DD158897B1 - Verfahren zur verbesserung der koernungseigenschaften von kaliduengemitteln - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Körnungseigenschaften von Kalidüngemitteln.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die auf eine geforderte chemische Qualität gedeckten Vakuumkristallisate bzw. Flotationskonzentrate werden durch ein geeignetes Trocknungsverfahren bei entsprechenden Temperaturen auf bestimmte Restfeuchtigkeitsgehalte getrocknet, wobei der mit dem Rauchgas ausgetragene Salzstaub über spezielle mechanische Abscheide- und Transportorgane direkt wieder dem getrockneten Produkt zugeführt oder in einer nachgeschalteten technologischen Verfahrensstufe verlöst und die entstehende Kaliumchlorid-Lösung dann im Deckprozeß wieder in den technologischen Kreislauf eingebunden wird. Sinngemäß gilt dies auch für Feinprodukte aus nachgeschalteten Klassieranlagen, die nach der Verfahrensstufe Trocknung bzw. Trocknung und/oder Granulierung gesondert betrieben werden, wobei hieraus Qualitätsgründen außer der Rückführung in die Granulieranlage nur noch die Auflösung des Stau bes in Frage kommt. Wird der zum getrockneten Produkt zurückgeführte Salzstaub in der einfachsten Form, also dem Fertigprodukt wieder zugemischt, beeinflußt er sowohl das Staubverhalten als auch das Lagerverhalten negativ. Die Verlosung des Salzstaubes und die Wiederverwendung der KCI-Lösung führen zu apparativen und energetischen Aufwendungen und Kostenerhöhungen infolge des nochmaligen Durchlaufs der technologischen Kette in Höhe von ca. 10 bis 20% Mehraufwand gegenüber dem einfachen Durchlauf. Ein Beispiel für die Verlosung von Feinanteilen, die vor oder nach der Trocknung aus dem Salzstrom abgetrennt werden, sowie deren Verwendung im Deckprozeß ist bereits beschrieben. Das betrifft auch die Staubanteile aus dem Rauchgas sowie auch aus einer nachgeschalteten Wirbelschichtklassierung. Ebenso beschrieben ist die Rückführung des Staubes in die Granulierungsanlage.

Im Gegensatz zur beschriebenen Technologie für die anfallenden trockenen Feinsalze aus der Trocknung kristallisierter oder flotierter Kalisalze sind zum Zweck der Komvergröberung die Verfahren der Agglomeration (Pelletisierung) bekannt. Hierbei wird die Zielstellung verfolgt, deutlich gröbere Körnungen von 1 bis 4 mm herzustellen. (Ullmanhs Enc. der technischen Chemie, Band 13,1977 S.471)

Das als Feinsalz anfallende, derTrocknung vorlaufende Feuchtsalz wird mit Stäuben aus nachgeschalteten Klassieranlagen sowie feindispersen Bindemittelzusätzen (zum Beispiel Ton, Magnesiumsulfat) vermischt, auf die bei der Agglomeration von Kalisalzen übliche Feuchte von 10...12%gebracht und in Granulierapparaten zu grünen Granalien ausgeformt. Der Prozeß ist dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von Keimen durch fortschreitendes Anhaften von feinem Korn Agglomerate aufgebaut und ausgeformt werden. Die Bindung in den grünen Pellets wird hauptsächlich durch die Wirkung der Flüssigkeit erzielt, während im gehärteten Pellet die Bindung durch Sintermechanismen, Erhärten des Bindemittels oder Kristallisieren gelöster Stoffe erreicht wird.

Es entsteht ein breites Kornspektrum, so daß in Folge Klassieraggregate in Verbindung mit Mahlaggregaten für die zu groben Agglomerate nachgeschaltet werden müssen. Das Unterkorn sowie die durch Abrieb und Zerfall der grünen Pellets, insbesondere bei der Trocknung durch thermische und mechanische Kornzerstörung, entstehenden Feinanteile müssen dem Granulierprozeß wieder zugeführt werden, so daß sich umlaufende Lasten zwischen 100 und 400% ergeben. Das Aufbaugranulierverfahren hat neben dem hohen apparativen Aufwand an Granuliervorrichtungen, Förder-, Sicht- und Mahlaggregaten auch erhebliche Aufwendungen für die Trocknung. Da die Trocknung schonend durchgeführt werden muß (Ullmanns Enc. der technischen Chemie, Band 13 S. 471 (verringert sich der Durchsatz pro Apparateeinheit bei gleichzeitig schlechterem Grad der Energieausnutzung der Trocknergase.

Während die eingangs beschriebenen und bekannten Verfahren zur Verbesserung der Körnung für feinkörnige Kalidüngesalze durchweg auf hochreine Produkte orientieren, ist die Aufbauagglomeration nachweislich infolge der erforderlichen Anwesenheit von Binde- und Granulierhilfsmitteln auf niedrigprozentige Kalidüngemittel beschränkt, was eine Anwendung für hochprozentige Kalidüngesalze ausschließt.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, durch geeignete Dosier- und Mischorgane die trockene Rückführung und Zumischung zum Naßsalz von einer zwangsweise anfallenden oder vom Hauptproduktstrom willkürlich abgetrennten Salzstaubmenge vordem Trocknungsaggregat für das Naßsalz zu realisieren und somit wieder in den Prozeß einzuführen. Damit soll gegenüber der

bisherigen Technologie der Verlosung eine Verbesserung der Körnungseigenschaften, eine Steigerung der Trocknerleistung und eine Absenkung des spezifischen Energieverbrauches erreicht werden. Das Problem der Wiederverwendung von Salzstaub wird damit günstiger gestaltet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Körnungseigenschaften des zu trocknenden bzw. des getrockneten Gutes durch Bindung von feinkörnigen getrockneten Partikeln an das Naßsalz so zu verändern, daß sich bessere Transportbedingungen für das Gut ergeben, so daß neben den Fließeigenschaften auch der Durchsatz günstig beeinflußt wird. Durch eine Rückführung von Zyklonstaub bzw. einer bestimmten staubförmigen Teilstrommenge des getrockneten Gutes (z. B. auch aus der erwähnten Trockenklassierung) direkt auf das zu trocknende Naßsalz und Bindung des Staubanteiles an dieses, wobei eine intensive Durchmischung des zurückgeführten Produktes mit dem zu trocknenden Produkt den Effekt noch erhöht, wird erfindungsgemäß der spezifische Energieverbrauch gegenüber der bisherigen Rückführung als Lösung um ca. 10 bis 20% gesenkt, ohnedaß sich die Körnungseigenschaften des Produktes, sowohl des getrockneten Gesamtproduktes als auch des von Staubanteilen befreiten Produktes, verschlechtern.

Überraschend hat sich gezeigt, daß die erreichte Festigkeit der an den Naßsalzpartikeln anhaftenden feinen Trockenpartikel so groß ist, daß die ursprünglich befürchteten erheblichen mechanischen und thermischen Kornzerstörungen im Trocknungsprozeß nicht eintreten, in deren Folge das Produkt zuviel Feinstaubanteile enthalten würde, weiterhin eine Überlastung der Zyklonanlage und erhöhte Schadstoffemissionen zu erwarten wären. Letztlich könnte es ansonsten zu einer Aufschaukelung des gesamten Trocknungsprozesses sowie der trocknen Rückführung mit Feinstaub kommen und das erfindungsgemäße Verfahren unwirksam machen, besonders auch den Trocknerdurchsatz und den Energiebedarf betreffend. Es wurde gefunden, daß eine Verschlechterung des getrockneten Gesamtproduktes auch nicht auftritt, wenn dem Naßsalzstrom Feinstaub aus einer anderen Quelle zugemischt wird, was effektiv eine Verbesserung gegenüber einer Mischung des Trockenproduktstromes mit dem Staubstrom nach der Trocknung, bedeutet. Es wurde weiter gefunden, daß durch die Zumischung von einer bestimmten trockenen Salzstaubmenge bzw. auch einer Teilstrommenge des Fertigproduktes zum Naßsalz neben der Verbesserung der Körnungseigenschaften auch die Transportbedingungen und -eigenschaften positiv beeinflußt werden, so daß Durchsatzsteigerungen von ca. 15 bis 40% je Trockner erreichbar sind. Weiter wurde gefunden, daß es für jedes Naßsalz, charakterisiert durch Kornverteilung und Feuchtigkeitsgehalt, bei derTrockensalzzumischung optimale Bedingungen gibt bzw. daß bei einer vorgegebenen Rate des zurückzuführenden Trockenproduktes ein optimaler Feuchtigkeitsbereich des Naßsalzes existiert. Demzufolge ist es technisch auch günstig realisierbar, diesen Feuchtigkeitsbereich durch Verdüsen von Wasser oder KCI-Lösung im Mischorgan einzustellen. Da im Gegensatz zur Aufbaugranulation hinsichtlich Korngröße des zu trocknenden Produktes in Verbindung mit der erzielbaren Festigkeit eine schonende Trocknung nicht erforderlich ist, ergeben sich über die Energieeinsparung im Vergleich zu Verfahren mit Verlosung noch höhere energetische Gesamteffekte.

Ausführungsbeispiel 1

In einer Trocknungsanlage wird ein feinkörniges Kalidüngesalz mit 60% K₂O, bezogen auf das getrocknete Produkt, und 10% Feuchtigkeitsgehalt getrocknet. Zu diesem feuchten Produkt wird eine bestimmte Teilstrommenge des Fertigproduktes, die aus dem Gesamtsalzstrom abgetrennt und durch geeignete Transportorgane zum Trocknereintritt transportiert wird, dem zu trocknenden Produkt zudosiert. Die Durchmischung erfolgt in den Transport-, Dosier- und Aufgabeorganen sowie in der Trocknungsanlage selbst.

Ausführungsbeispiel 2

Ein Kalidüngesalz mittlerer Körnung mit 60% K₂O und einer anhaftenden Feuchte von 10% wird vor Eintritt in die Trockenanlage in einem Mischorgan, z. B. einer Mischschnecke, mit der in der Zyklonbatterie abgetrennten Zyklonstaubmenge gemischt und anschließend in der Trockenanlage getrocknet.

Claims (5)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Verfahren zur Verbesserung der Körnungseigenschaften von Kalidüngemitteln durch Zumischung trockener Salze zu Naßsalzen, dadurch gekennzeichnet, daß den aus dem Heißlöseprozeß oder aus dem Flotationsprozeß resultierenden Feuchtsalzen nach dem Deckprozeß und der mechanischen Entwässerung eine Zyklonstaubmenge beziehungsweise eine abgetrennte Feinsalzmenge oder eine Teilstrommenge des Gesamtsalzes direkt trocken zudosiert wird.
2. 2. Verfahren zur Verbesserung der Körnungseigenschaften von Kalidüngemitteln nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zudosierte Trockensalzmenge 5 bis 25% bezogen auf die Gesamtsalzmenge beträgt.
3. 3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Menge zudosierten Zyklonstaubs oder abgetrennten Feinsalzes vorzugsweise 15% beträgt.
4. 4. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die zudosierte Teilstrommenge des Gesamtsalzes vorzugsweise 10% beträgt.
5. 5. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß im zusätzlichen Mischorgan oder vor demselben durch Aufdüsen von Wasser oder KCI-Lösung eine optimale Naßsalzfeuchtigkeit für die Bindung der trocken zugemischten Feinanteile an das Naßsalz eingestellt wird.