DD136956B1 - METHOD FOR PRODUCING NON-DUSTING ABRASIVE CALIDUIN AGENT GRANULES - Google Patents
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Description
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Titel der ErfindungTitle of the invention
Verfahren zur Herstellung von nichtstaubenden abriebfesten Kalidlingeraitte !granulat enProcess for the preparation of non-dusting abrasion resistant potash granules
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der physikalischen Qualität von LlineraldUngern, insbesondere Kalidüngemitteln, die in granulierter Form vorliegen und insbeeondere in loser Schüttung transportiert und gelagert werden.The invention relates to a process for improving the physical quality of mineral fertilizers, in particular potash fertilizers, which are present in granulated form and, in particular, are transported and stored in bulk.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
In der Kaliindustrie wird ein Teil der erzeugten feinkörnigen Kalidüngemittel durch Trockenpreßgranulierungen, vereinzelt auch durch Agglomerierung feuchten Gutes in Granuliertrommel η, zu grober Ware verarbeitet. Es werden Produkte hergestellt mit einer Kornspanne, die vorzugsweise zwischen etwa 1,o und 4,0 Dim liegt. Die erzeugten Granulate bestehen aus kantigen Körnern, die sich durch teilweise befriedigende mechanische Festigkeit und Dichte auszeichnen·In the potash industry, part of the fine-grained potash fertilizers produced are processed by dry-pressing granulation, occasionally also by agglomeration of moist material in granulating drum η, into coarse goods. Products are made having a grain span which is preferably between about 1.0 and 4.0 Dim. The granules produced consist of angular grains which are characterized by partially satisfactory mechanical strength and density.
Von Nachteil ist, daß beim Transport und Umschlag der Granulate Abrieb entsteht, was zu einer unzulässigen Erhöhung des Peinanteils führt. Diese unzureichende Abriebfestigkeit dgr Granulate führt zu einer unzulässigen Staubentwicklung undThe disadvantage is that abrasion occurs during transport and handling of the granules, which leads to an unacceptable increase in Peinanteils. This inadequate abrasion resistance dgr granules leads to inadmissible dust formation and
Salzverlusten und damit zu einer arbeitsphysiologischen Belastung der Beschäftigten sowie einer erheblichen Umweltbelastung. Diese negativen Eigenschaften werdeu durch verschiedene Faktoren, wie zum Beispiel geringer und nicht einheit-Salt losses and thus to a work-physiological burden on employees and a significant environmental impact. These negative effects are explained by various factors, such as lower and
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licher Festigkeit von Gramilateinzelkörnem, der Form der Granulate wie vorhandene Kanten, Spitzen, dem Haftvermögen der dem Granulat anhaftenden Staubpartikel, sowie durch die jeweils angewandten Transport- und Umschlagprozesse bestimmt.The strength of Gramate single grains, the shape of the granules such as existing edges, tips, the adhesion of the dust particles adhering to the granules, and the transport and handling processes used in each case are determined.
Es ist ein Verfahren beschrieben, nach dem aus feinkörnigen Kalisalzen mit Hilfe von Walzenpressen nach dem Kontaktierungsverfahren eine bandförmige Schülpe hergestellt wird, die dann zerkleinert und über eine Siebklassierung auf die gewünschte Korngröße gebracht wird· Es wird ein brüchiges Granulat erhalten, das bei den nachfolgenden Transport- und Umschlagprozessen einem Kornzerfall ausgesetzt ist. Das Produkt wird gesiebt, Ш? den Styubanteil zu entfernen. Der eigentliche Staubanteil, der am Granulat haftet, kann aber durch eine einfache Siebung nicht entfernt werden. Der Staub haftet in der unregelmäßigen Oberfläche der Granulate. Bei der Dampfbehandlung bei 79 bis 11o°C wird nur ein geringer Teil des Haftstaubes aufgelöst. Die gelöste Menge des Haftstaubes fällt überdies nach der !Trocknung wieder in feinen Kristallen an, so daß das Staubverhalten des so behandelten Produktes nicht verbessert wird.A process is described according to which a ribbon-shaped rag is produced from fine-grained potash salts with the aid of roll presses after the contacting process, which is then comminuted and brought to the desired particle size via sieve classification. A brittle granule is obtained which is subsequently transported - And handling processes is exposed to a grain disintegration. The product is sieved, Ш? to remove the styub content. The actual amount of dust that adheres to the granules, but can not be removed by a simple sieving. The dust adheres to the irregular surface of the granules. In the steam treatment at 79 to 11o ° C only a small part of the adhesive dust is dissolved. The dissolved amount of the adhesive dust also falls after drying again in fine crystals, so that the dust behavior of the product thus treated is not improved.
Es ist bekannt, Unterkornanteile (Feinstkornanteile) durch Siebverfahren abzutrennen. Die bei der Siebklassierung wirkenden Kräfte reichen jedoch nicht aus, die feinsten Haftstäube von der Granulatoberfläche zu entfernen, so daß der Feinstkornanteil nach der Siebung noch bis zu o,4 % betragen kann. Ein derart behandeltes Produkt ist noch staubend.It is known to separate undersize fractions (finest grain fractions) by sieving. However, the forces acting in the Siebklassierung forces are not sufficient to remove the finest adhesive dust from the granule surface, so that the Feinstkornanteil after sieving can be up to o, 4 % . A product treated in this way is still dusty.
Es ist bekannt, daß durch die Zugabe von polymerisierbaren organischen Substanzen die Staubpartikel relativ fest auf der Oberfläche der Granalien gebunden werden können. Von Nachteil dabei ist, daß zur Erzielung des staubbindenden Effekts relativ große Mengen dieser Stoffe auf die Granalien aufgebracht werden müssen. Zum anderen werden andere Gebrauchswerteigenschaften der Granulate dadurch negativ beeinflußt.It is known that the addition of polymerizable organic substances, the dust particles can be relatively firmly bonded to the surface of the granules. The disadvantage here is that in order to achieve the dust-binding effect relatively large amounts of these substances must be applied to the granules. On the other hand, other utility properties of the granules are thereby adversely affected.
Es ist weiter bekannt, durch Erzeugung von künstlichem Abrieb, die später bei Transport und Umschlag stattfindende mechanischeIt is also known, through the production of artificial abrasion, which takes place later during transport and transhipment mechanical
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Beanspruchung der Granulatpartikel bereits beim Hersteller vorzunehmen und den entstandenen Ifeinstkornanteil durch Kontrollsiebung abzutrennen. In der ft?axis zeigt sich aber, daß bei den folgenden Transport- und Umschlagbedingungen trotzdem wieder Staub durch Abrieb entsteht·Stress on the granules already made by the manufacturer and separate the resulting Ifeinstkornanteil by Kontrollsiebung. In the ft? Axis, however, it is found that, under the following conditions of transport and handling, dust nevertheless arises due to attrition.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Die Erfindung hat das Ziel, die Nachteile, wie die hohe Staubentwicklung der Granulate bei Umschlag- und Transportprozessen, verursacht durch die unzureichende Abriebfestigkeit der Granulate, zu beseitigen und eine Verbesserung des Gebrauchswertes bezüglich Abrieb- und Staubverhalten zu erzielen.The object of the invention is to eliminate the disadvantages, such as the high degree of dust formation of the granules during handling and transport processes, caused by the inadequate abrasion resistance of the granules and to achieve an improvement in the use value with respect to abrasion and dust behavior.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Abriebverhalten der Granulate so zu verbessern, daß der Peinanteil beim Transport und Umschlag nicht wesentlich erhöht wird und somit diese nicht stauben.The invention has for its object to improve the abrasion behavior of the granules so that the Peinanteil is not significantly increased during transport and handling and thus do not dust this.
Es wurde gefunden, daß sich nichtstaubende und abriebfeste Kalidüngemittel herstellen lassen, we.nn die Kalidüngemittel nach dem Granulationsvorgang noch einer Nachbehandlung unterzogen werden. Die kombinierte Anwendung der Verfahrensteilschritte Entstaubung des Granulats, anschließende Behandlung der Granulatoberfläche mit Wasser oder wäßrigen Zusatzstoffen, Trocknung unter Ausnutzung der Wärmekapazität des im Herstellungsprozeß mit 4o - 800C Eigentemperätur anfallenden Granulats und nachfolgende Kühlung führt überraschenderweise zu solchen nichtstaubenden und abriebfesten Kalidimgemittelgranulaten, wie sie bisher nach keinem bekannten Verfahren erreicht worden sind. Die Anwendung nur eines dieser Teilschritte allein bzw. deren unvollständige Anwendung bringt keine befriedigende Verbesserung des Abrieb- und Staubverhaltons der Granulate. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist deshalb die kombinierte Anwendung mehrerer Verfahrensteilschritto.It has been found that non-dusting and abrasion-resistant potash fertilizers can be produced when the potash fertilizers are subjected to post-treatment after the granulation process. The combined use of the process steps dedusting of the granules, subsequent treatment of the granule surface with water or aqueous additives, drying using the heat capacity of the resulting in the production process with 4o - 80 0 C accumulating granules and subsequent cooling surprisingly leads to such non-dusting and abrasion-resistant Kalidimemittittelgranulaten, as so far have not been achieved by any known method. The use of only one of these steps alone or their incomplete application brings no satisfactory improvement of the abrasion and Staubverhaltons of the granules. An essential feature of the invention is therefore the combined use of several Verfahrenssteilschritto.
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Erfindungsgemäß besteht der erste Verfahrensteilschritt darin, daß die dan Kalidüngemittelgranulaten anhaftenden Staubpartikel durch starke Luftströme in der Wirbelschicht entfernt werden. Anschließend werden im zweiten Verl'ahrensteilschritt die in der Wirbelschicht entstaubten Granulate mit Wasser oder wäßrigen Zusatzstoffen benetzt, um die noch vorhandenen instabilen Spitzen und Kanten, die wieder zu Abrieb führen würden, zu beseitigen. Durch die vorher vorgenommene Entstaubung in der Wirbelschicht betragen die Zusatzmengen o,5 - 2 % Wasser. Im dritten Verfahrensschritt wird unter Ausnutzung der Wärmekapazität des Granulates bzw. Verwendung vorgewärmter Luftströme die Verdunstung des größtenteils der Haftlaugen des Granulates erreicht und durch Rekristallisationsvorgänge wird die Granulatoberfläche verfestigt. Das Granulat wird dann auf annähernd Umgebungstemperatur abgekühlt. Der Prozeß wird so gesteuert, daß noch Eestwasser auf der Granulatoberfläche von vorzugsweise o,1 - o,2 % verbleibt; durch diese Restfeuchte werden die noch bis zum Endverbraucher durch die Transport- und Umschlagprozesse entstehenden Feinanteile gebunden.According to the invention, the first process substep is that the dust particles adhering to the potash granules are removed by strong air streams in the fluidized bed. Subsequently, in the second Verl'ahrensteilschritt the dusted in the fluidized bed granules are wetted with water or aqueous additives to eliminate the remaining unstable peaks and edges that would lead to attrition again. Due to the dedusting previously carried out in the fluidized bed, the additional amounts are o, 5 - 2 % water. In the third process step, by utilizing the heat capacity of the granulate or the use of preheated air streams, the evaporation of the majority of the caustic solutions of the granules is achieved, and the granule surface is solidified by recrystallization processes. The granules are then cooled to approximately ambient temperature. The process is controlled so that Eestwasser still remains on the granules surface of preferably o, 1 - o, 2 % ; This residual moisture binds the fines which are still produced up to the end user through the transport and handling processes.
Durch eine zusätzliche Zugabe von organischen Substanzen, vorzugsweise von Mineralöl, kann eine Verdunstung des Restwassers verzögert und eine zusätzliche Staubbindung bei späterem Sekundärstaubanfall gewährleistet werden.By an additional addition of organic substances, preferably of mineral oil, evaporation of the residual water can be delayed and an additional dust binding can be ensured at a later secondary dust accumulation.
Die Erfindung wird -an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention will be explained in more detail in the following embodiment.
AusführuDgsbeispielAusführuDgsbeispiel
Das Kalidüngemittelgranulat wird vor der Verladung durch starke Luftströme in der Wirbelschicht entstaubt. DiQ Wirbelzeiten zum Staubfreiblasen des Granulates hängen von der anhaftenden Staubmenge, der Luftmenge, die bei der vorhandenen Körnung des Kalidüngemittelgranulats vorzugsweise 2-3 ш/s beträgt und dem Durchsatz ab und liegen im Sekundenbereich 3^5 see.The potash fertilizer granules are dedusted before being loaded by strong air streams in the fluidized bed. DiQ Whirling times for dust-free blowing of the granules depend on the adhering amount of dust, the amount of air, which is at the existing grain size of potash fertilizer granules preferably 2-3 ш / s and the throughput and are in the range of seconds 3 ^ 5 see.
Anschließend erfolgt in einer Mischstrecke die Benetzung mit o,5 - 2,o %, vorzugsweise 1 % besser und dessen gleichmäßigeSubsequently, in a mixing section, the wetting with o, 5 - 2, o%, preferably 1 % better and its uniform
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Verteilung auf der gesamten Granulatoberflache. Das so behandelte Granulat wird dann mit starken, im Bedarfsfalle vorgewärmten Luftströmen getrocknet und anschließend mit Luft gekühlt, wobei Trocknung als auch Kühlung in der Wirbelschicht so erfolgen, daß eine Abtrennung und ein Austrag des Unterkorns entsprechend dem gewünschten Trennschnitt erfolgt. Dieser Prozeß ist so einzustellen, daß noch Restfeuchten von vorzugsweise o,1 - o,2 % auf dem Granulat verbleiben.Distribution on the entire granule surface. The granules thus treated are then dried with strong, in case of need preheated air streams and then cooled with air, drying and cooling in the fluidized bed so that a separation and discharge of the undersize occurs according to the desired separation section. This process should be adjusted so that residual moisture of preferably o, 1 - o, 2 % remain on the granules.
Mit der Zugabe von organischen Substanzen, vorzugsweise Mineralöle in Mengen von o,2 - 1,o g/kg, die durch Aufdüsen im Austrittsteil der Wirbelschicht erfolgen kann, ist die Konditionierung des Granulates abgeschlossen.With the addition of organic substances, preferably mineral oils in amounts of o, 2 - 1, o g / kg, which can be done by Aufdüsen in the outlet part of the fluidized bed, the conditioning of the granules is complete.
Durch die beschriebene Granulatnachbehandlung wurde folgende Qualitätsverbesserung erzielt :The following quality improvement was achieved by the described granulate aftertreatment:
Staubwert1^ Abriebtest2)Dust value 1 ^ abrasion test 2 )
in in к/к ζк / к ζ in in %%
Granulat unbehandelt entsprechend Feinstkornanteil 1,1 - 3»5 18Granules untreated corresponding to micro grain content 1.1 - 3 »5 18
Granulat in der Wirbelschicht, entstaubt o,5 18Granules in the fluidized bed, dedusted o, 5 18
Granulat mit o,5 % WasserGranules with o, 5% water
behandelt und getrocknet o,4 12treated and dried o, 4 12
Granulat mit 1,o % WasserGranules with 1, o% water
behandelt und getrocknet o,2 9treated and dried o, 2 9
Granulatproben, die nach der Fließbettenstaubung mit Wasser behandelt werden und nach der Trocknung noch Restfeuchten enthielten, zeigten bei der Abxiebbehandlung in einer Wälztrommel nach 1o min Trommellaufzeit folgende Mengen an neu gebildetem Abrieb.Granule samples which are treated with water after fluidized-bed dusting and which still contain residual moisture after drying, showed the following amounts of newly formed abrasion in the Abxieb treatment in a roller drum after 10 minutes of drum running time.
^Staubwert ermittelt nach TGL 29 621^ Dust value determined according to TGL 29 621
•'Abriebtest nach Werkstaridardentwurf des VEB Kombinat KALI Sondershausen vom Nov. 72• 'Abriebtest to Werkstaridardentwurf of the VEB Kombinat KALI Sondershausen from Nov. 72
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Granulat unbehandelt, entstaubtGranules untreated, dedusted
Granulat mit 1 % Wasser behandelt, Eestfeuchte o,1 % Granules treated with 1 % water, moisture content o, 1 %
Granulat mit 1 % Wasser behandelt, Restfeuchte о,2 %Granules treated with 1% water, residual moisture о, 2%
Abriebinenge St а üb wert in % ing/kg__Abrasion amount St value in % ing / kg__
o,3So, 3S
o,2o, 2
o,12o, 12
1,81.8
o,8o, 8
o,3o, 3
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