Способ получения комплексных удобрений Советский патент 1992 года по МПК C05G3/08 

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к технологии получения фосфорных и комплексных минеральных удобрений методом сухого тукосмешения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения комплексных удобрений, включающий подготовку исходных компонентов, их смешение и прессование 1.

Недостатками известного способа являются необходимость подогрева шихты при прессовании, низкий уровень давлений, ведущий к образованию большого количества просыпи и необходимости ее отсева для повторного прессования. Подготовленная таким способом тукосмесь, напримзр мочевины, диаммонийфосфата и сульфата калия при прокатке на валковом прессе плохо прессуется, теряет аммиак, а полученная плитка имеет малую прочность, высокую гигроскопичность и слеживаемость.

Целью изобретения является упрощение процесса и улучшение качества продукта за счет увеличения прочности и однородности прессата.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения удобрений, включающем подготовку исходных компонентов, их смешение и прессование, согласно изобретению, при смешении в исходную смесь дополнительно вводят порошкообразный лигносульфонат с размером частии 0,3-0,8 мм, смешение проводят при температуре не выше 45°С до однородности исходных компонентов в смеси 0,9-0,95, а прессование ведут методом таблетирования при удельном давлении 50-200 МПа, скорости прессования 6-10 мм/с и времени- выдержки под давлением 0,5-1,5 с.

Ввод порошкового лигносульфоната обусловлен необходимостью предотвратить образование текущих и липнущих веществ, а также нерастворимых и труднорастворимых в воде соединений. Применение порошкообразного лигносульфоната с размером частиц 0,3-0,8 мм позволяет избавиться от их ввода в смесь через водные растворы, поскольку это может npvвести к увлажнению смеси, а в дальнейшем и к увеличению гигроскопичности продукта и его слеживаемости при хранении.

«

Ё

V4 VI О

Сл

V4

Размер частиц липюсульфоната 0,3-0,8 мм обеспечивает его равномерное распределение по объему. Такая однородность смеси по лигносульфонату и температура смешения до 45°С обеспечивают получение прессовок с заданной прочностью и влажностью и препятствуют протеканию твердофазных реакций между компонентами шихты.

Перемешивание шихты до однородности 0,9-0,95 позволяет снизить гигроскопичность и слеживаемость продукта. Метод выбора габлетирования связан с тем, что при удельном давлении 50-200 МПа, скорости прессования 6-10 мм/с и времени выдержки под давлением 0,5-1,5 с обеспечивается получение прочно плотых прессовок комплексных удобрений с заданным соотношением питательных веществ (в широком диапазоне величин). При этом возможен ввод микроэлементов (бор, медь, цинк и т.п.). Получаемые при этом таблетки благодаря своим физико-механическим свойствам (прочность, пористость, гигроскопичность) не слеживаются при хранении и хорошо растворяются в воде.

Совокупность вышеперечисленных факторов обеспечивает получение гранулированных комплексных удобрений с заданными свойствами (прочность, пористость, гигроскопичность), упрощает процесс их получения (отсутствуют подогрев шихты, просыпь сырья, не требуется процесс классификации) и увеличивает производительность линии.

Сущность получения удобрений по предложенному способу состоит в следующем.

Компоненты шихты в заданном соотношении подают в смеситель. Туда же вводят порошкообразный лигносульфонатс размером частиц 0,3-0,8 мм и перемешивают при температуре не выше 45°С до однородного состояния (однородность смеси / 0,9-0,95). Затем смесь подвергают таблетировзнию при удельном давлении 50-200 МПэ, скорости прессования 6-10 мм/с и времени выдержки под давлением 0,5-1,5 с.

Были проведены сравнительные испытания заявленного и известного способа получения комплексного удобрения, содержащего в массовых долях мочевину (1-2) ч, диаммонийфосфат (0,5-4) ч, сульфат калия (1-4)чилигносульфонат(0,01-0,05)ч. Результаты испытаний приведены в таблице. Установлено, что при прокатке тукосмеси по прототипу при давлении 10 МПа и нагреве получается непрочная плитка с большим количеством просыпи (до 50%). Смесь без лиг- носульфоната прилипает к поверхности валков, что затрудняет ее прокатку. Полученная плитка в процессе хранения набирает влагу.

Оптимальные значения параметров и характеристики заявленного способа приведены в опытах 2-4. Значения параметров меньше заявляемого диапазона приведены в

опыте 1. Значения параметров за пределами заявленных приведены в опыте 5. Как видно из таблицы, при получении удобрения по заявленному способу с применением новых операций получаются более прочные удобре0 ния. Таблетки имеют более высокую однородность, отсутствует прилипание шихты к прессующему оборудованию, что удлиняет срок его непрерывной эксплуатации.

При размере частиц лигносульфоната

5 меньше 0,3 мм или больше 0.8 мм не удается достичь требуемой однородности смеси. При температуре свыше 450°С протекают твердофазные реакции, что приводит к потерям аммиака и ухудшению качества про0 дукции при хранении (возрастает слеживаемость). При однородности исходных компонентов в смеси менее 0,9 не обеспечивается требуемое качество продукта, прш / 0,95 неоправданно возрастают

5 энергозатраты. При давлении меньшем 50 МПа мала прочность таблеток, а при давлении выше 200 МПа протекают твердофазные реакции, что ухудшает качество продукта.

0Из таблицы видно, что при скорости

прессования больше 10 мм/с прочность таблетки мала, а при скорости менее 6 мм/с падает производительность. Во всем диапазоне исследованных давлений при выдерж5 ке прессовки под давлением менее 0,5 с прочная прессовка на получается, а при увеличении времени выдержки свыше 1,5 с тот же эффектвозникаетиз-за протекания твердофазных реакций, ухудшающих качество

0 продукта.

Таким образом, совокупность существенных признаков обеспечивает достижение поставленной цели,

Формула изобретения

5 Способ получения комплексных удобрений, включающий смешение исходных компонентов и прессование, отличающий- с я тем, что, с целью упрощения процесса и улучшения качества продукта за счет повы0 шения прочности и однородности прессата, при смешении исходных компонентов дополнительно вводят порошкообразный лиг- носульфонат с размером частиц 0,3-0,8 мм, смешение ведут при температуре не выше

5 45°Сдо однородности исходных компонентов в полученной смеси 0,9-0,95, а прессование ведут таблетированием при удельном давлении 50-200 МПа, скорости прессования 6-10 мм/с и времени выдержки под давлением 0,5-1,5 с.

Используется в технологии получения комплексных минеральных удобрений методом сухого смешения и таблетирования. Получают сухим смешением мочевины, ди- аммонийфосфата, сульфата калия и лигно- сульфоната с размером частиц 0,3-0,8 мм, смешение ведут при температуре не выше 45°С до однородности исходных компонентов в смеси 0,9-0,95, а таблетирование - при удельном давлении 50-200 МПа, скорости прессования 6-10 мм/с и времени выдержки под давлением 0,5-1,5 с. Плотность таблеток 1800 кг/м3, прочность 5,0 МПа. 1 табл.