość, wilgotność i ziarnistość frakcji zawracanej. W rozważaniach powyższych pominięto tak ważne dla procesu granulacji parametry jak: średnica granulatora, kąt jego pochylenia czy prędkość obrotowa. Granulatory przemysłowe posiadają określone średnice, optymalne dla konkretnego proszku i wydajności. Wobec trudności w sterowaniu, dalszy rozwój produktu, modyfikacja składu mająca na celu wprowadzenie dodatkowych cech, jest niezmiernie utrudniona i wiąże się zazwyczaj z przebudową urządzenia do granulacji.

Poza tym, podstawowym parametrem decydującym o łatwości rozsiewu i transportu nawozu jest wytrzymałość mechaniczna jego cząstek, granulek czy peletu. Cząstki powinny być na tyle wytrzymałe by można je było transportować i rozsiewać bez niszczenia ich struktury, a z drugiej strony ważne jest, aby czas ich rozpadu w glebie był jak najkrótszy, co determinuje skuteczność odkwaszania.

PL 237 448 B1

Sposób otrzymywania kompozycji nawozu wapnującego według wynalazku rozwiązuje niedogodności związane z przygotowaniem formy nawozu wapnującego wygodnego w przechowywaniu, transporcie oraz rozsiewaniu, gwarantując jednocześnie wysoką reaktywność i przyswajalność nawozu przez rośliny.

Istotą wynalazku jest sposób otrzymywania nawozu wapnującego, w formie peletu, zawierającego: zmielony minerał zawierający węglan wapnia, o niskiej nasiąkliwości i porowatości, środek dezintegrujący, substancje poślizgowe, które ułatwiają peletyzację i ewentualnie środek regulujący nasiąkliwość, mającego zastosowanie w uprawach polowych i ogrodniczych i charakteryzującego się wysoką przyswajalnością przez rośliny oraz trwałością w transporcie, przechowywaniu i wysiewaniu. W sposobie wytwarzania peletu nawozu wapnującego, według wynalazku, stosuje się ciśnieniową aglomerację zmielonego minerału wapnia o niskiej nasiąkliwości i porowatości, wykorzystując prasę matrycową z matrycą płaską oraz środek poślizgowy pozwalający na uzyskanie właściwego upakowania materiału zapewniającego wymaganą trwałość w przechowywaniu, transporcie i wysiewaniu, a z drugiej strony łatwość rozpadu pod wpływem wilgoci zawartej w glebie.

Sposobem według wynalazku, kompozycję nawozu wapnującego wytwarza się metodą granulacji ciśnieniowej w prasach matrycowych. Metoda polega na przetłoczeniu granulowanego materiału za pomocą jednego lub kilku wałków dociskowych (krążników) przez otwory w perforowanej powierzchni matrycy. Prasowany materiał po przejściu przez matrycę odcinany jest nożami w postaci walców peletu, o regulowanej długości. Średnica peletu zmienia się w zależności od średnicy otworów.

Uzyskanie peletu o pożądanych właściwościach mechanicznych, to jest wymaganej trwałości w przechowywaniu, transporcie i wysiewaniu oraz biodostępności dla roślin, wymaga spełnienia szeregu czynników takich jak: dobór składników receptury, dokładność ich odważenia, jednorodność mieszanin składników, geometria otworów matrycy czy nacisk krążników na matrycę.

W sposobie według wynalazku, udało się w korzystny sposób połączyć te cechy procesu wytwarzania peletu, które decydują o jego doskonałych właściwościach mechanicznych i agrotechnicznych.

Na twardość granul istotny wpływ ma dokładne sterowanie, w procesie peletyzacji, współczynnikami tarcia wewnętrznego (pomiędzy cząstkami składników mieszaniny) i tarcia zewnętrznego (pomiędzy ścianami otworów matrycy, a przeciskanym materiałem) oraz geometria otworów matrycy.

Dzięki działaniu obu sił tarcia możliwe jest przeciskanie materiału przez otwór matrycy i jego zagęszczenie w części cylindrycznej otworu. Zbyt niskie współczynniki tarcia spowodują niewielkie zagęszczenie materiału, pelet nie będzie odporny na mechaniczne niszczenie. Zbyt wysokie współczynniki tarcia nie pozwolą na przepchnięcie granulowanego materiału przez otwory matrycy, matryca zostanie zatkana.

Współczynniki tarcia regulowane są poprzez dodatki takie jak substancje poślizgowe czy ciecze granulacyjne. W przypadku, gdy jedynym stosowanym środkiem poślizgowym jest woda to zawartość środka poślizgowego w pelecie jest równa zawartości wody.

Ilość wody dodawanej do procesu granulacji może przekraczać 10% wag. mieszanki, korzystnie wynosi 12% wag., przy czym część wody jest usuwana na etapie suszenia granul po peletyzacji.

Sposób otrzymywania kompozycji nawozu wapnującego według wynalazku polega na tym, że:

a) minerał zawierający węglan wapnia mieli się do wielkości ziaren od 0,001 do 0,100 mm,

b) zmielony minerał zawierający węglan wapnia miesza się w pierwszym mieszalniku z dezintegratorem, substancjami poślizgowymi i ewentualnie środkiem regulującym nasiąkliwość, przy czym proporcje składników są następujące:

- minerał zawierający węglan wapnia w ilości co najmniej 80%, korzystnie powyżej 90% wagowych w przeliczeniu na suchą masę w kompozycji,

- dezintegrator, w ilości maksymalnie 10%, korzystnie od 5 do 10% wagowych w przeliczeniu na suchą masę w kompozycji,

- substancje poślizgowe, w ilości maksymalnie 10%, korzystnie od 5 do 10% wagowych w przeliczeniu na suchą masę w kompozycji,

- środek regulujący nasiąkliwość, w ilości 0-3% wagowych w przeliczeniu na suchą masę w kompozycji,

c) jednorodną mieszaninę otrzymaną w etapie b) miesza się z wodą lub cieczą granulacyjną w drugim mieszalniku,

d) mieszaninę otrzymaną w etapie c) poddaje się granulacji w granulatorze matrycowym,

e) otrzymany w granulatorze pelet ewentualnie suszy się do zawartości wody poniżej 10%,

PL 237 448 B1 przy czym jako dezintegratory stosuje się substancje organiczne lub nieorganiczne, mikro kapilary i substancje pęczniejące w środowisku wodnym, wybrane z grupy: bentonit, mączka drzew liściastych, włókna orzecha kokosowego, pył z torfu, lub ich mieszaniny, natomiast jako substancje poślizgowe stosuje się minerały warstwowe wybrane z grupy: talk, kaolinit, illit, montmorylonit, lub ciecze granulacyjne wybrane spośród: woda, roztwory melasy, roztwory niskocząsteczkowej karboksymetylocelulozy, lub ich mieszaniny.

Dodatek substancji poślizgowych ma za zadanie obniżyć tarcie w trakcie peletyzacji i pozwolić na uzyskanie właściwego upakowania peletu. Właściwie upakowane pelety mają pożądaną odporność na ścieranie, a jednocześnie łatwo rozpadają się w kontakcie z wilgocią.

Korzystnie, co najmniej 60% ziaren minerału zawierającego węglan wapnia mieli się do wielkości ziaren poniżej 0,063 mm, co wpływa na zwiększenie reaktywności minerału zawierającego węglan wapnia oraz jego przyswajalności przez rośliny.

Korzystnie, jako minerał zawierający węglan wapnia stosuje się minerał o niskiej nasiąkliwości i porowatości, wybrany z grupy: kreda, wapień dolomityczny, dolomit wapienny, dolomit wapnisty, zawierający w swym składzie powyżej 50% wagowych węglanu wapnia, lub ich mieszaninę.

Korzystnie, jako środek regulujący nasiąkliwość stosuje się lignosulfonian wapnia lub lignosulfonian magnezu.

Korzystnie, ilość wody lub cieczy granulacyjnej dodawanej do mieszaniny w mieszalniku drugim wynosi 3-7% wag. suchej masy mieszaniny otrzymanej w etapie b).

Korzystnie, jako pierwszy mieszalnik stosuje się mieszalnik zaopatrzony w mieszadło planetarne. Korzystnie, jako drugi mieszalnik stosuje się mieszalnik jednowałowy z mieszadłem łopatowym. Korzystnie, jako granulator matrycowy stosuje się granulator z horyzontalną płaską matrycą z otworami o średnicy od 4 do 8 mm w części cylindrycznej.

Korzystnie, jako granulator matrycowy stosuje się granulator zaopatrzony w elementy utrzymujące stały nacisk na materiał przeciskany przez matrycę.

Korzystnie, suszenie peletu prowadzi się w temperaturze od 60°C do 180°C, najkorzystniej w temperaturze 150°C, do osiągnięcia wilgotności w zakresie od 3% do 10%.

Geometria, to jest kształt otworów matrycy, ich średnica oraz wysokość w części stożkowej i cylindrycznej dobierana jest doświadczalnie w zależności od własności fizycznych granulowanego materiału.

Otwory matrycy, w sposobie według wynalazku, mają od góry kształt stożka o kącie wierzchołka wynoszącym 40 stopni. Wysokość części stożkowej wynosi od 3 do 2 mm, średnica podstawy stożka jest o 1,5 do 2 mm większa od części cylindrycznej otworu. W części cylindrycznej następuje zagęszczenie materiału. Istotny jest stosunek średnicy cylindra do jego wysokości definiujący stopień sprężania. Im wyższy cylinder tym większe zagęszczenie materiału, twardsza granula, potrzebna większa siła do przeciśnięcia materiału przez otwór. Dla kompozycji nawozu wapnującego, według wynalazku, najlepszy jest stosunek średnicy do wysokości wynoszący do 1:2,5 do 1:7, korzystnie 1:4. Oznacza to, że wysokość cylindra przy średnicy 4 mm wynosi 16 mm, a dla średnicy 6 mm wysokość wynosi 24 mm. Średnica części cylindrycznej otworów matrycy, w sposobie według wynalazku, wynosi 2-10 mm, korzystnie 4-6 mm.

Stopień sprężania, grubość matrycy, kąt natarcia krążników i siła ich nacisku w zasadniczy sposób decydują o wydajności procesu i własnościach fizycznych peletu.

Czas mieszania i rozładunku mieszalnika oraz profile mieszadeł są niezmiernie istotne. Im krótszy czas mieszania tym mniejsze uplastycznienie mieszanki, mniejsza tendencja do oklejania się na powierzchniach, również pionowych, z którymi ma kontakt. Wybrany mieszalnik powinien mieć tak wyprofilowane narzędzia, aby nie powodowały one dociskania (w czasie mieszania) mieszanki do ścian mieszalnika. Zapobiega to przywieraniu mieszaniny do wewnętrznych ścian mieszalnika. W sposobie według wynalazku jako mieszalnik pierwszy stosuje się korzystnie mieszalnik wyposażony w mieszadło planetarne, zapewniający intensywne mieszanie suchych składników (np. Intensive Mixer typR f-my Eirich).

Następnie mieszankę przed granulacją waży się na wadze taśmowej (potokowej, stanowiącej integralną część linii produkcyjnej) skąd trafia do drugiego mieszalnika, korzystnie łopatkowego, jednowałowego, gdzie regulowana jest jej wilgotność przez dodawanie wody lub cieczy granulacyjnej. Ilość dodawanej cieczy jest ściśle automatycznie korelowana z natężeniem przepływu masy mieszanki tak,

PL 237 448 B1 aby całkowita ilość dodanej wody, czy to w czystej postaci, czy też roztworu granulacyjnego nie przekroczyła 12% wag. sumy mas suchych składników (mączki minerału wapniowego, dezintegratora, środka poślizgowego).

Utrzymanie mieszanki w ściśle określonej dla niej wilgotności jest istotne dla procesu granulacji oraz jakości granul. Zbyt sucha mieszanka powoduje nadmierne opory tarcia podczas przeciskania nawozu przez otwory matrycy, co prowadzi do ogrzania się mieszanki powyżej dopuszczalnej temperatury (60°C), powodując odparowanie wody na powierzchni matrycy. Może to powodować zatkanie się części lub całości otworów matrycy, powodując spadek wydajności, a w skrajnych przypadkach zasypanie matrycy. Zbyt wilgotna mieszanka z kolei powoduje spadek upakowania, zagęszczenia podczas granulacji, stąd spadek jakości granul, ich twardości oraz odporności na uszkodzenia mechaniczne oraz podwyższa koszty suszenia granul.

Tak przygotowaną mieszankę kompozycji nawozowej podaje się do granulatora, korzystnie z matrycą horyzontalną (płaską), np. firmy Kahl o otworach w górnej części w kształcie stożka o kącie wierzchołka wynoszącym 40 stopni i wysokość części stożkowej od 3 do 2 mm oraz o średnicy podstawy stożka o 1,5 do 2 mm większa od części cylindrycznej, średnica części cylindrycznej otworów matrycy wynosi 2-10 mm. Granulator posiada dodatkowo elementy sterujące, utrzymujące stały nacisk krążników na materiał przeciskany przez matrycę oraz moc pobieraną przez granulator. Dzięki temu proces granulacji można dokładnie kontrolować zachowując optymalną jakość granul, nie pozwalając na wzrost temperatury granul powyżej dopuszczalnej temperatury 60°C.

Sposób według wynalazku, pozwala na otrzymanie nawozu wapnującego do stosowania w uprawach polowych lub ogrodniczych, szybko działającego, a jednocześnie bezpiecznego dla upraw i środowiska glebowego. Może być stosowany na wszystkie gleby i pod wszystkie rośliny. Dzięki swojej postaci trwałych, a jednocześnie szybko rozpadających się granul, również interwencyjnie po wschodach roślin. Kompozycja i forma środka wapnującego otrzymanego sposobem według wynalazku, charakteryzuje się 100% reaktywnością, bardzo krótkim czasem rozpadu granul po zwilżeniu, a dużą wytrzymałością mechaniczną. Przyłożona siła niezbędna do pokruszenia granul jest wielokroć wyższa niż w przypadku granul produkowanych w bębnach czy na talerzach granulacyjnych. Produkt o jednorodnej twardej granuli, pelecie, powstały z drobno zmielonego minerału wapnia pozwala na łatwy wysiew oraz równomierne pokrycie pola, a forma węglanowa jest bezpieczna dla roślin nawet przy stosowaniu na rośliny już rosnące.

Metody analityczne:

Wielkość ziaren rozdrobnionego minerału zawierającego węglan wapnia oznaczano metodą analizy sitowej.

Ścieralność granul mierzono w oparciu o test wytrzymałości.

W metodzie dokonywano pomiaru procentowego ubytku masy granulowanego nawozu.

50,0 g granulatu nawozowego umieszczano na sicie o średnicy oczka:

- 0,50 mm - dla nawozów o wymiarach granul 2,5-8,5 mm

- 0,16 mm - dla nawozów o wymiarach granul 0,5-2,5 mm

Sita umieszczono na naczyniu zbierającym, do nawozu dodano 70 kulek metalowych o średnicy 10 mm, a po zamknięciu pokrywy umieszczono na wytrząsarce. Nawóz poddano działaniu mechanicznemu na wytrząsarce o stałych obrotach (ok. 270 obr/min przez 10 min. Otrzymany w naczyniu zbierającym odsiew zważono.

Ścieralność granul obliczono wg wzoru:

X ^¹ * 100% gdzie:

m - masa badanego nawozu [g] m1 - masa pozostałości na sicie [g]

P r z y k ł a d y realizacji

P r z y k ł a d 1

920 kg wapnia dolomitycznego rozdrobnionego do wielkości ziaren od 0,001 do 0,100 mm załadowano do mieszalnika o intensywnym mieszaniu posiadającym mieszadło planetarne, dodano 80 kg bentonitu i intensywnie mieszano przez 1 min, a następnie dodano 60 litrów wody i kontynuowano mie

PL 237 448 B1 szanie przez kolejną 1 minutę. Otrzymaną mieszaninę załadowano do drugiego mieszalnika z mieszadłem łopatowym i dodano drugą porcję 60 litrów wody. Całość mieszano przez 20 min., a następnie mieszankę składników podawano do granulatora z matrycą płaską o średnicy otworów cylindrycznych 4,0 mm i wysokości 16,0 mm. Po zakończonej peletyzacji pelet suszono w temperaturze 150°C przez okres 2 godzin.

Uzyskano 1021 kg peletu o średnicy 4,0 mm, twardości 92% i zawartości wody 4,2%.

P r z y k ł a d 2

850 kg dolomitu wapnistego rozdrobnionego do wielkości ziaren od 0,001 do 0,100 mm załadowano do mieszalnika o intensywnym mieszaniu posiadającym mieszadło planetarne, dodano 50 kg talku, 50 kg kaolinitu oraz 50 kg mączki drzew liściastych i intensywnie mieszano przez 1,5 min., a następnie dodano 30 litrów wody i kontynuowano mieszanie przez kolejne pół minuty. Otrzymaną mieszaninę załadowano do drugiego mieszalnika z mieszadłem łopatowym i dodano kolejną porcję 50 litrów wody. Całość mieszano przez 20 min., a następnie mieszankę składników podawano do granulatora z matrycą płaską o średnicy otworów cylindrycznych 5,0 mm i wysokości 12,5 mm. Po zakończonej peletyzacji pelet suszono w temperaturze 150°C przez okres 2 godzin.

Uzyskano 1028 kg paletu o średnicy 5 mm, twardości 81% i zawartości wody 4,9%.

P r z y k ł a d 3

850 kg kredy rozdrobnionej do wielkości ziaren od 0,001 do 0,100 mm załadowano do mieszalnika o intensywnym mieszaniu posiadającym mieszadło planetarne, dodano 50 kg montmorylonitu, 20 kg talku, 30 kg illitu oraz 50 kg włókien orzecha kokosowego i intensywnie mieszano przez 1,5 min., a następnie dodano 40 litrów wody i kontynuowano mieszanie przez kolejne pół minuty. Otrzymaną mieszaninę załadowano do drugiego mieszalnika z mieszadłem łopatowym i dodano kolejną porcję 40 litrów wody. Całość mieszano przez 20 min., a następnie mieszankę składników podawano do granulatora z matrycą płaską o średnicy otworów cylindrycznych 6,0 mm i wysokości 42 mm. Po zakończonej peletyzacji pelet suszono w temperaturze 150°C przez okres 2 godzin.

Uzyskano 1053 kg peletu o średnicy 6 mm, twardości 98% i zawartości wody 6,9%.

P r z y k ł a d 4

850 kg dolomitu wapnistego rozdrobnionego do wielkości ziaren od 0,001 do 0,100 mm załadowano do mieszalnika o intensywnym mieszaniu posiadającym mieszadło planetarne, dodano 70 kg montmorylonitu oraz 50 kg włókien orzecha kokosowego i intensywnie mieszano przez 1,5 min., a następnie dodano 30 kg lignosulfonianu wapnia w postaci roztworu w 60 litrach wody i kontynuowano mieszanie przez kolejne pół minuty. Otrzymaną mieszaninę załadowano do drugiego mieszalnika z mieszadłem łopatowym i dodano wodę w ilości 40 litrów. Całość mieszano przez 20 min., a następnie mieszankę składników podawano do granulatora z matrycą płaską o średnicy otworów cylindrycznych 8,0 mm i wysokości 32 mm. Po zakończonej peletyzacji pelet suszono w temperaturze 150°C przez okres 2 godzin.

Claims

1. Sposób otrzymywania kompozycji nawozu wapnującego, znamienny tym, że:

PL 237 448 B1

d) mieszaninę otrzymaną w etapie c) poddaje się granulacji w granulatorze matrycowym, e) otrzymany w granulatorze pelet ewentualnie suszy się do zawartości wody poniżej 10%, przy czym jako dezintegratory stosuje się substancje organiczne lub nieorganiczne, mikro kapilary i substancje pęczniejące w środowisku wodnym, wybrane z grupy: bentonit, mączka drzew liściastych, włókna orzecha kokosowego, pył z torfu, lub ich mieszaniny, natomiast jako substancje poślizgowe stosuje się minerały warstwowe wybrane z grupy: talk, kaolinit, illit, montmorylonit, lub ciecze granulacyjne wybrane spośród: woda, roztwory melasy, roztwory niskocząsteczkowej karboksymetylocelulozy, lub ich mieszaniny.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej 60% ziaren minerału zawierającego węglan wapnia mieli się do wielkości ziaren poniżej 0,063 mm.

3. Sposób według zastrz. 1 i 2, znamienny tym, że jako minerał zawierający węglan wapnia stosuje się minerał o niskiej nasiąkliwości i porowatości, wybrany z grupy: kreda, wapień dolomityczny, dolomit wapienny, wapnisty, zawierający w swym składzie powyżej 50% wagowych węglanu wapnia, lub ich mieszaninę.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako środek regulujący nasiąkliwość stosuje się lignosulfonian wapnia lub lignosulfonian magnezu.

5. Sposób według zastrz. od 1 do 4, znamienny tym, że ilość wody lub cieczy granulacyjnej dodawanej do mieszaniny w mieszalniku drugim wynosi 3-7% wag. suchej masy mieszaniny otrzymanej w etapie b).

6. Sposób według zastrz. od 1 do 5, znamienny tym, że jako pierwszy mieszalnik stosuje się mieszalnik zaopatrzony w mieszadło planetarne.

7. Sposób według zastrz. od 1 do 6, znamienny tym, że jako drugi mieszalnik stosuje się mieszalnik jednowałowy z mieszadłem łopatowym.

8. Sposób według zastrz. od 1 do 7, znamienny tym, że jako granulator matrycowy stosuje się granulator z horyzontalną płaską matrycą z otworami o średnicy od 4 do 8 mm w części cylindrycznej.

9. Sposób według zastrz. od 1 do 8, znamienny tym, że jako granulator matrycowy stosuje się granulator zaopatrzony w elementy utrzymujące stały nacisk na materiał przeciskany przez matrycę.

10. Sposób według zastrz. od 1 do 9, znamienny tym, że suszenie peletu prowadzi się w temperaturze od 60°C do 180°C, korzystnie w temperaturze 150°C, do osiągnięcia wilgotności w zakresie od 3% do 10%.