CN117295554A

CN117295554A - 水溶性固体连续造粒方法

Info

Publication number: CN117295554A
Application number: CN202280026755.1A
Authority: CN
Inventors: 弗拉季斯拉夫·米哈伊洛维奇·亨金
Original assignee: Gsm Chemicals Ltd
Current assignee: Gsm Chemicals Ltd
Priority date: 2021-04-01
Filing date: 2022-03-23
Publication date: 2023-12-26
Also published as: US20240182376A1; RU2021108925A; RU2768176C2; WO2022211671A1; RU2021108925A3

Abstract

本发明涉及化学工程领域，并且涉及水溶性固体连续造粒方法。该方法实施以下步骤：a)将原料和种子颗粒供给至造粒盘；b)在用水相润湿期间将水溶性固体造粒；c)从造粒盘中移出造粒产物；d)干燥步骤c)所得的造粒产物；e)将步骤d)所得的干燥的造粒产物分成数个部分；将此过程所得的可市售部分移出。在步骤e)中，将步骤d)所得的干燥的造粒产物分为四个部分：可市售部分、粗粒部分、再循环部分以及细粒部分，以使造粒工艺稳定，而无需不断地调节工艺参数。

Description

水溶性固体连续造粒方法

本发明涉及化学工程领域，并且特别涉及一种用于将水溶性固体连续造粒的方法，包括以下步骤：a)将原料和种子颗粒供给至造粒盘；b)在用水相润湿期间将水溶性固体造粒；c)从造粒盘中移出造粒产物；d)干燥步骤c)所得的造粒产物；e)将步骤d)所得的干燥的造粒产物分成数个部分；f)将此过程所得的可市售部分移出，其特征在于在步骤e)中，将步骤d)所得的干燥的造粒产物分为四个部分：粒料直径的范围为D₁至D₂的可市售部分；粒料直径>D₂的粗粒部分；粒料直径的范围为至D₁的再循环部分；以及粒料直径的范围为<的细粒部分；其中，再循环部分作为种子颗粒供给原料供给步骤a)，粗粒部分供研磨至粒径在/>至D₁的范围内、然后再循环到此过程的原料供给步骤a)，细粒部分供研磨直至不存在尺寸超过原料粒度的粒料、并且也再循环至原料供给步骤a)，其中原料粒径为<

除了解决标准化学品的问题以外，散装化工产品的生产固然还与将消费者最需要的性质赋予给成品的需求有关。近期趋势是，消费者优选具有明确受控的粒度分布的造粒散装产品，因为消费者认为这显著简化了进一步的工艺步骤，并获得了与物流和储存相关的经济优势。因此，散装化工产品的造粒技术的开发越来越受到制造商的关注。

在造粒产品生产技术的开发中，最受关注的一个领域是农业，这是因为造粒步骤在生产矿物肥料的工艺中通常是关键的。因为粉状肥料、特别是吸湿性粉状肥料的流动性差，并且由于小晶体的粘附而分散得非常不均匀。此外，粉状肥料会严重结块并变硬，需要大量的劳动将其再研磨。肥料造粒是减少结块并改善肥料分散性的最有效的方法。无论物理性质改善得如何，造粒都能显著提高肥料、特别是水溶性磷酸盐的农业化学价值。

此外，造粒肥料使得可以在应用于农作物之前创造出营养平衡的复合肥料混合物，以获得具有计划的数量和品质的产品。

目前，散装化工产品造粒技术的开发旨在降低生产成本，提高生产力，并改善所得产品的品质，特别是获得具有给定的粒度分布和可能的最高收率的成品，即所谓的“可市售部分”。

散装产品的标准造粒工艺包括：在包括一定尺寸的小颗粒的所谓的再循环产物的表面上层叠液相和/或润湿的固相的步骤，干燥和/或冷却步骤以稳定粒料结构，对造粒后的物料进行分级并划分出所需尺寸的粒料(可市售部分)的步骤，将粗粒部分粉碎并将所得的细粒部分以再循环产物的形式再循环至造粒机的步骤。

在造粒工艺中，通常在造粒机出口处，粒料具有相当宽的尺寸分布，其中具有所需尺寸范围的粒料形成“可市售部分”，尺寸超过所需尺寸的粒料形成“粗粒部分”，并且尺寸小的粒料形成“细粒部分”。

造粒工艺非常不稳定，并且受到从设备的性能到原料的组成和湿度在内的许多因素的影响，这会导致可市售部分与粗粒部分和细粒部分的量的比率发生波状波动、以及由于缺乏可市售部分而使该工艺完全终止这两种情况。

在这方面，一个重要的问题是需要提供控制粒度分布的能力，以获得在尺寸和物理化学性质这两方面都稳定的造粒产物。

现有技术已经知晓几种控制造粒工艺的方法。

例如，当生产造粒磷酸铵时，为了控制造粒模式，俄罗斯专利No.2455228的发明人提出选择某些工艺指标，特别是，在控制浆料的含水量的情况下进行两步造粒。

俄罗斯专利No.2450854公开了用于生产造粒磷酸铵的方法，其中通过改变浆料喷射和进料成球步骤时再循环产物帘幕的密度以及这些步骤中的进料停留时间，从而控制造粒工艺。

俄罗斯专利No.2631073公开了一种用于生产造粒木灰的方法，其由以下步骤组成：使造粒颗粒与同时供给的粉末和液体成分成球，并进一步干燥粒料，同时筛分出粒度最高达1.5mm的木灰并将其用作造粒颗粒，成球是在盘式造粒机中进行的，液体成分为水，并且将容重为560kg/m³至600kg/m³的干燥木灰用作粉末成分。通过改变造粒盘的倾角、其转速以及范围为0.27至0.29的水灰比进行粒度分布的控制。

上述方法具有积极的效果，并且只有在严格遵守上述工艺参数的情况下，才能获得所需的造粒产物。然而，在大规模生产中，与输入的原料和设备操作相关，工艺流程不可避免会发生中断。为了调整成品的粒度分布，就必需改变工艺参数。

在现有技术中还已知另一种控制造粒工艺的方法，如美国专利No.4,501,773中关于连续造粒方法的实施方案所描述的，该方法包括：(a)将液态、发粘的硬化物质的液滴喷射到气流中；(b)使包含所述液滴的所述气流穿过在造粒机(c)中的固体种子颗粒，并在造粒机出口(d)处获得增大的种子颗粒，以控制成品的粒度分布，提出了将造粒后所得的颗粒分成三个部分，包括(i)粒度范围在所需粒度范围内的最终的造粒成品，(ii)粒度范围低于所需粒度范围的较细的造粒产物，以及(iii)粒度范围超过所需粒度范围的较粗的造粒产物。然后，将最终的造粒成品排出。将较细的粉状产物或造粒产物(A部分)转移到第一罐中储存。将较粗的造粒产物转移到第二罐中储存。将储存在第二罐中的较粗的造粒产物的一部分移出并粉碎，使得平均粒度变得小于所述A部分的平均粒度。然后，将这些颗粒再循环到造粒机中，并且通过改变第一罐和第二罐的流量比控制最终进料的粒度分布。

这种方法的缺点在于，只有在连续地自动分析排放产物时如果工艺偏离指定的参数才会采用所述控制，并且要采用特定的算法来变更第一罐和第二罐中作为再循环产物供给的颗粒之比，并且该专利的发明人自己注意到，如果再循环颗粒之比的变更没有及时完成，则组成可能会波状波动。因此，该方法包括非常复杂的控制系统，需要由自动化人员和维护人员进行连续监控。

本发明的最接近的现有技术是俄罗斯专利No.2545328C1，其公开了一种用于控制含磷肥料造粒工艺的方法，包括以下步骤：将造粒后的物料分为细粒部分、可市售部分和粗粒部分，以及研磨粗粒部分，并且将细粒部分、粉碎的粗粒部分和一部分可市售部分再循环至该工艺中，其中将一部分再循环的可市售部分分成两个料流，其中一个料流进行研磨，并且将该料流选取为获得具有给定的等效粒径的进料所需的量。然而，该方法的缺点在于要使用一部分可市售部分作为再循环产物，这显著降低了成品的收率，此外，由于粒度分布发生变化，因此需要连续监测该工艺，如果完成得不及时，可导致再循环颗粒之比的变更从而造成波状的组分波动。

因此，本发明的目的是提供一种用于将水溶性固体连续造粒的方法，该方法是稳定的而不需要在造粒工艺期间调整生产参数，不需要将一部分可市售部分再循环，但是对于投入的起始成分而言，生产的产品具有恒定的粒度分布和几乎定量的收率。

通过一种用于将水溶性固体连续造粒的方法解决了这个问题，该方法包括以下步骤：

a)将原料和种子颗粒供给至造粒盘；

b)在用水相润湿期间将水溶性固体造粒；

c)从造粒盘中移出造粒产物；

d)干燥步骤c)所得的造粒产物；

e)将步骤d)所得的干燥的造粒产物分成数个部分；

f)将此过程所得的可市售部分移出；

其特征在于，在步骤e)中，将步骤d)所得的干燥的造粒产物分为四个部分：

粒料直径的范围为D₁至D₂的可市售部分；

粒料直径>D₂的粗粒部分；

粒料直径的范围为至D₁的再循环部分；

的细粒部分；

其特征在于，再循环部分作为种子颗粒供给原料供给步骤a)，粗粒部分供研磨至粒径在至D₁的范围内、然后再循环到此过程的原料供给步骤a)，细粒部分供研磨直至不存在尺寸超过原料粒度的粒料、并且也再循环至原料供给步骤a)，其中原料粒径为<

在此提出的用于将水溶性固体连续造粒的方法可以使造粒工艺稳定，而不需要不断地调整生产工艺参数，不需要将一部分可市售部分再循环，而是通过使用粗粒部分来补充再循环产物，并且对于投入的起始成分而言，提供粒度分布不随时间变化、同时保证基本上定量的收率的成品，因此增加了经济收益率和造粒工艺可用性，特别是对于工业规模生产水溶性固体来说更是如此。

根据本发明的方法是基于以下理念：在固体造粒工艺中，只有尺寸比再循环颗粒的尺寸显著更小的颗粒可粘附于再循环颗粒，而在颗粒的尺寸接近再循环颗粒的尺寸的情况下不会发生这样的粘附。

基于此，我们认为，在连续造粒工艺的情况下，将一部分经过造粒的物料连续再循环至该工艺中，造粒产物循环回路中的略小于再循环颗粒的颗粒持续增加得越来越多，粘附达不到适当的程度，这影响了造粒机中颗粒的分布，进而导致粒度分布变化和所需的可市售部分的量减少。为了稳定工艺，设施操作者尝试改变工艺参数(如水相进给速率、造粒盘倾角、转速等)；在第一阶段，这会使得情况平稳，然而，略小于再循环颗粒的颗粒的数量仍然在增加，并且工艺再次偏离所需的粒度分布，这再次需要改变工艺参数。因此，连续产生的波状波动应由操作者或自动控制系统调平。

基于这一理念，在将细粒部分再循环到造粒机时，我们提出从造粒产物循环回路中除去尺寸略小于再循环颗粒的颗粒。特别是，当我们对以粒料直径范围为D₁至D₂表示的所需范围的可市售部分进行操作时，再循环部分的粒度(直径)的范围为至D₁，因此有必要从/>的细粒部分中除去尺寸为/>至/>的颗粒。这种除去是通过的部分来进行的，直至完全不存在尺寸超过起始原料的颗粒，即/>此外，为了进一步减少造粒机中/>至/>这部分的含量，可以在原料进入造粒机之前对原料进行分级，并且可将选出的尺寸为>/>的颗粒与再循环的细粒部分一起研磨。

因此，本发明的技术效果是在造粒产物循环回路中不存在以下颗粒的积累：所述颗粒不是参与由再循环部分的颗粒形成粒料的过程，而是会干扰形成期望的粒度分布所需的稳定条件的建立，这样，本发明使得可以减少该方法中使用的设备方面的负担，并将生产资源最大限度地用于产品，同时提高成品的收率。

根据本发明，当在造粒机中用水相湿润时适合于团聚和成球的任何固体材料都可用作该方法中的水溶性固体。

在根据本发明的方法的优选的实施方案中，水溶性固体是矿物盐。

在根据本发明的方法的特别优选的实施方案中，水溶性固体是钠、钾或铵的硝酸盐、硫酸盐或氯化物。

在根据本发明的方法的最优选的实施方案中，水溶性固体是硫酸铵。

在根据本发明的方法的另一优选实施方案中，水溶性固体是矿物肥料、特别是矿物肥料的混合物。

具体而言，根据本发明的方法，可以将尿素、硫酸镁、硫酸钾、硫酸钠以及以下混合物造粒：(NH₄)₂SO₄-NH₄NO₃、KCl-(NH₄)₂SO₄-NH₄NO₃-安福粉(ammophos)、KCl-(NH₄)₂SO₄-安福粉、KCl-安福粉、KCl-H₃BO₃。

在优选的实施方案中，可市售部分D₁-D₂的范围对应于以下条件：其中D₁≥0.2mm。在特别优选的实施方案中，直径D₁的范围为0.2mm至10.0mm，并且直径D₂的范围为0.8mm至11.8mm。

在根据本发明的方法中，水、造粒物质的水溶液、造粒物质的混合物的水溶液、或除了造粒物质以外的一种或多种物质的水溶液可用作水相。

根据本发明的方法可以在化学工程领域的技术人员已知的标准工业设备上进行。

在优选的实施方案中，在涡流磨机中进行细粒部分的研磨，在需要时，还在涡流磨机中进行原料的研磨。可以不用涡流磨机，而使用本领域技术人员已知的任何其他标准研磨设备，例如管磨机。

根据本发明，造粒步骤在传统的盘式造粒机上进行，并且该造粒机配备有水相供给管线以喷淋进料。

在根据本发明的方法中，优选地，在流化床干燥器中对造粒机后所得的造粒混合物进行干燥的步骤。可以不用流化床干燥器，而使用任何其他标准的干燥设备，例如干燥鼓，但流化床干燥器的选择是基于经济因素，因为流化床干燥器具有显著更高的干燥速度。

根据本发明，通过在具有不同数目的筛分级别的振动筛上进行两步分级来实施将干燥的造粒产物分为数个部分的步骤。在两步分级的第一步骤中，采用具有三级筛的振动筛将干燥的造粒进料分为可市售部分、粗粒部分、再循环部分和细粒部分；在两步分级的第二步骤中，在具有一级筛的振动筛上筛分经粉碎的粗粒部分。

此外，粉碎的细粒部分在供给至造粒机之前，在气力分级器中进行分级，如果需要的话，对原料也可如此。

如果供给前的原料包含极少量的粒度为至/>的部分，则可以将其供给至造粒机，而无需研磨和分级。在这种情况下，将分级后的经研磨的细粒部分与原料同时供给至造粒机中。

然而，在优选的实施方案中，根据本发明的方法包括在将原料供给至造粒盘之前将原料粉碎并分级的附加步骤。在该方法的特别优选的实施方案中，将原料与再循环的细粒部分一起粉碎并分级，并将所得的组合原料供给至下一个工艺步骤。

图1表示根据本发明的工艺的流程图，包括研磨原料并进行分级的附加步骤。

根据此图，该方法实施如下。

将起始水溶性固体供给至涡流磨机，在造粒进料过筛分级后，将细粒部分也供给至涡流磨机。在涡流磨机中进行研磨。经研磨的粉末从磨机进入气道，在气道中将风扇产生的循环空气流输送到气力分级器。气力分级器提供了最终分为不适合造粒的粒径超过的部分和作为盘式造粒机原料的粒径小于/>的部分。将粒径超过/>的部分通过闸阀倒入涡流磨机的装载管中，并送去进行再研磨。

适合造粒用的部分通过空气流输送到堆叠的旋风分离器中，在此处该部分与空气分离并收集在旋风分离器料斗中。粉末通过螺旋输送机从料斗输送到盘式造粒机。此外，将过筛分级后粒度为至D₁的再循环产物也供给至盘式造粒机。用水相喷淋盘式造粒机中的造粒进料。

在造粒机中，细颗粒通过刮板供给至喷淋区。粗颗粒在盘表面上滚动，并且在达到一定尺寸后，从盘侧卸载粗颗粒；而细颗粒在离心力的影响下供给至固体成分供给区和喷淋区，以进行进一步的团聚和成球。

湿的粒料流流过盘侧进入倾斜滑槽，然后进入流化床(FB)干燥器，其中该滑槽具有氟塑料内衬以防止湿进料发生粘附。

干燥过程是由蒸汽通过管式浸没式热交换器向产物传递热量而发生的。该设备使用压力为10atm的湿蒸汽(T＝183℃)。通过供给所需体积的空气来维持干燥器中向上流动的速度。温度为90℃至140℃的空气进入FB干燥器的干燥区。

以如下方式干燥粒料：使得在干燥器出口处获得的产物的温度为90℃至140℃，并且含水重量分数不超过0.5％。热产物通过立式阀门进入FB干燥器的下部流化床，在此由车间空气进行冷却。

采用风扇将车间空气通过穿孔炉供给至FB干燥器，将产物冷却至65℃至70℃，车间空气通过热发生器，在热发生器中加热至90℃至140℃的温度，然后进入FB干燥器的干燥区。

离开干燥器的粒料在两个振动筛上进行分级。第一筛具有三级筛网。在第一筛上，将粒料分为四个部分：

-粒料直径>D₂的粗粒部分；

-粒料直径的范围为D₁至D₂的可市售部分；

-粒料直径的范围为至D1的再循环部分；

-的细粒部分。

将筛分出的细粒部分通过管道供给至该工艺的起始处，用于在涡流磨机中进行研磨。

将筛分出的粗粒部分供给至粉碎机，在粉碎机中粉碎成更小的尺寸。将在粉碎机中粉碎的产物供给至具有一级筛网的第二筛中以进行筛分。在第二筛上，将粉碎的粒料分为两部分：

-粒料直径>D₁的部分；

-粒料直径<D₁的部分。

将粒料直径<D₁的部分供给至第一筛，以再次筛分出尺寸为至D₁的再循环粒料。将筛分后的粒料直径>D₁的部分再循环到粉碎机中进行再粉碎。由此，形成了闭合的粉碎机-筛循环，这将粗粒料加工成再循环粒料，从而确保该工艺中有足够量的再循环产物。

将所得的再循环部分作为种子颗粒供给至盘式造粒机。

当需要时，将可市售部分供给至用抗结块剂后处理粒料的步骤，然后供给至成品料斗。

通过实施例进一步更详细地说明本发明。

例子

实施例1.通过根据本发明的方法将硫酸铵造粒。

将以下主要装置用作设备：

·帕尔曼PSKM 15-720涡流磨机(500×2400×2400mm，D＝1500mm，电动机N＝315-500kW)；

·盘式造粒机D＝8000mm，N＝600mm，Q＝50t/h，倾角＝40-60°，n＝2.2-6.6rpm，AIR 315 54电动机，N＝160kW，n＝1500rpm；

·12X18N10T流化床干燥器，炉床面积＝9m²；

·振动筛1，Q＝75t/h，单级筛面积S＝9m²，三级筛网，两个振动电动机N＝15kW，n＝960rpm。各级筛网的网眼尺寸：顶部-5.0×5.0mm，中部-2.0×2.0mm，底部-0.8×0.8mm；

·SMD-504锤式粉碎机；

·振动筛2，Q＝75t/h，单级筛面积S＝9m²，一级筛网，两个振动电动机N＝15kW，n＝960rpm。筛网的网眼尺寸＝2.0×2.0mm，以及

本领域技术人员公知的用于输送、加热和储存的标准辅助设备。

将粒度为0.5mm至6mm的硫酸铵(TS(技术规范)113-03-625-90，由Kemerovo市《SDSAzot》JSC生产)用作待造粒的起始材料。

工艺流程：

将32.7t/h的结晶硫酸铵供给至涡流磨机(输送体积为约11m³)，该涡流磨机还接收5.2t/h的细颗粒，所述细颗粒是过筛分级后分出的尺寸小于0.8mm的颗粒部分。

硫酸铵在涡流磨机中进行研磨。粉末的初始分级是在涡流磨机本身中进行的。

经研磨的粉末从磨机进入气道，在气道中将由风扇产生的循环空气流输送到气力分级器。气力分级器提供了最终划分为不适合造粒的大于0.16mm的部分、以及作为盘式造粒机原料的小于0.16mm的部分。将大于0.16mm的部分(约3t/h)通过闸阀倒入涡流磨机的装载管中用于进行再研磨。

适合于造粒用的合适粉末通过空气流供给至堆叠的旋风分离器中，在此处粉末与空气分离并收集在旋风分离器料斗中。粉末由螺旋输送机以37.9t/h的量从料斗输送到盘式造粒机中。还将过筛分级后粒度为0.8mm至2.0mm的12.1t/h的再循环产物供给至盘式造粒机。用流量为4.4m³/h的水喷淋造粒进料。

为了获得直径为2mm至5mm的球形且耐久的硫酸铵粒料，使用了直径为8.0m、侧高为0.6m、并且干物质容量为50t/h的盘式造粒机。旋转轴相对于水平方向的倾角为48°。盘转速为5.9rpm。

在喷淋区，通过液压喷嘴将水喷洒到细颗粒层上。为了维持高品质的硫酸铵造粒工艺，供给水流使得进料中的含水重量分数在7％至9％的范围内。通过浸没在粒料层的循环程度最小的区域中的微波式传感器连续测定进料的含水量。

在造粒机后，54.4t/h的湿的粒料流进入流化床(FB)干燥器。

干燥过程是由蒸汽通过管式浸没式热交换器(具有260m²的热交换面积)向产物传递热量而发生的。该设施使用压力为10atm的湿蒸汽(183℃)。进入管式热交换器的蒸汽流量根据120℃至140℃的层温度自动调节。维持干燥器中向上流动的速度为2.5m/s所需的空气体积为物理学上的81,000m³/h。经过热发生器后的温度为120℃至140℃的空气通过穿孔炉进入FB干燥器的干燥区。

以如下方式干燥粒料：使得在干燥机出口处获得的产物的温度为120℃至140℃，并且含水重量分数不大于0.5％。热产物通过立式阀门进入FB干燥器的下部流化床，在此由车间空气进行冷却。

采用风扇将容量为60,000m³/h的车间空气通过穿孔炉供给至FB干燥器，将产物冷却至65℃至70℃，车间空气穿过热发生器，在热发生器中加热至120℃至140℃的温度，然后进入FB干燥器的干燥区。

离开干燥器的粒料在两个振动筛上进行分级。第一筛具有三级筛网。每级的筛分表面积为9m²。在第一筛上，将粒料分为四个部分：

-粒料直径大于5.0mm的粗粒部分；

-粒料直径为2.0mm至5.0mm的可市售部分；

-粒料直径为0.8mm至2.0mm的再循环部分；

-粒料直径小于0.8mm的细粒部分。

将5.2t/h的筛分出的细粒部分通过管道供给至涡流磨机以进行研磨。

将5t/h的筛分出的粗粒部分供给至粉碎机，在粉碎机中粉碎成更小的尺寸。

在粉碎机后，将经研磨的产物输送至第二筛以进行筛分，第二筛具有筛分表面积为9m²的一级筛网。

在第二筛上，粉碎的粒料分散成两部分：

-粒径大于2.0mm的部分；

-粒径小于2.0mm的部分。

将粒径小于2.0mm的部分供给至第一筛，以再次筛分出尺寸在0.8mm至2mm范围内的再循环粒料。将筛分后粒径大于2mm的部分再循环至粉碎机以进行再破碎。由此，形成了闭合的粉碎机-筛循环，这将粗粒料加工成再循环粒料，从而确保该工艺中有足够量的再循环产物。

将12.1t/h的再循环部分作为种子颗粒供给至盘式造粒机。

将32.7t/h的可市售部分供给至用抗结块剂后处理粒料的步骤，然后供给至成品料斗。

表1示出了当造粒使用的分级粉末包含100％的粒度小于0.16mm的部分时，在36小时内获得的造粒硫酸铵的主要参数。

从表1可以看出，在整个原料供给期间，该方法使得几乎100％的起始硫酸铵粉末的团聚物成为了直径为2mm(D₁)至5mm(D₂)的可市售粒料。

表1

¹⁾磨机原料负载包括消耗的起始硫酸铵32.7±0.5t/h和筛分物(<0.8mm)5.2±0.1t/h。

²⁾相对于磨机的负载计算成品的收率。

³⁾在不考虑工艺损失的情况下，基于消耗的起始硫酸铵计算成品的收率。

例2(比较).在未部分除去细粒部分的情况下将硫酸铵造粒。

在与实施例1相同的设备上进行造粒。

将粒度为0.5mm至6mm的硫酸铵(根据TS(技术规范)113-03-625-90为B级，由Kemerovo市《SDS Azot》JSC生产)用作造粒起始材料。

工艺流程：

将10.0t/h的结晶硫酸铵通过提升机供给至体积为40m³的接收料斗。将硫酸铵从接收料斗供给至带式输送机秤，然后通过螺旋输送机供给至涡流磨机。

硫酸铵在涡流磨机中进行研磨。输出的硫酸铵中粒度超过0.16mm的部分在6％至10％的范围内。

经研磨的粉末通过提升机和传送带从磨机供给至盘式造粒机的进料斗，过筛分级后的细粒料也供给至进料斗。量为11t/h至20t/h的混合产物从进料斗通过闸门分配器供给至盘式造粒机。此外，与来自进料斗的混合产物的流量成比例，将再循环的粒料作为种子颗粒以2t/h至8t/h的量从再循环产物料斗通过闸门分配器供给至盘式造粒机。在造粒机中，用流量为1.0m³/h至2.2m³/h的水喷淋粉末和再循环产物的混合物。

在喷淋区，通过液压喷嘴将水喷洒到细颗粒层上。为了维持高品质的硫酸铵造粒工艺，设置耗水量使得进料的含水重量分数在7％至9％的范围内。通过浸没在粒料层的循环程度最小的区域中的微波式传感器以连续模式测定进料的含水量。

在造粒机后，湿的粒料流进入流化床(FB)干燥器。

以如下方式干燥粒料：使得在干燥机出口处所得的产物的温度为120℃至140℃，并且含水重量分数不大于0.5％。热产物通过立式阀门进入FB干燥器的下部流化床，在此由车间空气进行冷却。

-粒料尺寸大于5.0mm的粗粒部分；

-粒料尺寸为2.0mm至5.0mm的可市售部分；

-粒料尺寸为0.8mm至2.0mm的再循环部分；

-粒料尺寸小于0.8mm的细粒部分。

将量不大于10t/h的细粒部分在重力作用下通过管道从筛供给至盘式造粒机的供应料斗，并且将多余的5t/h的细粒部分从循环回路转移到存储料斗中。

将量为1t/h至4t/h的粗粒部分在重力作用下通过管道从筛供给至粉碎机，在粉碎机中将粗粒部分粉碎成更细的尺寸。在粉碎机之后，将经研磨的产物进给至第二筛以进行筛分，第二筛具有筛分表面积为9m²的一级筛网。在第二筛上，粉碎的粒料分成两部分：

-粒径大于2.0mm的部分；

-粒径小于2.0mm的部分。

将粒径小于2.0mm的部分供给至第一筛，以再次筛分出尺寸在0.8mm至2mm范围内的再循环粒料。将筛分后粒径大于2mm的部分再循环至粉碎机以进行再粉碎。

将2t/h至8t/h的再循环部分供给至盘式造粒机的再循环产物料斗，并且用作细颗粒造粒时的种子颗粒。

将可市售部分供给至用抗结块剂后处理粒料的步骤，然后供给至成品料斗。

表2示出了通过该方法在12小时内获得的造粒硫酸铵的主要参数。

表2

表3

¹⁾磨机原料负载包括消耗的起始硫酸钾31.8t/h和筛分物(<0.8mm)0.8t/h。

²⁾相对于磨机负载计算成品的收率。

³⁾在不考虑工艺损失的情况下，由消耗的起始硫酸钾所得的成品的收率为100％。

在例2的这些工艺条件下，不可能将盘的原料混合物负载提高至大于27t/h，因为在值大于27t/h时，几乎没有可市售部分。

由于在造粒工艺期间，累积了一定量的细粒部分(粒度小于0.8mm)，并且盘的原料混合物负载不能提高到27t/h以上，因此从某一时间点开始就需要将一部分细粒部分(粒度小于0.8mm)转移到存储料斗中。由于这个料斗的体积有限，因此该工艺在12小时后不得不停止。

从表2可以看出，在将包含6％至10％的尺寸大于0.16mm的颗粒的硫酸铵粉末用于造粒、并且不除去0.16mm至0.8mm的部分时，离开盘的产物的粒度分布极不均匀。尺寸大于5mm的粗粒料的含量比实施例1平均高4.5倍。尺寸为2mm至5mm的可市售部分的含量平均低1.8倍。

在将进料湿度自动维持为7％至9％的条件下，造粒工艺是随机的：要么粗粒料成球，要么从盘上倒出了非造粒产物。成品的收率也不稳定，并且相对于磨机中的硫酸铵消耗量而言不超过50％。

实施例3.通过根据本发明的方法将硫酸钾造粒。

使用实施例1中指定的设备和方法进行造粒。

将由尺寸为0.5mm至6mm的颗粒组成的结晶硫酸钾(TS(技术规范)2184-093-43399406-2001)用作待造粒的起始材料。

为了获得直径为2mm至5mm的球形且坚固的硫酸钾粒料，使用了直径为8.0m、侧高为0.6m、并且干物质容量为50t/h的盘式造粒机。旋转轴相对于水平方向的倾角为48°。盘转速为5.9rpm。用水以3.5m³/h的流量喷淋造粒混合物。

将所得造粒产物分为四个部分：

-粒度大于5.0mm的粗粒部分；

-粒度为2.0mm至5.0mm的可市售部分；

-粒度为0.8mm至2.0mm的再循环部分；

-粒度小于0.8mm的细粒部分。

表3示出了获得的造粒硫酸钾的主要参数和结果。

实施例4.通过根据本发明的方法将尿素造粒。

使用实施例1中指定的设备和方法进行造粒。

将由尺寸为0.5mm至2mm的颗粒组成的结晶尿素(根据GOST(俄罗斯国家标准)2081-2010为A级)、以及尿素-甲醛浓缩物(根据TS(技术规范)2223-009-00206492-07为UFC-85)用作待造粒的起始材料。

为了获得直径为6mm至8mm的球形且坚固的尿素粒料，使用了直径为8.0m、侧高为0.6m、并且干物质容量为50t/h的盘式造粒机。旋转轴相对于水平方向的倾角为40°。盘转速为3.5rpm。用3.4t/h至4.0t/h的包含45％至50％尿素和4.0％至4.4％ UFC-85的造粒溶液喷淋造粒进料。

为了在流化床干燥器中进行干燥，使用了温度为90℃至100℃的空气。

将所得的造粒产物分为四个部分：

-粒度大于8.0mm的粗粒部分；

-粒度为6.0mm至8.0mm的可市售部分；

-粒度为1.6mm至6.0mm的再循环部分；

-粒度小于1.6mm的细粒部分。

表4示出了获得的造粒尿素的主要参数和结果。

表4

¹⁾相对于磨机的负载计算成品的收率。

²⁾在不考虑工艺损失的情况下，由尿素(排除UFC-85)的总消耗量所得的成品的收率为100％。

实施例3至4中的结果表明了根据本发明的方法可以施用于宽泛范围的不同的水溶性固体并获得不同的粒度分布，同时保持工艺稳定。

Claims

1.一种用于将水溶性固体连续造粒的方法，包括以下步骤：

a)将原料和种子颗粒供给至造粒盘；

b)在用水相润湿期间将水溶性固体造粒；

c)从所述造粒盘中移出造粒产物；

d)干燥步骤c)所得的造粒产物；

e)将步骤d)所得的干燥的造粒产物分成数个部分；

f)将此过程所得的可市售部分移出；

粒料直径的范围为D₁至D₂的可市售部分；

粒料直径>D₂的粗粒部分；

粒料直径的范围为至D₁的再循环部分；

粒料直径的范围为<的细粒部分；

其中，所述再循环部分作为所述种子颗粒供给原料供给步骤a)，所述粗粒部分供研磨至粒径在至D₁的范围内、然后再循环到此过程的原料供给步骤a)，所述细粒部分供研磨直至不存在尺寸超过所述原料的粒度的粒料、并且也再循环至原料供给步骤a)，其中所述原料的粒径为</>

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括在将所述原料供给至所述造粒盘之前，将所述原料粉碎并分级的附加步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述原料与再循环的所述细粒部分一起进行粉碎和分级，并将所得的组合原料供给至所述方法的下一个步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水溶性固体是矿物盐。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述水溶性固体是钠、钾或铵的硝酸盐、硫酸盐或氯化物。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述水溶性固体是硫酸铵。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水溶性固体是矿物肥料、特别是矿物肥料的混合物。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述可市售部分的D₁-D₂的范围对应于以下条件：其中D₁≥0.2mm。