Способ производства неслеживающихся и непылящих мелкозернистых минеральных удобрений Советский патент 1983 года по МПК C05D1/00 

Изобретение относится к способу производства неслеживающихся и непылящих минеральных удобрений, в частности калийных удобрений, которые существуют в мелкозернистом виде, транспортируются и хранятся главным образом навалом и частично подвергаются промышленной перерабоке на многокомпонентные удобрения.

Калийные удобрения, ,как и все остальные мелкозернистые гигроскопические продукты, отличаются двумя свойствами, которые оказывают отрицательное влияние на их потребительскую стоимость. Они при хранении на складе склонны к слеживанию, а при транспортировке, перевалке и переработке - к более или менее сильному пьшеобразованию. На эти свойства влияют различные факторы, например гранулометрический и химический составы продуктов, условия хранения, климатические условия и технологическое оборудование, применяемое при перевалке и перевозке.

Недостаточная стойкость при хранении ведет к большим трудностям при использовании складируемого продукта, а также к повьлиенным издержкам в связи с дополнительным объемом технологических и ручных работ Образование пыли приводит к ухудшению труда рабочих и к значительному загрязнению окружающей среды.

Известно, что потребительская стоимость мелкозернистых калийных удобрений может быть улучшена путем кондиционирования при помощи органических веществ.

Для достижения достаточной стойкости при хранении по известным способам добавляются жирные амины или жирные кислоты. Было также предложено кондиционировать минеральные удобрения смесями из жирных кислот и амидов жирных кислот, алкилсульфатами или алкилсульфонатами, смесями из жирных кислот и жирных аминов или с водными эмульсиями аминов.

Однако оказалось, что предложенные способы кондиционирования, основным эффектом которых является /лучшение условий - при складировании удобрений, мало влияют на пылеобразование и вызывают трудности при дальнейшей переработке солей на многокомпонентные удобрения.

Минеральные масла отличаются хорошим эффектом связывания пыли при незначительном воздействии на способность перерабатывания; их эффективность по предотвращению слеживаемости однако невелика. То же касается отработанного сульфитного щелока или мелассы, как средства для связывания пыли.

Для производства неслеживаквдихся и непылящих удобрений предложено кондиционирование при помощи смесей -из минеральных масел и аминов или при помогди водных эмульсий, 5 сострящих из раствора MgС1 2. жирных аминов и минеральных масел.

Такие сочетания дают удовлетворительные условия в отношении пылеобразования и хранения на складе.

0 Однако надо считаться с ухудшением условий переработки соли, обработанной таким образом.

Целью изобретения является производство непылящих и неслеживаю5 щихся калийных удобрений, которые с успехом можно подвергать дальнейшей переработке.

В основу изобретения положена задача изменить качество мелкозер- нистых калийных удобрений таким об разом, чтобы они при перевозке, перевалке и хранении на складе не пылились и не слеживались и были пригодны для дальнейшей переработки на многокомпонентные удобрения.

5Найдено, что в результате обработки калийных удобрений кондиционирующим средством, состоящим из модифицированных видов горного воска (озокерита) и парафиновых окис0 лов в минеральном масле или же с водными неионоинными взвесями на основании тех же продуктов с применением аддуктов окиси этилена алкилфенолов в виде диспергаторов

5 можно производить непылящие и неслеживающиеся удобрения, которые легко поддаются дальнейшей переработке. Важным признаком изобретения является состав полярных веществ, кондиционирующего вещества, горного воска и парафиновых окислов. Горный воск (озокерит) в своей природной форме состоит из 10-14% горной смолы, 2% горного асфальта, 20% кислоты воска и 63-66% нейтральных ком5 понентов воска в виде длиноцепных эфиров и углеводородов.

Парафиновые окислы являются низкоплавкими продуктами,содержащими жирные кислоты с высоким удельным ве0 сом парафиновых групп.

Обработка калийных удобрений с применением горного воска, а также .одних парафиновых окислов не приводит к значительному улучшению

г потребительских свойств. Для повышения эффективности обоих продуктов в кондиционирующем средстве их применяют в модифицированном виде. Модифицированный горный воск отличается тем, что реакционноспособные

группы природного горного воска

подвергаются внутренней этерификации под влиянием кислорода при более высоких температурах, причем дополнительно свободные карбоксильные группы частично нейтрализуются неорганическими или органическими основаниями, в результате реакции между модифицированным горным воском и содержащими карбоксильные группы составными частями парафинового окисла образуется твердое вещество с явными пленкообразующими свойствами, которые сохраняются как в минеральном масле, так и в водных взвесях.

.Кондиционирующее средство нетрудно приготовить; оно является прочным при хранении.Кондиционирующее средство обеспечивает почти полное обволакивание калийного удобрения, в результате чего достигается хорошая текучесть и прочность при хранении обработанных продуктов Кроме того, вследствие образования высоковязких мостиков между частицами солей происходит всеобщее связывание пыли.

Вопреки ожиданиям найдено, что кондиционирующее средство согласно изобрете1}ию не оказывает отрицательного влияния на грануляционную способность и образование гранул в производстве многокомпонентных удобрений, в частности при агломе-, рации с азотными и фосфорными компонентами в процессе производства гранулированных NPK-удобрений.

Кондиционирующее средство согласно изобретению характеризуется следующим составом, вес.%:

Модифицированный 10-40

горный воск {преимущественно 30)

Парафиновые5-30

окислы . (преимущественно 20)

Минеральное .. 30-85

масло(преимущественно 50)

Водная взвесь кондиционирующего средства согласно изобретению имеет следующий состав, вес.%:

Модифицированный 4-20

(преимущестгорный воск венно 12 0-10 Парафин

(преимуще ственно 2)

0-10

Парафиновые

(преимущестокислывенно 4)

2-20

Минеральное

(преимущестмасловенно 4)

2-6

Диспергатор

(преимущест веяно 4)

4-92

Вода (преимущественно 74)

Доля отдельных компонентов кондиионирующего средства определяется зависимости от температуры обрабатываемого продукта и от. кристаллографической структуры мелкозернистой соли. Путем вариации составных частей кондиционирующего средства достигается образование равномерной однородной защитной пленки на кристгшлах солей, так что не происходит ни местное быстрое застывание твердых веществ на соли при низких температурах последней,

0 ни чрезмерное проникновение масляного компонента в поры и микротрещины при высоких температурах соли.

Кондиционирующее средство согласно изобретению изготавливается сов5местным оплавлением восковых и парафиновых твердых составных частей в обогреваемых смесителях прк одновременном вдувании воздуха, причем происходит ограниченная частичная этерификация карбоксильных групп

0 парафинового окисла и гидроксильных групп модифицированного горного воска. Затем к расплавленной реакционной смеси добавляют минергшьное масло.

5

Водную взвесь кондиционирующего средства согласно изобретению , приготовляют таким образом, что диспергатор Оплавляется вместе с остальными веществами и распределяет0ся однородно. Затем при интенсивном перемешивании добавляют воду, умягченную и подогретую до 368373 К, и после равномерного диспергирования ее охлаждают быстро до менее 330°К.

5

Нанесение кондиционирующего средства можно проводить по-разному,

а)Обработка, мелкозернистых калийных удобрений производится как непосредственно после сушки (темпе0ратура соли 380-420°К), так и после промежуточного складирования непосредственно перед пргрузкой (температура соли 280-330 К) с применением безводного кондиционирующего,

5 средства. В то время как при высоких температурах соли удельный вес масла в кондиционирующем средстве составляет около 50 вес.%, при низких температурах целесообразно

0 поднять его приблизительно до

70 вес.%.

б)Обработка влажной соли, поступакндей от фильтров или центрифуг, перед,сушкой производится с применением кондиционирукнцего средства

5

в водной взвеси i. температура соли 290-300к, температура соли во время сушки до ).

Кондиционирование продуктов сушки производится на передаточных

0 .пунктах транспортных агрегатов, где поток продукта имеет взрыхленный вид. Кондиционирующее средство добавляется в тонко распределенном виде нанесением через одинарные

5 или двойные форсунки на одном или нескольких пунктах. Необходимое равномерное распределение добавляемого кондиционирующего вещества на поверхности продукта обеспечивается применением непрерывно действующих проточных смесительных агрегатов, в основном шнековых сме сителей. Нанесение расплава кондиционирующего средства целесообразно осу ществить в двойных форсунках при помощи сжатого воздуха. Температур расплава в зависимости от состава кондиционирующего средства составляет 340-420к, вязкость его меньше 30 м г. . Температура сжатог воздуха целесообразна 380-420 К, давление 200-400 кПА. Дозировка происходит пропорционально по коли честву при помощи поршневых дозаторных насосов с управлением хода или шестеренчатых насосов с управлением числа оборотов, причем для учета количества продукта и для уп равления применяются главным образом ленточные весы. Кондиционирование влажных проду тов производится на подходящих передаточных пунктах (например пункт сброса конвейеров или элеваторов) путем напыления водной взвеси, име ющей комнатную температуру, причем целесообразно использовать смесительный агрегат. Подаваемое количество кондиционирующего средства 0,05-0,35 вес.% (преимущественно 0,20 вес.%) органического вещества на сухом готовом продукте. Пример 1. Мелкозернистое калийное удобрение с содержанием 95,5% КС1 и следующим гранулометри ческим составом, % 0,063 мм 8 0,063 - 0,125 мм 35 0,125 -.0,25 мм 50 0,25 0,5 мм 6 + О,5 мм 1 непосредственно после сушки подвер гается кондиционированию в шнеков смесителе при помощи расплава кондиционирующего средства. Состав ;кондиционирующего средства, вес.%: Модифицированный горный воск32 Парафиновый окисел20 Минеральное масло48 Температура калийного удобрения и расплава кондиционирующего средства . Количество кондиционирующего средства 0,10-0,20% Пример 2. Калийное удобрение, охарактеризованное в примере i, после промежуточного складирования кондиционируется перед погрузкой в шнековом смесителе расплавом кондиционирующего средства. Состав кондиционирующего средства, вес.%: Модифицированный горный воск28 Парафиновыйг окисел10 Минеральное масло62 Температура калийного удобрения , температура расплава кондиционирующего средства 360°К. Количество кондиционирующего средства 0,10т;.0,20%. Пример 3. Поступающее с фильтра влажное мелкозернистое калийное удобрение с содержанием 87,8% КС1, влажностью 8% и грануло-. метрическим составом, приведенным в примере 1, подвергается кондиционированию на передаточном пункте ленточного конвейера при помощи водной взвеси кондиционирующего средства. Состав взвеси, %: Модифицированный горный воск12 Парафиновый окисел4 Минеральное масло4 Парафин2 Диспергатор4 Вода74 Кондиционирование происходит при комнатной температуре, количество кондиционирующего средства 4,2-8,4 кг взвеси/т влажного продукта С соли . Кондиционированный продукт затем сушат в сушильном барабане с прямой топкой до содерания остаточной влажности менее 0,1%, причем температура продукта не превышает 420°К. По сравнению с другими кондицинируюищми средствами достигнуты езультаты, указанные в таблице.

1. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА НЕСЛЕЖИВАКЙЩХСЯ И НЕПЫЛЯЩИХ МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ, в частности калийных удобрений, которые с успехом можно перерабатывать на мн.огокомпонентные удобрения, о тл и ч аю щи и ся тем, что удобрения обрабатывают кондиционируюtqHM средством, состоящим из модифицированного горного воска, парафиновых окислов и минерального масла, или водных взвесей из модифицированных горных восков, парафиновых окислов, минеральных масел, парафинов и адцуктов окиси этилена алкилфенолов в виде диспергаторов. 2.Способ по п. 1, отличаю щ и и с я тем, что модифицированные горные воски состоят из природных и образованных термической дополнительной обработкой эфиров длинноцепных алифатических кислот с длинноцепными алифатическими спиртами и длинноцепньюад гидроксильными и карбоксильными соединениями, свободные карбоксильные группы которых подвержены дополнительной частичной нейтрализации неорганическими и органическими основаниями. 3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что кондащионирующее средство для обработки высушенного удобрения применяют при температурах 15-150 С в следующем составе, мас.%: Моди фициров а н ный 15-40 (преимущественгорный воск но 30) Парафиновый 5-30 (преимущественокисел но 20) Минеральное 30-80 масло (преимущественно 50) 4. Способ по п. 1, отличаюЩJI и с я тем, что кондиционирующее .средство для обработки влажных удобрений, поступаюБ х с фиЛьтров или центрифуг, имеет следующий состав, мас.%: Модифицированный 4-20 (преимуществ горный воск венно 12) . Парафин 0-10 (прей муще ст венно 2 ) 0-10 Парафиновый (преимущественокисел но 4) Минеральное 2-20 (преимущественмасло Vj но 4) 9д 2-6 Диспёргатор (преимуществен- ;о но 4) 00 44-92 Вода (преимущественно 74) 5. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что наносимое количе ство кондиционирующего средства определяется так, чтобы концентрация органических веществ на высу,шейном готовом продукте составляла 0,05-0,35% (преимущественно 0,20%).