DE1153036B

DE1153036B - Verfahren zur Granulierung von Thomasmehl

Info

Publication number: DE1153036B
Application number: DEM51684A
Authority: DE
Inventors: Jean Fevrier; Dipl-Ing Dr Gerhard Roesner
Original assignee: POTASCO SA; Metallgesellschaft AG
Current assignee: POTASCO SA; GEA Group AG
Priority date: 1962-02-03
Filing date: 1962-02-03
Publication date: 1963-08-22
Also published as: LU41300A1

Description

Verfahren zur Granulierung von Thomasmehl Die Verwendung von gemahlener Thomasphosphatschlacke, dem sogenannten Thomasmehl, als phosphorsäurehaltiges Düngemittel ist schon seit Jahrzehnten üblich. Bei der großen Menge von in Europa verarbeiteten phosphorhaltigen Eisenerzen ist auch der Anfall von Thomasmehl so groß, daß er einen großen Teil des Phosphorsäurebedarfs für Düngezwecke deckt. Es kommt hinzu, daß Thomasmehl auf Grund seines Gehaltes an Spurenelementen (z. B. Mn, V usw.) sehr viel angewandt wird, obwohl sein P.05 Gehalt an sich nicht sehr hoch ist und das Ausstreuen wegen der staubigen Beschaffenheit sehr lästig ist. Wirkungsvolle Streumaschinen, wie Tellerschleudern, können nicht benutzt werden, und bei ungünstiger Witterung sind auch die Verluste merklich. Es hat daher seit langem nicht an Versuchen gefehlt, das Thomasmehl zu granulieren und damit die obigen Nachteile zu vermeiden.
Es sind in der Vergangenheit zahlreiche Verfahren entwickelt worden, die z. B. die Granulierung mit Granuliertellern, Eirichmischern, Granuliertrommeln, Vibrorinnen usw. beschreiben, die aber unter Umständen den Nachteil haben können, die Citronensäurelöslichkeit der Granulate und damit ihre Düngewirkung zu vermindern. Dabei stellte man fest, daß zur Granulierung ein Bindemittel erforderlich ist. Als solche wurden z. B. Ca0, CaCI." MgSO., Wasser, Phosphorsäure, Natriummetaphosphat, Wasserglas, Sulfitablauge, Casein, Cellulosederivate, Ton, Bentonit, Bleicherde und gewisse Kunststoffe beschrieben. Es gelang nach den damals bekannten Granulierverfahren auch, Granalien zu erzeugen, nur zeigte es sich bei Versuchsdüngungen, daß die Granalien oft zu dicht oder zu hart waren, um im Boden unter dem Einfluß der Feuchigkeit wieder zu zerfallen und daß deshalb die P.,OS Löslichkeit zurückging. Die Düngewirkung war bei der Anwendung der Granulate in der Praxis merklich geringer als die des ungranulierten Produktes.
Um bei Anwendung dieser Prozesse eine zur Not noch ausreichende Düngewirkung sicherzustellen, mußte man sich mit einer so kleinen Korngröße zufriedengeben, daß man, handelsmäßig gesprochen, nicht mehr die Vorteile des granulierten Produktes wahrnehmen konnte. Es ist weiterhin bekannt, daß man zur Granulierung von Thomasmehl Bindemittel verwenden muß, wie z. B. Alkalisalze, Magnesiumchlorid, Calciumchlorid, Sulfitablauge, Cellulosederivate usw., und zwar in Mengen von etwa 10 bis 200/e.
Nun wurde in den letzten Jahren von den Erfindern ein neuartiges Granulierverfahren entwickelt und seit 1957 auch technisch erprobt. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das zu granulierende Material in einer Doppelmesserschnecke angefeuchtet wird, gegebenenfalls unter Zusatz eines Bindemittels und dann, nach Zerkleinerung der Fladen und Knollen in einer Spezialwalze, in ein venturiartig ausgebildetes Rohr eingetragen wird. Diesem Rohr wird unterhalb der engsten Stelle, der Düse, durch einen seitlichen Stutzen Heißgas zugeführt, und es bildet sich dann über der Düse eine frei schwebende Wirbelschicht aus. Infolge der hohen Wärmeübergangszahl in den Wirbelschichten verläuft die Trocknung des eingetragenen feuchten Materials sehr schnell und mit hohem thermischem Wirkungsgrad. Die die Tragfähigkeit des Heißgasstromes übersteigende Menge an Material fällt im freien Fall durch die Düse und wird kontinuierlich ausgetragen. Das durch Siebe abgetrennte Über- und Unterkorn wird in den Prozeß zurückgegeben.
Ein besonderes Kennzeichen dieses Verfahrens ist es weiterhin, daß die so erhaltenen Granulate sehr porös sind und beim Anfeuchten leicht zerfallen. Anfänglich für die Granulierung von Thomasmehlkalimischdüngemitteln angewandt, wobei die sich bildende Kalisalzlösung als Bindemittel wirkt, wurde dieses Verfahren auch für die Granulierung von reinem Thomasmehl erprobt. Es wurden verschiedene Bindemittel in Laboratoriumsversuchen eingesetzt. Dabei ergab z. B. Sufitablauge keine brauchbaren Resultate. Die erhaltenen Granulate waren zu weich. Cellulosederivate nach Art der Tylose zeigten bessere Ergebnisse, jedoch schienen die Kosten, bezogen auf die Tonne Granulat, prohibitiv. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun eine weitere Ausbildung des genannten Verfahrens nach Patentanmeldung M 40523 IV a/ 16, wobei die Wirbelschichtgranulierung von reinem Thomasmehl unter Verwendung geringer Mengen von Calciumchlorid als Bindemittel in einem Kohlendioxyd enthaltenden Heißgasstrom durchgeführt wird. Sehr zufriedenstellende Ergebnisse zeigten sich bei der Verwendung von Calciumchlorid als Bindemittel, auch im halbtechnischen Betrieb, bei Produktionsmengen von 2 t/h und mehr. Dabei wurde überraschenderweise gefunden, daß man mit einem Zusatz von Calciumchlorid, der wesentlich geringer als 5% war, gute Ausbeuten im Kornspektrum 0,3 bis 2 mm erhielt, und das bei einer Citronensäurelöslichkeit des Granulates von ungefähr 85% des Gesamt-P205 Gehaltes, was nur etwa 5 % weniger ist als im gemahlenen Ausgangsmaterial. Dieses vorteilhafte Ergebnis wird dann erzielt, wenn die Granulierleitung in einem Heißgasstrom vorgenommen wird, der Stoffaustausch in Wirbelschichten ist es weiterhin möglich, als Heißgasstrom auch Verbrennungsgase mit einem sehr niedrigen CO; Gehalt zu verwenden, um die gleichen Ergebnisse. bezüglich Härtung der Granalien zu erhalten. Infolge seiner günstigen Kornverteilung kann ein solches Granulat mit gutem Erfolg, z. B. mit Tellerstreuern, ausgestreut werden. Es zeigte sich weiterhin, daß man im allgemeinen mit Zusätzen von 0,3 bis 20%, insbesondere von 0,5 bis 1,3%, Calciumchlorid auskommt. Die optimale Menge hängt von der Zusammensetzung des zu granulierenden Thomasmehls ab. Die vorliegende Erfindung stellt somit eine wesentliche Verbesserung des Verfahrens der Hauptanmeldung dar und hat einen erheblichen technischen Fortschritt bei der Granulierung von reinem Thomasmehl zur Folge.
Beispiel 1 Nach diesem Verfahren wurden 3,8 t/h Thomasmehl unter Zusatz von 1,2% Calciumchlorid und einer Wassermenge entsprechend einer Feuchtigkeit von 11,8,1/o behandelt. Die Temperatur in der Wirbelschicht lag zwischen 140 und 160° C; und die Temperatur des Heißgasstromes betrug 800° C. Man erhielt 2,4 t/h Granulat in der Korngröße von 0,3 bis 2 mm. Das überkom und Unterkom wurde im Kreislauf zurückgegeben. Hinsichtlich der Düngewirkung wurden folgende Werte ermittelt: P205 (gesamt) ... . . . . . . . . 16,10% P205 (citronensäurelöslich) 14,15% (im Thomasmehl) P.O., (citronensäurelöslich) 13,101/o (im Granulat) Beispiel 2 Bei der Verarbeitung von 4,1 t/h Thomasmehl mit einem Zusatz von 1,311/o Calciumchlorid und mit gleicher Feuchtigkeit (und beim Arbeiten bei gleichen Temperaturen wie im Beispiel 1), erhielt man 2,7 t/h Granulat der genannten Kornzusammensetzung. Die Werte hinsichtlich der Düngewirkung waren die folgenden: P205 (gesamt) .. . . . . . . . . 16,47% P205 (citronensäurelöslich) 14,15% (im Granulat) Beispiel 3 Unter denselben Bedingungen wie im Beispie12 wurde eine weitere Thomasmehlsorte behandelt, die folgende Werte bezüglich der Löslichkeit zeigte: P205 (gesamt) . . . . . . . . . . . 17,07°/o P205 (citronensäurelöslich) 14,6% (im Granulat) In allen Fällen wurden die angegebenen Analysenwerte an dem Granulat, wie es anfiel, ohne vorhergehende Aufmahlung bestimmt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von granuliertem Düngemittel aus reinem Thomasmehl in einer frei schwebenden Wirbelschicht nach Patentanmeldung M 40523 IV a / 16 (deutsche Auslegeschrift 1100 657), dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung von Calciumchlorid als Bindemittel in Mengen von etwa 0,3 bis 2%, insbesondere etwa 0,5 bis 1,30/0, bezogen auf Thomasmehl, und Feuchtigkeitsmengen von etwa 10% in einem Kohlendioxyd enthaltenden Heißgasstrom granuliert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Wirbelung benutzte Heißgasstrom 2 bis 8% Kohlensäure, vorzugsweise 2,5 bis 4%, enthält.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Granulierung des Thomasmehls, die Trocknung und die Härtung der Granalien gleichzeitig und in der gleichen Wirbelschichtvorrichtung durch einen Kohlendioxyd enthaltenden Heißgasstrom erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 689 602, 973 396.