способ получения гранулированных кондиционированных удобрений

Формула изобретения

1. Способ получения гранулированных кондиционированных удобрений, содержащих фосфаты аммония, включающий гранулирование пульпы фосфатов аммония, сушку гранул, классификацию с отделением товарной фракции, охлаждение ее, введение кондиционирующих добавок, отличающийся тем, что кондиционирующие добавки вводят на стадии охлаждения в зону с температурой слоя, превышающей на 5-10°С температуру охлажденного продукта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кондиционирующих добавок используют либо только жидкие добавки, либо их смесь с сухими опудривающими веществами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу производства гранулированных минеральных удобрений, содержащих фосфаты аммония, модифицированных поверхностно-активными и опудривающими веществами, которые не теряют своих физико-химических свойств при перевозках и хранении, в связи с чем широко востребованы потребителем.

Известен способ нанесения кондиционирующих добавок на гранулы в аппарате с псевдоожиженным слоем при температуре слоя 75°С, при такой температуре идет сушка или полимеризация покрывающих веществ. (П.В. Классен, И.Г. Гришаев «Основные процессы технологии минеральных удобрений», М.: Химия, 1990 г., с.238-239).

К недостаткам способа относится необходимость сушки или полимеризация модифицирующей жидкости и, как следствие, ограниченность ассортимента, применяемых добавок. При таком ведении процесса нельзя одновременно вести опудривание гранул (нужна дополнительная операция). Кроме того, требуется дополнительный расход энергии для проведения процесса сушки или полимеризации.

Наиболее близким к предлагаемому является другой известный способ получения гранулированных удобрений, например аммофоса, включающий гранулирование пульпы, сушку гранул, классификацию с отделением товарной фракции, охлаждение ее, введение кондиционирующих добавок. Процесс осуществляется следующим образом. Пульпу, полученную нейтрализацией фосфорной кислоты аммиаком, подают в барабанный гранулятор-сушилку (БГС) и распыливают сжатым воздухом на завесу ретура. В аппарат БГС вводят теплоноситель. Продукт из БГС подают на классификацию, а товарную фракцию - на охлаждение в аппарат с псевдоожиженным слоем. После их охлаждения проводят поверхностное модифицирование (кондиционирование). Процесс кондиционирования проводят во вращающихся барабанах диаметром 1,5-1,8, длиной 4-6 м (мощность электродвигателя 11-15 кВт), в головной части которых (по ходу удобрения) разбрызгивают омасливающую добавку, а в среднюю часть шнеком подают опудривающую добавку. («Технология фосфорных и комплексных удобрений». Под ред. С.Д. Эвенчика и А.А. Бродского, М.: Химия, 1987 г., с.191-192, 261).

К недостаткам этого способа следует отнести многостадийность процесса (охлаждение, покрытие жидкостью, окатывание порошком) и громоздкость используемого оборудования. Кроме того, в связи с тем что кондиционирующие добавки наносят на холодные гранулы, жидкость неравномерно распределяется по их поверхности, что влияет на качество готового продукта, а также требует большего расхода наносимых на гранулы добавок.

Нами поставлена задача создать способ получения гранулированных кондиционированных удобрений, содержащих фосфаты аммония, лишенный недостатков способа-прототипа, позволяющего получать гранулы с качественным поверхностным покрытием при одновременном снижении его расхода и значительно упростить процесс за счет исключения части громоздкого технологического оборудования.

Задача решена в предложенном способе, включающем гранулирование пульпы, сушку гранул, классификацию с отделением товарной фракции, охлаждение ее, введение кондиционирующих добавок. По этому способу кондиционирующие добавки вводят на стадию охлаждения в зону с температурой слоя, превышающей на 5-10°С температуру охлажденного продукта. В качестве кондиционирующих добавок используют либо только жидкие добавки, либо их смесь с сухими опудривающими веществами.

В предложенном нами способе, возможно, одновременно проводить процессы охлаждения, омасливания и опудривания гранул, либо, в зависимости от требования потребителя, только омасливание и охлаждение. В качестве жидких добавок могут быть использованы индустриальные масла, первичные амины, диспергатор НФ, мазут, сульфанол, стеарат кальция и другие, а виде сухих - диатомит, кизельгур, доломитовая мука, фосфоритная мука и др. Стадия охлаждения гранул минеральных удобрений, содержащих фосфаты аммония, совмещена с их кондиционированием. Очень важна температурная зона подачи добавок в продукт. Нами установлено, что температура слоя гранул должна превышать температуру охлажденного продукта на 5-10°С. Если разница в температуре ниже 5°С, то адгезия наносимых веществ на гранулы мала. Если разница в температуре более 10°С, то модифицирующие добавки растекаются в поры. И то, и другое приводит к ухудшению качества покрытия и увеличению количества вводимых добавок. Снижение количества вводимых кондиционирующих добавок особенно важно в связи с тем, что в настоящее время нет необходимого ресурса жидких модифицирующих добавок.

Использование предложенного способа позволит значительно упростить технологическую схему процесса (благодаря совмещению стадий охлаждения и кондиционирования), улучшив при этом качество кондиционированных удобрений, уменьшить количество кондиционирующих добавок и тем самым повысить эффективность их использования.

Способ проиллюстрирован следующими примерами.

Пример 1. Пульпу фосфатов аммония в количестве 48000 кг/ч, полученную нейтрализацией фосфорной кислоты аммиаком, распыливают в барабанный гранулятор-сушилку (БГС), куда одновременно подают горячий теплоноситель с температурой 350°С. Образующиеся в результате сушки пульпы гранулы выгружают из БГС, отсеивают на грохотах 40000 кг/ч товарной фракции 2-5 мм, которую подают во вращающийся барабан-холодильник (ХБ), продуваемый холодным воздухом, взятым в количестве 65000 кг/ч при температуре 18°С. Одновременно в ХБ на расстоянии 3 м от выгрузки в зону с температурой слоя 55°С (т.е. превышающей температуру охлажденного продукта на 10°С) пневматической форсункой распыливают 100 кг/ч индустриального масла. Из ХБ выгружают 40100 кг/ч модифицированного аммофоса при температуре 45°С. Слеживаемость продукта 35 кПа.

Пример 2. Пульпу диаммофоса в количестве 24000 кг/ч, полученную нейтрализацией фосфорной кислоты аммиаком, распыливают на слой гранул во вращающемся барабанном аммонизаторе-грануляторе. Сюда же подают хлористый калий в количестве 10000 кг/ч. Температура гранулирования 75°С. Образовавшиеся гранулы диаммофоски поступают во вращающийся сушильный барабан, где сохнут за счет горячего воздуха, подаваемого с температурой 240°С. Высушенные гранулы рассеивают на грохотах, где отделяют 40000 кг/ч товарной фракции 2-5 мм, которую подают в прямоугольный холодильный аппарат с псевдоожиженным слоем (ПС), продуваемый холодным воздухом в количестве 65000 кг/ч при температуре 18°С. Одновременно в холодильнике на расстоянии 1,5 м от выгрузки в зону с температурой слоя 52°С, т.е. превышающей температуру охлажденного продукта на 7°С, пневматической двухканальной форсункой распыливают 120 кг/ч индустриального масла и 400 кг/ч порошковидного диатомита. Из аппарата с псевдоожиженным слоем выгружают 40520 кг/ч модифицированной диаммофоски при температуре 45°С. Слеживаемость продукта 30 кПа.

Пример 3. Раствор аммиачной селитры в количестве 18000 кг/ч смешивают с фосфатом аммония, взятым в количестве 450 кг/ч, полученную пульпу распыливают в БГС, куда одновременно подают горячий теплоноситель с температурой 180°С. Образующиеся в результате сушки пульпы гранулы азотно-фосфатного удобрения с содержанием общего азота 27% и P₂O₅ 5% выгружают из БГС и на грохотах отсеивают 15000 кг/ч товарной фракции 2-5 мм, которую подают в прямоугольный холодильный аппарат с псевдоожиженным слоем, продуваемый холодным воздухом в количестве 25000 кг/ч при температуре 18°С. Одновременно в холодильник на расстоянии 1 м от выгрузки в зону с температурой слоя 50°С, т.е. превышающей температуру охлажденного продукта на 5°С, пневматической форсункой распыливают 20 кг/ч плава оксидециламина (ОДА). Из аппарата с псевдоожиженным слоем выгружают 15020 кг/ч модифицированного азотно-фосфорного удобрения при температуре 45°С. Слеживаемость продукта 40 кПа.