DE3148404C2

DE3148404C2 - Verfahren zur Herstellung von granuliertem Kieserit

Info

Publication number: DE3148404C2
Application number: DE19813148404
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl.-Chem. Dr. 3000 Hannover Fetzer; Günter Dipl.-Chem. Dr. 6432 Heringen Fricke; Axel Dipl.-Ing. 3500 Kassel Hollstein; Helmut Dipl.-Chem. Dr. 6419 Burghaun Zentgraf
Original assignee: K+S AG
Current assignee: Kali und Salz Beteiligungs Aktiengesellschaft 341
Priority date: 1981-12-07
Filing date: 1981-12-07
Publication date: 1985-02-21
Also published as: DE3148404A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Preßgranulierung von feinteiligem Kieserit beschrieben, nach dem dieser Kieserit mit wäßrigen Lösungen bestimmter Alkalisalze vermischt, das erhaltene Gemisch unter einem Druck von 2 bis 3 t/cm Walzenbreite auf einer Glattwalzenpresse verpreßt und die Schülpen gekühlt werden, bevor daraus das Gutkorn abgesiebt wird.

Description

Durch die landwirtschaftliche Nutzung und durch Auswaschungen werden den Kulturflächen erhebliche Mengen an Magnesium entzogen, so daß diese Kulturflächen an Magnesium leicht verarmen können. Dieser Mangel kann durch den Einsatz von wasserlöslichen Magnesiumdüngemitteln, wie beispielsweise Magnesiumsulfat, in Form von Kieserit behoben werden.

Der bei der Aufarbeitung von Kalirohsalzen in einer Korngröße von 0,1 bis 1,0 mm anfallende Kieserit (MgSO₄ ■ H₂O) eignet sich jedoch nicht zur Ausbringung mittels herkömmlicher Streueinrichtungen für mineralische Düngemittel, da In diesen Streueinrichtungen nur Korngrößen von 0,8 bis 5 mm verarbeitet werden

-ίο können. Eine derartige Korngrößenverteilung läßt sich bei dem aus der Aufarbeitung von Kalirohsalzen anfal- f

lenden Kieserlt nur durch Granulierung erzielen. |

Hierzu beschreibt die DE-PS 11 83 058 ein Rollgranulier-Verfahren für entwässerten Kieserlt, bei dem als Granulierhilfsmittel Wasser, wäßrige Salzlösungen, Säuren oder Basen eingesetzt werden, durch die die Dehydratisierung des Kleserits teilweise oder ganz rückgängig gemacht wird und das rehydratislerte Magnesiumsulfat als Bindemittel den Zusammenhalt der Granula gewährleistet.

Nach der DE-PS 11 94 390 wird dieses Verfahren dadurch welterentwlckelt, daß sich an die Maßnahme des Granulierens eine Trocknung der Granallen bei Temperaturen bis zu 400° C anschließt, die zu porösen und im Boden leicht löslichen Granalien führt.
Auch die DE-PS 27 48 152 beschreibt die Herstellung von granuliertem Kleserlt mit einem Kornspektrum von 0,8 bis 5,0 mm im Wege der Rollgranullerung.

Dazu wird der feintelllge Kleserlt mit festem Ammoniumsulfat oder einer wäßrigen Ammonlumsulfatlösung gemischt, unter Rollen granuliert und anschließend schockartig erhitzt, wodurch die Granalien oberflächlich getrocknet werden, ohne daß eine Calclnierung eintritt. Um die erforderliche Menge an Granulierflüssigkeit zu vermindern, kann dem Ausgangsgemisch oberflächenaktives Llgnlnsulfor.at zugemischt werden, ohne daß

« dadurch die Eigenschaften des Endprodukts nachteilig verändert werden

Da Kleserlt ein Kristallgitter besitzt, das sich unter den bisher für das Verpressen von felntelllgen Gütern mittels Glattwalzenpressen angewendeten Preßdrucken plastisch nicht verformt, stellt sich die Aufgabe, eine Möglichkeit zu finden, feinteiligen Kleserlt Im Wege der Preßgranullerung In Granallen zu überführen, die für das Ausbringen mittels gebräuchlicher Streueinrichtungen für mineralische Düngemittel geeignet sind.

so Es Ist ein Verfahren zur Herstellung von granuliertem Kleserlt aus einem Gemisch aus feinteiligem Kieserlt und wäßrigen Salzlösungen unter Formgebung und Abtrennung des Gutkorns gefunden worden. Danach wird der feintelllge Kleserlt mit 4 bis 10 Gew.-* einer 10 bis 30 gew.-%igen wäßrigen Lösung von Salzen, die Kalium und/oder Natrium mit den Anionen SO₄ ²", CO₃ ²", SlO₃ ²", PO₄ ³", HPO₄ ²- bzw. B₄O₇ ²" bilden, vermischt und dieses Gemisch anschließend mittels einer Glattwalzenpresse unter einer spezifischen Preßkraft von 2 bis 3 t/cm Walzenbrelte verpreßt, worauf die entstandenen Schülpen auf eine Temperatur von 10 bis 30° C gekühlt, für die Dauer von 2 bis 10 min auf dieser Temperatur gehalten werden, bevor sie auf Gutkorn verarbeitet werden. Als Ausgangsmaterial für das Verfahren der Erfindung wird vorzugsweise felntelllger Kieserlt eingesetzt, wie er bei der Aufarbeitung von vermahlenen Kalirohsalzen, Insbesondere bei der elektrostatischen Trennung von Kalirohsalzen, in einer Teilchengröße von 0,1 bis 1,0 mm anfällt.

<>o Dieser Kleserlt hat als technisches Produkt einen MgO-Gehalt von etwa 28 Gew.-%.

In einem der eigentlichen Preßeinrichtung vorgeschalteten Mischer wird dieser feintelllge Kieserit mit 4 bis 10, vorzugsweise 7 bis 8 Gew.-% einer wäßrigen Lösung vermischt, die 10 bis 30 Gew.-96 an Salzen enthält, die Natrium und/oder Kalium mit den Anionen SO₄ ²", CO₃ ²", SlO₃ ²", PO₄*", HPO₄ ²" bzw. B₄O₇ ²" bilden. Diese Salze sollen vorzugsweise In Form einer gesättigten oder nahezu gesättigten wäßrigen Lösung eingesetzt werden, die die genannten Salze einzeln oder Im Gemisch enthalten. Dies gilt insbesondere für Natrium- bzw. Kaliumsulfat · oder Natriumcarbonat. Das Vermischen soll eine möglichst gleichmäßige Benetzung der Teilchen des felntelllgen Kleserits mit der wäßrigen Lösung bewirken.
Das Gemisch wird dann einer Glattwalzenpresse zugeführt, der eine Stopfschnecke vorgeschaltet ist, die eine

gleichmäßige Zufuhr des Preßgutes zu dem Walzenspalt gewährleistet.

Die Walzenpresse wird vorteilhaft mit einer spezifischen Preßkraft/Preßdruck von 2 bis 3 t/cm Walzenbreite betrieben. Unter diesen Bedingungen wird das vorbehandelte Aufgabegut zu Schülpen verpreßt, ohne daß sich ein gebändelter Walzenaustrag aus Bändern verpreßten Gutes neben Bändern unverpreßien Gutes bildet. Die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen beträgt dabei vorteilhaft etwa 0,5 m/sec.

Durch den einwirkenden Walzendruck erwärmt sich das Preßgut auf eine Temperatur von etwa 50° C.

Für die Festigkeit der angestrebten Granallen hat es sich als günstig und notwendig herausgestellt, die Schülpen direkt nach dem Verlassen der Presse auf eine Temperatur von 10 bis 30° C, vorzugsweise auf eine Temperatur von unter 25° C, zu kühlen und für 2 bis 10 min auf dlesei Temperatur zu halten. Diese Kühlung erfolgt vorteilhaft in einer rotierenden Kühltrommel, in die Luft entsprechender Temperatur eingeblasen wird oder deren äußerer Mantel mit Wasser entsprechender Temperatur beaufschlagt 1st. Während dieses Kühlvorgangs härten die anfänglich noch welchen Schulden zu größerer Härte aus. Anschließend wird das gekühlte Preßgut vorteilhaft in einer geeigneten Mahleinrichtung auf Gutkorn vermählen und das hierbei erhaltene Mahlgut einer j Siebeinrichtung zugeführt. In dieser Siebeinrichtung soll vorteilhaft ein Gutkorn in einer Teilchengröße von 1

bis 4 mm abgesiebt werden.

Das bei dieser Absiebung anfallende Feinkorn wird direkt dem Mischer zugeführt. In dem der Kleserlt mit der wäßrigen Sahlösung vermischt wird. Das Überkorn wird vermählen, vorzugsweise in einer Prallmühle, und wieder auf die Siebeinrichtung gegeben.

Nach dem Verfahren der Erfindung entstehen in einer Gutkornausbeute von 40 bis 50 Gew.-96 - bezogen auf den gesamten Pressenzulauf - trockene, gut handhabbare, hochverdichtete Granalien, die auch bei längerer 2Θ ., »Lagerung nicht verbacken und nur einen geringen Abrieb haben.

·.-, Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert, wobei zur Bestimmung des Abriebs ; 50 g Granalien von 2 bis 3,15 mm 0 mit 70 Stahlkugeln eines Durchmessers von 10 mm gemischt und 10 min in einem Sieb mit 0,5 mm Maschenweite geschüttelt werden. Anschließend wird das auf dem Sieb verbliebene Granaliengut gewogen. Der Abrieb berechnet sich dann nach der Formel

Abrieb = ^-^-' · 100 (%)

worin: e = Einwaagemenge

e, = Gewicht des verbliebenen Granaliengutes
sind.

Beispiel 1

*" 47 Gew.-Telle felntelllger Kleserlt und 3 Gew.-Teile einer wäßrigen Lösung des Granulierhilfsmittels werden

vermischt und auf einer Glattwahenpresse verpreßt, die mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 0,48 m/sec und einer spezifischen Preßkraft von 2,3 t/cm Walzenbreite betrieben wird. Die aus der Presse anfallenden Schülpen werden in einer nachgeschalteten Rolltrommel, die von außen mit Wasser gekühlt 1st, auf eine Temperatur von to 25° C gekühlt und für 8 min auf dieser Temperatur gehalten. Anschließend wird das Preßgut in einer Prallmühle aufgemahlen und aus dem Mahlprodukt eine Fraktion mit einer Korngröße von 1 bis 4 mm als Gutkorn abgesiebt. Die hierbei erzielten Ergebnisse sind In der nachstehenden Tabelle zusammengestellt:

4 zugew.-7oige iNa₂;>u₄-Lsg. oi 4,2 6,1

8 18gew.-%ige Na₃PO₃-LSg. 57 5,4 2,7

10 30gew.-%ige NaH₂PO₄-LSg. 59 11,0 7,3

Ii f*r\ n/· τ *in/ ^i η η ^r-

Der Einsatz von Wasser oder 20 gew.-%iger Kaliumchloridlösung als Granulierhilfsmittel bringen nur mäßige Gutkornausbeuten,,
Die Versuche 4 bis 11 sind nach dem Verfahren der, Erfindung durchgeführt.

Vers.-	GranaUenhilfsmittel	Gutkorn	Abrieb	nach
Nr.		ausbeute
		%	1 Std	3 Tagen
2	Wasser	27	52,2	34,2
3	20gew.-%ige KCl-Lsg.	41	23,8	14,7
4	20gew.-%ige Na₂SO₄-LSg.	61	4,2	3,1
5	10gew.-%ige K₂SO₄-LSg.	55	9,8	6,8
6	20gew.-%ige Na₂CO₃-LSg.	53	7,8	2,5
7	15gew.-%ige Na₂SiO₃-LSg.	48	11,2	7,0
8	18gew.-%ige Na₃PO₃-LSg.	57	5,4	2,7
9	20gew.-%ige Na₂HPO₄-LSg.	50	7,1	2,9
10	30gew.-%ige NaH₂PO₄-LSg.	59	11,0	7,3
11	20gew.-%ige Lsg. aus 7%	51	8,7	5,5
	Na₂SO₄ + 13% K₂SO₄

Beispiel 2

Zur kontinuierlichen Durchführung des Verfahrens der Erfindung werden in einem Mischer 1000 Gew.-Telle/h feinteiilger Kieserit mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 bis 1,0 mm mit 78 Gew.-Tellen/h einer 20 gew.-96igen Natriumiulfatlösung Intensiv vermischt, auf eine Glatt walzenpresse gegeben und bei einer Walzenumfangsgeschwlndigkeit von 0,48 m/sec und einer spezifischen Preßkraft von 2,3 t/cm Walzenbreite verpreßt. Die die Picsse verlassenden Schülpen werden in einer nachgeschalteten Kühltrommei, die von außen mit Wasser gekühlt ist, auf eine Temperatur von 25° C abgekühlt und für die Dauer von 2 min auf dieser Temperatur gehalten. Die aus dieser Kühltrommel abgenommenen Schülpen werden dann in einer Prallmühle auf Gutkorn vermählen, das anschließend mit einer Korngröße von 1 bis 4 mm mittels eines VlbratlonsslebfcS In einer Menge von 1078 Gew.-Teilen/h abgetrennt wird. Es fallen 1300 Gew.-Teile/h Überkorn an, die nach Vermählen wieder dem Vlbrationssieb zugeführt werden. Das Feingut wird in einer Menge von 1500 Gew.-Teilen/h in den Mischer zurückgeführt. Die Gutkornausbeute beträgt 42 Gew.-% - bezogen auf den gesamten Pressenzulauf von 2578 Gew.-Teilen/h. Der Abrieb der Granalien wird nach 2 Stunden mit 6 Gew.-% und nach 3 Tagen mit 4,1 Gew.-96 festgestellt.

I^s 40 45

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von granuliertem Kieserit aus einem Gemisch von felnteiligem Kieserlt und wäßrigen Salzlösungen unter Formgebung und Abtrennung des Gutkorns, dadurch gekennzeichnet,

' daß - bezogen auf Kieserit - 4 bis 10 Gew.-96 einer Salzlösung eingesetzt wird, die 10 bis 30 Gew.-S6 an Salzen des Kaliums und/oder Natriums mit den Anionen SO₄ ²", CO₃ ²", SlO₃ ²", PO₄ ²", HPO₄ ²" bzw. B₄O₇ ²-enthalten und das Gemisch mittels einer Glattwalzenpresse unter einer spezifischen Preßkraft von 2 bis 3 t/cm Walzenbreite verpreßt wird, worauf die entstandenen Schülpen auf eine Temperatur von 10 bis 30° C gekühlt und für die Dauer von 2 bis 10 min auf dieser Temperatur gehalten werden, be^or sie auf Gutkorn

ίο aufgearbeitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Salze In Form ihrer gesättigten oder nahezu gesättigten wäßrigen Lösung eingesetzt werden.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gekühlte Preßgut vermählen und das Mahlprodukt auf Gutkorn abgesiebt wird.

ι*

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem gekühlten Preßgut eine

Fraktion mit einer durchschnittlichen Korngröße von 1 bis 4 mm als Gutkorn abgesiebt wird, wobei das anfallende Feingut, mit neuem Kieserlt vermischt, der Granulierung und das Überkorn nach Vermahlung der Absiebung wieder zugeführt werden.