DE19825165A1 - Preparation of fertiliser in pellet form, is economical - Google Patents
Preparation of fertiliser in pellet form, is economicalInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Düngers durch Preßagglomeration. Bei der Technik des Agglomerierens wird zwischen der Aufbau- und Preßagglomeration unterschieden. Durch eine Aufbauagglomeration entstehen in der Regel kugelförmige Agglomerate, insbesondere bei der sogenannten Rollagglomeration, die mit Granulier trommeln, -tellern und -konen ausgeführt werden kann. Maschinen dieser Art werden seit langem zur Herstellung von Düngern eingesetzt.The invention relates to a method for producing a fertilizer by press agglomeration. The agglomeration technique distinguishes between built-up and press agglomeration distinguished. A build-up agglomeration usually creates spherical ones Agglomerates, especially in the so-called roll agglomeration, with granulation drums, plates and cones can be executed. Machines of this type have been around long used for the production of fertilizers.
Bei der Preßagglomeration wird mit hohem Druck im Vergleich zur Aufbauagglomeration gearbeitet, um feinteilige Stoffe zu grobteiligen Formkörpern zusammenzuballen oder anders ausgedrückt: zu agglomerieren.In the case of press agglomeration, high pressure is used in comparison to the build-up agglomeration worked to aggregate fine particles into coarse particles or otherwise expressed: to agglomerate.
Es ist bekannt, daß für die Herstellung von Düngern Pelletier- und Kompaktiermaschinen Verwendung finden.It is known that for the production of fertilizers pelleting and compacting machines Find use.
Pelletiermaschinen arbeiten nach dem Prinzip von Lochpressen, bei denen Koller oder kollerähnliche Gebilde mit glatter oder verzahnter Oberfläche das Material durch Löcher pressen. So entstehen zylindrische Agglomerate, auch Pellets genannt, die beispielsweise Längen von 10-30 mm und Durchmesser zwischen 5-20 mm haben können. Es wird unterschieden: Ringmatrizenpressen mit senkrecht stehenden Lochmatrizen und innen laufenden Kollern und Flachmatrizenpressen mit horizontal angeordneten Lochmatrizen und darauf laufenden Kollern.Pelleting machines work on the principle of punch presses, in which Koller or koller-like structures with smooth or toothed surface the material through holes press. This creates cylindrical agglomerates, also called pellets, for example Can have lengths of 10-30 mm and diameters between 5-20 mm. It will A distinction is made between ring die presses with vertical perforated dies and inside running rollers and flat die presses with horizontally arranged perforated dies and panes running on it.
Kompaktiermaschinen sind Wälzdruckmaschinen, bei denen zwei sich gegenläufig drehende Walzen das aufgegebene feinteilige Produkt zu Platten zusammenpreßt.Compacting machines are roller pressure machines, in which two rotate in opposite directions Roll the pressed fine-particle product together into plates.
Diese im Grundriß unregelmäßigen Platten werden auch als Schülpen bezeichnet. Bei der Herstellung von Dünger werden die Schülpen anschließend in Zerkleinerungsmaschinen zu Brechgranulaten mit einer Größe von wenigen Millimetern aufbereitet.These slabs, which are irregular in plan, are also called slugs. In the The slugs are then used to produce fertilizer in comminution machines Crushed granules with a size of a few millimeters processed.
Zum Stand der Technik gehören also Maschinen der Aufbauagglomeration wie Teller, Trommel und Konus sowie solche der Preßagglomeration wie Lochpressen mit Kollern und Wälzdruckmaschinen mit anschließender Desintegration.The state of the art therefore includes machines for built-up agglomeration such as plates, Drum and cone as well as those of the press agglomeration such as hole presses with rollers and Hobbing presses with subsequent disintegration.
Es ist nicht bekannt und gehört nicht zum Stand der Technik für die Herstellung von Düngern Extruder, wie Schneckenpressen und sogenannte Wölfe, zu verwenden. Wölfe werden in der Nahrungsmittelindustrie eingesetzt: vorrangig zur Verarbeitung von Fleisch und Gemüse. Schneckenpressen sind Maschinen für die Kunststoff-Industrie und für die keramische Industrie.It is not known and does not belong to the state of the art for the production of fertilizers To use extruders such as screw presses and so-called wolves. Wolves are in the Food industry used: primarily for processing meat and vegetables. Screw presses are machines for the plastics industry and for the ceramic Industry.
Wegen der Vielfältigkeit der Dünger bestehen Schwierigkeiten bei der Einteilung der Dünger in bestimmte Systeme. Nach der Art der chemischen Verbindung kennt man organische und anorganische Dünger. Organische Dünger werden in der Regel so verarbeitet wie sie anfallen: Güllefeststoff, Stallmist, Torf u. a. Es sind natürliche Dünger. Der Güllefeststoff wird durch eine Sieb-Separation aus der Gülle gewonnen.Due to the variety of fertilizers, there are difficulties in classifying the fertilizers into certain systems. One knows organic and after the kind of chemical connection inorganic fertilizer. Organic fertilizers are usually processed as they arise: Slurry solid, manure, peat and. a. They are natural fertilizers. The slurry solid is through a sieve separation from the manure.
Im Gegensatz hierzu stehen die künstlichen Dünger, die fabrikmäßig hergestellt werden. Sie werden auch als Mineraldünger bezeichnet, denn sie bestehen aus einzelnen oder mehreren anorganischen Verbindungen: vorwiegend Salze und Oxide.This contrasts with the artificial fertilizers that are manufactured in the factory. she are also referred to as mineral fertilizers because they consist of one or more inorganic compounds: mainly salts and oxides.
Bei der fabrikmäßigen Erzeugung fallen die Mineraldünger zumeist feinteilig an. Sie werden anschließend agglomeriert. Ungeeignet für die Agglomeration von Salzen und Oxiden sind Extruder, weil diesen anorganischen Verbindungen die Gleitfähigkeit fehlt, wie sie bei spielsweise die Stoffe und Produkte haben, die mit einer Schneckenpresse oder in einem Wolf verformt werden. When it comes to factory production, mineral fertilizers are usually obtained in fine particles. you will be then agglomerated. Are unsuitable for the agglomeration of salts and oxides Extruder, because these inorganic compounds lack the lubricity, as in for example, the fabrics and products that are used with a screw press or in a wolf be deformed.
In Wölfen wird vorwiegend Fleisch extrudiert, dessen Gleitfähigkeit durch das im Fleisch enthaltene Fett gewährleistet ist. Der mit Schneckenpressen verformte Ton erhält seine Gleitfähigkeit durch den Strukturaufbau der im Ton enthaltenen Minerale. Die Minerale wie Illit, Kaolinit und Montmorillonit besitzen eine Schichtgitter-Struktur, bei der die übereinander gelagerten Schichten gegeneinander verschiebbar sind und so eine Gleitfähigkeit bewirken.Meat is predominantly extruded in wolves, the lubricity of which is due to that in the meat contained fat is guaranteed. The clay deformed with screw presses gets its Sliding properties thanks to the structure of the minerals contained in the clay. The minerals like Illite, kaolinite and montmorillonite have a layered lattice structure in which the one above the other stored layers are mutually displaceable and thus cause a slidability.
Es wurde nun gefunden, daß in solchen Maschinen, wie Wölfen und Schneckenpressen auch anorganische Mineraldünger verpreßt werden können, wenn die Gleitfähigkeit der Salze und Oxide durch Zusätze von organischen Gleitmitteln hergestellt wird. Die vorwiegend in Form von Salzen und Oxiden vorliegenden Mineraldünger sind nicht gleitfähig und somit in Extrudern nicht preßbar. Durch den Zusatz von mindestens 10% organischer Stoffe, die gleitfähig sind, können erfindungsgemäß auch Extruder zum Agglomerieren von Mineral dünger benutzt werden. Extruder sind im Vergleich zu vielen anderen Maschinen der Preßagglomeration energiesparend. Der spezifische Energieverbrauch liegt deutlich niedriger.It has now been found that in such machines as wolves and screw presses too inorganic mineral fertilizers can be pressed if the lubricity of the salts and Oxides is made by adding organic lubricants. The mostly in shape Mineral fertilizers present in salts and oxides are not slippery and therefore in Extruders cannot be pressed. By adding at least 10% organic substances, the According to the invention, extruders for agglomerating mineral can also be lubricious used fertilizer. Compared to many other machines, extruders are the Press agglomeration saves energy. The specific energy consumption is significantly lower.
Die wichtigsten Bestandteile eines Extruders sind der Zylinder, die Schnecke, der Preßkopf und das Mundstück. Zur Herstellung von Pellets, den zylindrisch geformten Agglomeraten, ist das Mundstück mit einer Lochscheibe und einem davor gelagerten Schneidmeser ausgerüstet. Die Bohrungen der Lochscheibe entsprechen dem gewünschten Pelletdurchmesser.The most important components of an extruder are the cylinder, the screw, the press head and the mouthpiece. For the production of pellets, the cylindrical shaped agglomerates the mouthpiece equipped with a perforated disc and a cutting knife in front of it. The holes in the perforated disc correspond to the desired pellet diameter.
Der für das Verfahren geeignete Mineraldünger liegt in kristalliner, gekörnter, granulierter oder pulvrigen Form vor. In dieser Form ist er nicht extrudierbar. Da das Extrudieren eines Materials von dessen Feuchtigkeit abhängt, liegt es nahe, die Extrudierbarkeit durch Zugabe von Wasser herbeizuführen. Das ist aber bei den handelsüblichen Mineraldüngern nicht möglich, weil diese mehr oder weniger stark wasserlöslich sind.The mineral fertilizer suitable for the process is crystalline, granular, granular or powdery form. It cannot be extruded in this form. Since extruding one It depends on the moisture content of the material, the extrudability by adding bring about by water. But this is not the case with commercially available mineral fertilizers possible because these are more or less water-soluble.
Erfindungsgemäß wird die Extrudierbarkeit durch die Zugabe eines feuchten organischen Materials erreicht. Es ist ein Gegenstand der Erfindung, daß dieses zugegebene Material ebenfalls düngende und bodenverbessernde Wirkung hat. Nach der Erfindung ist es von besonderem Vorteil ein organisches Material zu nehmen, das eine faserige Struktur aufweist. Hierzu gehören Stroh, Torf, Kompost u. a. Von den genannten organischen Materialien ist vorrangig der Kompost zu nennen, weil er neben seiner faserigen Struktur nicht nur bodenverbessernde Eigenschaften hat, sondern auch für die Pflanzen wichtige Nährstoffe besitzt: Stickstoff (N), Phosphor (P) und Kalium (K). Da eine Vielzahl von Kompost qualitäten auf dem Markt sind, ist darauf zu achten, daß nur hochwertige Komposte mit geringen Schadstoffanteilen verwendet werden.According to the invention, the extrudability is achieved by adding a moist organic Material reached. It is an object of the invention that this added material also has a fertilizing and soil-improving effect. According to the invention it is from particularly advantageous to take an organic material that has a fibrous structure. These include straw, peat, compost and the like. a. Of the organic materials mentioned to name primarily the compost, because besides its fibrous structure it not only has soil-improving properties, but also important nutrients for the plants possesses: nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K). Because a variety of compost qualities on the market, it must be ensured that only high-quality composts are used low levels of pollutants are used.
Organische Materialien für die Herstellung der Extrudierbarkeit von Mineraldünger sollen zwei Eigenschaften haben: faserige Struktur und Feuchtigkeit. Es ist bekannt, daß diese beiden Eigenschaften zusammen, oder jede für sich allein, die Preßbarkeit eines Materials vorteilhaft beeinflussen. Wenn beide Eigenschaften fehlen, dann können schwer preßbare und damit auch schwer extrudierbare Materialien nur durch Zugabe eines Bindemittels in einen preßbaren Zustand versetzt werden.Organic materials for making the extrudability of mineral fertilizers are said to be two Have properties: fibrous structure and moisture. It is known that these two Properties together, or each individually, the compressibility of a material advantageous influence. If both properties are missing, then it can be difficult to press and therefore also difficult to extrude materials only by adding a binder in a pressable Condition.
Wasser ist sowohl ein Bindemittel als auch ein Gleitmittel. Reifekompost enthält Wasser in der Größenordnung zwischen 30 bis 50 Gew.-%. Mit einem solchen Kompost läßt sich die Extru dierbarkeit einer Mischung aus Mineraldünger und Kompost erreichen. Wenn der Wassergehaft- auch als Feuchtigkeitsgehalt definiert - zu gering ist, dann läßt sich die genannte Mischung nicht extrudieren. Versuche mit getrocknetem Kompost haben das eindeutig bewiesen.Water is both a binder and a lubricant. Ripening compost contains water in the On the order of 30 to 50% by weight. With such a compost, the Extru reachability of a mixture of mineral fertilizer and compost. If the water content also defined as moisture content - is too low, then the mixture mentioned do not extrude. Tests with dried compost have clearly proven this.
Die Zusammensetzung der Mischung aus Mineraldünger und Kompost ist verschieden. Sie ist abhängig von dem oder von den verwendeten Düngertypen und vom Düngungszweck, d. h. davon, welche Fruchtart gedüngt werden soll. The composition of the mixture of mineral fertilizer and compost is different. she is depending on the type or types of fertilizer used and the purpose of fertilization, d. H. which type of fruit should be fertilized.
Um die Extrudierbarkeit zu erreichen, ist eine Mindestmenge an Kompost notwendig. Die Mindestmenge liegt zwischen 10-30 Gew.-% in Abhängigkeit von der Kompostqualität.A minimum amount of compost is required to achieve extrudability. The The minimum amount is between 10-30% by weight depending on the quality of the compost.
Die relativ niedrige Menge an Kompost bezogen auf Gewichtsprozente ist unter Beachtung der unterschiedlichen Schüttdichten zu bewerten. Die Schüttdichte von Kompost schwankt je nach Wassergehaft zwischen 0,6 bis 0,8 t/m3; hingegen beträgt die Schüttdichte von Mineraldünger ca. 1,0-1,2 t/m3. Für die Extrudierbarkeit sind die Volumenanteile der Mischkomponenten ausschlaggebend.The relatively low amount of compost based on weight percent is to be assessed taking into account the different bulk densities. The bulk density of compost varies between 0.6 and 0.8 t / m 3 depending on the water content; however, the bulk density of mineral fertilizers is approx. 1.0-1.2 t / m 3 . The volume fractions of the mixing components are decisive for the extrudability.
Es werden 40 Gewichtsteile Kalkammonsalpeter, 20 Gewichtsteile Hyperphos und 15 Gewichtsteile Kaliumchlorid gemischt und in einer Mühle unter 0.5 mm zerkleinert. Diese 75 Gewichtsteile der feinteiligen Mineraldünger-Mischung werden mit 25 Gewichtsteilen eines faserigen Kompostes mit einer Feuchte von 36% gemischt und anschließend in einer Extruderpresse zu Pellets verpreßt. Die Pellets sind zylindrisch und haben einen Durchmesser von 5 mm und eine Länge von durchschnittlich 12 mm. Es ist so ein für die Landwirtschaft geeigneter Dünger produziert worden.40 parts by weight of calcium ammonium nitrate, 20 parts by weight of Hyperphos and 15 Parts by weight of potassium chloride mixed and crushed in a mill below 0.5 mm. This 75th Parts by weight of the finely divided mineral fertilizer mixture become one with 25 parts by weight fibrous composts mixed with a moisture of 36% and then in one Extruder press pressed into pellets. The pellets are cylindrical and have a diameter of 5 mm and an average length of 12 mm. It's one for agriculture suitable fertilizer has been produced.
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