CS254283B1

CS254283B1 - Process for the preparation of calcium magnesium granular fertilizer

Info

Publication number: CS254283B1
Application number: CS851185A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Markalous; Vojtech Vanecek
Original assignee: Frantisek Markalous; Vojtech Vanecek
Priority date: 1985-02-20
Filing date: 1985-02-20
Publication date: 1988-01-15
Also published as: CS118585A1

Abstract

Účelem řešení bylo nalézt nový způsob zpracování odpadních vápenatých kalů z výroby sody Solvayovým způsobem. Tohoto cíle se dosáhne tak, že na Částečně odvodněné vápenaté kaly o vlhkosti 35 až 50 % hmot. se působí kyselými systémy vznikajícími při výrobě oxidu titaničitého sulfátovým způsobem. Vápenaté kaly lze předem ještě smísit s hořečnatým úletem či páleným mag- nezitem. Kyselých systémů se přidává 10 až 30 % hmot., hořečnatých surovin do 15 % hmot., hmot., vše vztaženo na hmotnost vápenatých kalů.The purpose of the solution was to find a new method of treating waste calcium sludge from soda ash production. This object is achieved by providing a partially dewatered calcareous sludge with a moisture content of 35 to 50% by weight. it is treated with the acid systems produced by the sulphate process in the production of titanium dioxide. The calcareous sludge can be pre-mixed with magnesia or burnt magnesia. 10 to 30% by weight of magnesium raw materials to 15% by weight, based on the weight of the calcium sludge, are added to the acid systems.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy vápenatohořečnatého granulovaného hnojivá.The invention relates to a method for preparing calcium-magnesium granular fertilizer.

Vápenaté sodárenské kaly jsou nepříjemným odpadem a jejich využití je velmi obtížné, zejména proto, že se vyskytují ve zředěné suspenzi a obsahují ještě škodlivé příměsi, zejména chlorid sodný a chlorid vápenatý.Calcium soda sludge is an unpleasant waste and its utilization is very difficult, especially because it occurs in a dilute suspension and also contains harmful impurities, especially sodium chloride and calcium chloride.

Dosavadní řešení spočívá v tom, že se částečně odvodněné kaly vyváží na skládku, přičemž je nepochybně prokázáno, že kontaminují svými rozpustnými součástmi okolní zemědělskou půdu a ovlivňují nepříznivě složení spodních vod. Z ekologických důvodů je skladování nepřípustné a usiluje se o využití kalů, například pro zemědělské účely.The current solution is to dump partially dewatered sludge, which has been proven to contaminate the surrounding agricultural land with its soluble components and adversely affect the composition of groundwater. For ecological reasons, storage is unacceptable and efforts are being made to use the sludge, for example for agricultural purposes.

Pro využití sodárenských vápenatých kalů, zejména pro zemědělské účely, je patentováno několik způsobů. Tak například se doporučuje mísit částečně odvodněné a promyté kaly s páleným vápnem; smysl tohoto technologického řešení spočívá v tom, že volná voda obsažená v kalech reaguje s oxidem vápenatým, takže výsledný produkt obsahuje převážně směs uhličitanu a hydroxidu vápenatého, který je transportovatelný běžnými prostředky.Several methods have been patented for the use of soda lime sludge, especially for agricultural purposes. For example, it is recommended to mix partially dewatered and washed sludge with quicklime; the point of this technological solution is that the free water contained in the sludge reacts with calcium oxide, so that the resulting product contains mainly a mixture of carbonate and calcium hydroxide, which can be transported by conventional means.

Nevýhodou tohoto způsobu je, že asi polovina vápníku v produktu pochází z páleného vápna, jehož výroba je energeticky poměrně náročná.The disadvantage of this method is that about half of the calcium in the product comes from quicklime, the production of which is relatively energy-intensive.

Jiný způsob navrhuje k vázání volné vlhkosti kieserit, což je minerál o složení MgSO^ . H₂0, takže vzniká vápenatohořečnaté hnojivo, přičemž se přebytečná vlhkost uplatní jednak při hydrataci síranu hořečnatého na jeho heptahydrát a dále při hydrataci síranu vápenatého na jeho dihydrát. Síran vápenatý vzniká konverzí podle rovniceAnother method proposes to bind free moisture using kieserite, which is a mineral with the composition MgSO^ . H ₂ 0, thus creating a calcium-magnesium fertilizer, whereby the excess moisture is used both in the hydration of magnesium sulfate to its heptahydrate and in the hydration of calcium sulfate to its dihydrate. Calcium sulfate is formed by conversion according to the equation

Ca(OH)₂ + MgSO₄ -CaSO₄ + Mg(OH)₂ Ca(OH) ₂ + MgSO ₄ -CaSO ₄ + Mg(OH) ₂

Výsledná hmota po delší době (hodiny) ztuhne a po rozdrobení se již dále nespojuje, takže se může expedovat a aplikovat stávajícími mechanizačními prostředky. Kieserit je chemická surovina, která se účelově těží.The resulting mass solidifies after a longer period of time (hours) and after crushing it no longer bonds, so it can be shipped and applied using existing mechanization methods. Kieserite is a chemical raw material that is mined for a specific purpose.

Výhodnějším se jeví způsob přípravy vápentohořečnatého granulovaného hnojivá podle překládaného vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že částečně odvodněné vápenaté kaly z výroby sody Solvayovým způsobem o vlhkosti 35 až 50 % hmot. se smísí s kyselými systémy, vznikajícími při výrobě oxidu titaničitého sulfátovým způsobem a popřípadě předem ještě s hořečnatým úletem nebo páleným magnezitem, potom se tato reakční směs podrobí granulaci, přičemž kyselých systémů se přidává 10 až 30 % hmot. vztaženo na hmotnost vápenatých kalů a hořečnatého úletu a/nebo páleného odpadního magnezitu se přidává 0 až 15 % hmot., vztaženo také na hmotnost vápenatých kal.The method of preparing calcium-magnesium granular fertilizer according to the present invention appears to be more advantageous, the essence of which consists in the fact that partially dewatered calcium sludge from soda production by the Solvay process with a moisture content of 35 to 50% by weight is mixed with acid systems resulting from the production of titanium dioxide by the sulfate process and optionally in advance with magnesium fly ash or burnt magnesite, then this reaction mixture is subjected to granulation, with 10 to 30% by weight of acid systems added based on the weight of calcium sludge and 0 to 15% by weight of magnesium fly ash and/or burnt waste magnesite added, also based on the weight of calcium sludge.

Bylo zjištěno, že lépe než dovážený kieserit lze pro výrobu vápenatohořečnatého hnojivá použít odpadu, který vzniká při výrobě titanové běloby a je označován termínem kyselé systémy. Jde o práškovitý produkt, obsahující ekvimolární směs síranu železnatého a kyseliny sírové o složení například:It was found that the waste generated during the production of titanium white, known as acid systems, can be used better than imported kieserite for the production of calcium-magnesium fertilizer. It is a powdery product containing an equimolar mixture of ferrous sulfate and sulfuric acid with a composition of, for example:

_ + + Fe _ + + Fe 18 18 %% %% „ +++ „ +++ Fe Fe 0,1 0.1 % % Ti°₂ Ti° ₂ 2 2 % % MgO MgO • 1,35 • 1.35 % % so with 54,16 54.16 % % ^H2° ^H 2° 12,5 12.5 % %

Předností postupu podle vynálezu je převedení sodárenských kalů na použitelný produkt výhradně s pomocí domácích surovin, dále současná likvidace dvou odpadů - sodárenských kalů a kyselých systémů a výhodnější složení co do obsahu vápníku, hořčíku i chloridů.The advantage of the process according to the invention is the conversion of soda ash sludge into a usable product exclusively using domestic raw materials, the simultaneous disposal of two wastes - soda ash sludge and acid systems, and a more advantageous composition in terms of calcium, magnesium and chloride content.

Reakcí kyselých systémů s částečně odvodněnými kaly a s výhodou za přítomnosti malého množství magnezitových úletů z pecí při pálení magnezitu (úlet obsahuje cca 60 až 70 % hmot.By the reaction of acidic systems with partially dewatered sludges and preferably in the presence of a small amount of magnesite fly ash from furnaces during magnesite burning (fly ash contains approximately 60 to 70% by weight).

MgO) nebo páleného magnezitu vzniká vápenatohořečnaté hnojivo s velmi dobrými fyzikálně chemickými vlasnostmi. Reakce se provádí tak, že se nejprve odvodněné kaly o složení cca:MgO) or burnt magnesite, a calcium-magnesium fertilizer with very good physical and chemical properties is produced. The reaction is carried out by first dewatering sludge with a composition of approx.:

31,6 % , CaO % MgO31.6%, CaO% MgO

0,4 % Na0.4% Na

1.6 % . Cl1.6% . Cl

9.7 % CO9.7% CO

4,1 % SO” % H₂O smísí s hořečnatým úletem nebo páleným magnezitem ve šnekovém mísiči, do.další části mísiče se přidávají kyselé systémy a míšená hmota se dávkuje do rotačního bubnu nebo talířového granulátoru, kde reakčni směs během několika minut doreaguje a vytvoří se granulovaná hmota, která je schopná expedice i skladování běžnými způsoby a prostředky.4.1% SO2% _H2O is mixed with magnesium fly ash or burnt magnesite in a screw mixer, acidic systems are added to the next part of the mixer and the mixed mass is dosed into a rotating drum or plate granulator, where the reaction mixture reacts within a few minutes and a granulated mass is formed, which is capable of being shipped and stored by conventional methods and means.

V následující tabulce jsou uvedeny příklady vstupních reakčních směsí a složení výsledného vápenatohořečnatého hnojivá na bázi kieseritu a vápenatých kalů ve srovnání s vápenatohořečnatým hnojivém vyrobeným způsobem podle vynálezu, tj. na bázi vápenatých kalů, kyselých systémů a popřípadě i horečnatých úletů.The following table shows examples of input reaction mixtures and the composition of the resulting calcium-magnesium fertilizer based on kieserite and calcium sludge in comparison with calcium-magnesium fertilizer produced by the method according to the invention, i.e. based on calcium sludge, acid systems and optionally magnesium fly ash.

Z tabulky je zřejmé, že použití kyselých systémů a popřípadě i hořečnatých úletů vede k lepším výsledkům ve složení produktů. Také fyzikálně mechanické vlastnosti jsou výhodnější, jak co do granulometrického složení, tak i co do pevnosti granulí.It is clear from the table that the use of acidic systems and possibly magnesium fly ash leads to better results in the composition of the products. The physical and mechanical properties are also more advantageous, both in terms of granulometric composition and granule strength.

Vápenaté kaly +Calcareous sludge +

Složení Composition 25 % 25% kyselé sour systémy (%) systems (%) kyselé systémy acid systems + Mg úlety + Mg flyaways (») (») kieseritu kieserite 10 10 15 15 20 20 25 25 20 + 5 20 + 5 20 + 10 20 + 10 25 + 5 25 + 5 25 + 10 25 + 10 CaO CaO 24,8 24.8 28,7 28.7 27,5 27.5 26,3 26.3 25,3 25.3 26 26 26,8 26.8 25 25 24,8 24.8 MgO MgO 5,4 5.4 5,4 5.4 1,0 1.0 1,0 1.0 1,0 1.0 3,6 3.6 6,24 6.24 3,5 3.5 5,77 5.77 Cl Cl 2,0 2.0 1,4 1.4 1,45 1.45 1,32 1.32 1,28 1.28 1,28 1.28 1,23 1.23 1,2 1.2 1,18 1.18 CQ-- CQ-- 9,4 9.4 8,8 8.8 8,4 8.4 8,1 8.1 7,8 7.8 7,8 7.8 7,5 7.5 7,4 7.4 7,2 7.2 SO SO 13,0 13.0 8,6 8.6 10,5 10.5 12,4 12.4 14,1 14.1 11,9 11.9 11,5 11.5 10,4 10.4 10,0 10.0 h₂0 h ₂ 0 38,6 38.6 36,2 36.2 37,9 37.9 38,2 38.2 38,48 38.48 36,0 36.0 34,5 34.5 34,6 34.6 33,3 33.3 Fe Fe 0 0 1,6 1.6 2,3 2.3 3 3 3,6 3.6 3,1 3.1 3,5 3.5 3,7 3.7 3,9 3.9 Ti°₂ Ti° ₂ 0 0 0,05 0.05 0,07 0.07 0,1 0.1 0,2 0.2 0,3 0.3 0,3 0.3 0,3 0.3 0,3 0.3 Na On 0,6 0.6 0,36 0.36 0,34 0.34 0,33 0.33 0,32 0.32 0,32 0.32 0,3 0.3 0,3 0.3 0,24 0.24

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims

Process for preparing calcium magnesium granular fertilizer, characterized in that for partially dehydrated calcium sludge produced by the Solvay process with a moisture content of 35 to 50% by weight. The reaction mixture is subjected to granulation, whereby 10 to 30 wt. %, based on the weight of the calcium sludge and the magnesium drift and / or burnt magnesite, is added to 15% by weight. also based on the weight of the calcium sludge.