DE2021963B2 - Verfahren zum Granulieren von Kaliumsulfat - Google Patents
Verfahren zum Granulieren von KaliumsulfatInfo
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Granulieren von Kaliumsulfat, das als Düngemittelkomponente brauchbar
ist.
Es ist häufig erwünscht, daß Düngemittelbestandteilc in granulierter Form anstelle feinzerteilter Feststoffteilchen
vorliegen. Feinzerteilte Feststoffe neigen zu einem Stauben während der Handhabung und können
die Austragsvorrichtung verstopfen, so daß häufig der Wunsch besteht, nur granuliertes Material zu verwenden.
Das Granulieren von Düngemittelkomponenten ist bekannt und wird u. a. in den USA-Patentschriften
2107 701 und 2107 702 beschrieben. Feinzerteilte Feststoffe können in einer Granuliervorrichtung vom
Scheiben- und Trommeltyp in Gegenwart eines Bindemittels, das Wasser oder eine wäßrige Lösung oder
Suspension einer Substanz sein kann, die als Klebmittel wirkt und die Feststoffteilchen zu Granulatkömern zusammenballt,
durcheinandergestürzt werden. Nach diesem Sturz- oder Rollvorgang können die Granulatkörner
gewünschtenfalls getrocknet werden.
Wenn die Düngemittelkomponenten Schüttgut sind, wird die Wahl der Bindemittel besonders durch zwingende
wirtschaftliche Gesichtspunkte eingeschränkt. Um den Qualitätsgrad des mineralischen Düngemittels
als solchen zu erhalten, ist es häufig erwünscht, daß die Düngemittelgranulatkörner nur ein Mindestmaß an
fremdem Bindemittel enthalten. Schließlich muß das Düngemittelgranulatkorn, die Düngemittelbestandteile
in geeigneter Weise abgeben, sobald es auf den Erdboden aufgebracht worden ist. Wirtschaftliche
Überlegungen hinsichtlich des Gehaltsgrades und der Wirksamkeit des Produktes schränken die Wahlmöglichkeit
erheblich ein, so daß die wirtschaftliche Herstellung von beständigen Granulatkömern ein wesentliches
technisches Erfordernis darstellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beständige
Kaliumsulfatgranulatkörner zur Verfügung zu stel-Im spezielleren stellt die Erfindung ein Verfahren
zum Granulieren von Kaliumsulfat zur Verfugung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man feinverteilte
Kaliumsulfatteilchen mit einer wäßrigen Lösung, die etwa 1 bis etwa 15 % Magnesiumsulfat, etwa
1 bis etwa 15% Kaliumsulfat und etwa 1 bis etwa 5 % Stärke enthält, benetzt, man die benetzten Kaliumsulfatteilchen
granuliert und die Granulatkörner trocknet
ίο Das erfindungsgemäße Verfahren führt auf wirtschaftliche
Weise zu beständigen Kaliumsulfatgranulatkörnern, bei denen das Vermögen des Kaliumsulfats,
Nährstoff freizugeben, nicht wesentlich verändert ist, und stellt außerdem ein Verfahren dar, das den Verdünnungsgrad
für das Produkt auf einem Kleinstwert hält.
Der Kaliumsulfatbestandteil der Bindemittellösung vermindert offensichtlich nicht den Gehaltsgrad des
Produkts. Tatsächlich wird das Kaliumsulfat des Bindemittels Teil des Produkts, das für den Erwerber brauchbar
ist und wird in dem Verkaufspreis des Düngemittels berechnet, weil es K2O-Werte darstellt. Obwohl das
Magnesiumsulfat den Gehaltsgrad des Produkts leicht vermindert, Jiegt der Sulfatanteil des Magnesiumsalzes
2ri mit dem Sulfat des Kaliumsulfats in gemeinsamer Form
vor. Durch chemische Umsetzung zwischen Kaliumchlorid und Langbeinit hergestelltes Kaliumsulfat kann
ein feinteiliges Kaliumsulfatmaterial hergestellt werden, das einen geringen Gehaltsgrad von 50,0 % K2O
«ι hat. Wenn handelsmäßige Klassifizierungen Produkte mit 50 % K2O erfordern, muß in diesen Fällen das Bindemittel
offensichtlich so ausgewählt werden, daß eine wesentliche Verminderung des Gehaltsgratles des Produkts
vermieden wird.
r> Es scheint, daß das Magnesiumsulfat und das Kaliumsulfat
der Bindemittellösung auf irgendeine Art und Weise ein Komplexsalz bilden, das die Festigkeit der
Granulatkörner erhöht. Weder Magnesiumsulfat allein noch Kaliumsulfat allein führen zu granulierten Pro-
4(i dukten, die den Produkten vergleichbar wären, die entstehen,
wenn die Bindemittellösung sowohl Magnesiumsulfat als auch Kaliumsulfat enthält.
Die wäßrige Bindemittellösung nach vorliegender Erfindung enthält etwa 1 bis etwa 15 % Magnesiumsulfat,
4r> etwa 1 bis etwa 15 % Kaliumsulfat und etwa 1 bis etwa
5 % Stärke. Nach einer bevorzugten Ausführungsform enthält die wäßrige Lösung etwa 2,5 bis etwa 6% Magnesiumsulfat,
etwa 2 bis etwa 12% Kaliumsulfat und etwa 2,5 bis 3,5 % Stärke, und nach einer anderen bc-
w vorzugten Ausführungsform enthält die wäßrige Lösung
etwa 3 bis etwa 6% Magnesiumsulfat, etwa 6 bis etwa 9 % Kaliumsulfat und etwa 2,5 bis 3,5 % Stärke.
Alle Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht. Das für die Bindemittellösung vorgesehene Kalium-
« sulfat und Magnesiumsulfat sind natürlich gewöhnliche
Handelsartikel. Außerdem können beide auf einfache Weise durch Lösen von Langbeinit (K2SO4 ■ 2 MgSO4),
gewünschtenfalls unter Verwendung von zusätzlichem Kaliumsulfat, erhalten werden. Tatsächlich ist nach
w) einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß
der Gehalt der Bindemittellösung an Kaliumsulfat und Magnesiumsulfat im wesentlichen von dem Langbeinit
herstammt. Die in der Lösung verwendete Stärke ist im Handel erhältliche Stärke und kann z. B. eine ge-
h5 latinierte Stärke, wie z. B. Weiz.enstärke, Kartoffelstärke,
Gerstenstärke, Maisstärke u. dgl., sein. Gekochte Gerstenstärke ist für die Bindemittel nach der
Erfindung besonders geeignet.
Die wäßrige Bindemittellösung wird in geeigneter Menge auf die Kaliumsulfatteilchen aufgetragen. Die
im jeweiligen Fall zu verwendende Menge ist nach der Erfahrung des Fachmanns zu bemessen und liegt
häufig zwischen etwa 8 und 11 % Wasser. Im allgemeinen kann weniger Flüssigkeit verwendet werden, wenn
die Bindemittellösung konzentrierter ist. Andererseits können größere Granulatkörner mehr Bindemittellösung
erfordern, wie es bei einer Beschickung der Granuliervorrichtung mit heißem Kaliumsulfat vorkommt.
Im letzteren Fall kann das Beschickungsgut durch Verdampfen von Wasser abgekühlt werden. Die Temperatur
des Kaliumsulfatbeschickungsguts kann von Umgebungstemperatur bis etwa 250' C reichen.
Die Methode zum Auftragen der Lösung auf die Kaliumsulfatteilchen und die Granuliermethode sind für
die Durchführung der Erfindung nicht wesentlich. Diese Lösung kann mit dem Kaliumsulfat, ζ. B. in einer
Knetmisch vorrichtung, vorgemischt werden. Andererseits kann die Bindemittellösung auf die Kaliumsulfatteilchen
in der Granuliervorrichtung selbst aufgespritzt oder -gesprüht werden. Wie oben erwähnt worden ist,
ist die Granuliervorrichtung als solche bekannt. Das Granulieren kann z. B. in einem Scheibengranulator
oder einem rotierenden Trommelgranulator ausgeführt werden. Durch jeden Granulator wird ein Durchmischen
der Teilchen unter Ausbildung von Granulatkörnern bewirkt. Eine solche Vorrichtung kann mit
einer Bindemitlcllösung vorbenetzte Teilchen aufnehmen oder kann Einrichtungen zum Verspritzen
oder Versprühen der Bindemittellösungen auf die Teilchen, während diese durchmischt werden, enthalten.
Die Vorrichtung kann bei Umgebungstemperatur arbeiten oder Heizvorrichtungen aufweisen.
Nach dem Granulieren werden die Teilchen getrocknet. Die Trocknungsvorrichtungen sind auf diesem
Gebiet wiederum bekannt und enthalten z. B. gleichlaufend oder im Gegenstrom arbeitende Trockner von
der Art eines sich drehenden Darrofens mit beweglichem Bett. Obwohl das Trocknen der Granukttkörner
in üblichen Trockenanlagen bewerkstelligt werden kann, muß dafür gesorgt werden, daß ein unnötiges
Abtragen oder Zerreiben der Teilchen vermieden wird, insbesondere während der Feuchtigkeitsgehalt derTeilchen
über etwa 3 Gew.-% gehalten wird. Gleichfalls sollte ein zu schnelles Trocknen der nassen Granulatkörncr
vermieden werden, weil dadurch ebenfalls ein Abbau des Produkts bewirkt werden kann. Gegcnstromtrockner
sind für die Erfindung besonders geeignet, obwohl auch gleichlaufend arbeitende Trockner
eingesetzt werden können. Die Temperaturen des aus Gcgenstromtrocknern erhaltenen Produkts können
ohne weiteres von 125 bis 175 C reichen, während die aus gleichlaufend arbeitenden Trocknern erhaltenen
Produkte mit Vorteil niedrigere Austragstemperaturen,
wie z. B. 110 C, besitzen. In einer Trockentrommel kann eine vorteilhafte Rollbewegung beibehalten
werden, um auf die Teilchen eine Polierwirkung während des Trocknens, ohne dab ein übermäßiger Abbau
stattfindet, auszuüben. Endfeuchtigkeitsgehalte von etwa 0,85 bis zu etwa I % sind zur Erzielung beständiger
Granulatkömer am geeignetsten.
Kaliumsulfatgranulatkörner irgendeiner normalen Größe können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellt werden. Zum Beispiel kann Kaliumsulfat mit einer Teilchengröße von 0,833 mm und die
herunter bis zu feingesiebtem Material reicht, leicht granuliert und gesiebt werden, um so Granulatkörner
mit einer Teilchengröße in einem Bereich von 4,699 bis 0,208 mm zu ergeben. Übergroße Teilchen können
zerkleinert werden und zusammen mit feingesiebtem Material, wenn überhaupt, in das Verfahren zurückgeführt
werden.
Gewünschtenfalls können die Granulatkörner nach dtr Erfindung durch einen Oberflächenüberzug der
Körner oberflächengehärtet werden. Nach einem Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, daß die getrockneten
Granulatkörner mit der oben beschriebenen Bindemittellösung gehärtet werden. Die Granulatkörner
werden vorzugsweise bei einer Temperatur von wenigstens etwa 80' C mit einer Lösung des Bindemittels
überzogen und dann erneut getrocknet, wobei eine harte Oberfläche erzielt wird, die noch stärker einem
Abbau oder einer Zerkleinerung widersteht.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern und sind nicht als Begrenzung des Erfindungsbereichs
aufzufassen.
2" Beispiel I
Kaliumsulfalgranulatkörner mit einer Teilchengröße von 0,833 mm, die herunter bis zu feingesiebtem Material
reicht, wurden mit den unten angegebenen Bin-
2") demittellösungen durch Besprühen der Teilchen mit
der Lösung, während die Teilchen in einer Granuliertrommel durcheinandergestürzt wurden, hergestellt.
Die Lösung wurde so angewendet, daß ein Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10 % Wasser erhalten wurde. Nach
so dem Granulieren wurden die Teilchen in einer Trokkentrommel
mit einer Größe von 37,6 cm X 2,44 m und einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 7 Umdrehungen
je Minute getrocknet. Das Produkt wurde mit einer Temperatur von etwa 150 C und einem Feuchtigkeils-
j-, gehalt von etwas unter 1 % abgezogen.
Die Tabelle 1 gibt die Wirkung wechselnder Anteile an Bindemittellösung auf den Abbau des Produkts im
Trockner wieder. Ein Versuch mit Stärke zeigt, daß Stärke allein kein wirksames Bindemittel darstellt. Bei
den Versuchen I -4 und 7 von Tabelle 1 wurde Kartoffelstärke verwendet, während bei den Versuchen 5
und 6 Perige ntenstärke verwendet wurde.
Der Abbau des Produkts wurde bestimmt, indem man 500 g einer Fraktion des Produkts mit sehr nahe bcicin-
4-Ί anderlicgender Teilchengröße, im allgemeinen einer
Größe von 2,363 bis 1,981 mm, in einer Rüttelmühlc zusammen mit zwei Stahlstäben mit einem Durchmesser
von 1,27 cm und einer Länge von 13,8 cm anordnete. Die Mühle wurde für 5 Minuten in Betrieb
-,ο genommen, und der prozentuale Abbau entspricht den
Gewichtsprozenten des Materials, die außerhalb des angegebenen engen Bereichs liegen, d. h., eine Teilchengröße
von 1,651 mm und darunter aufweisen.
| Tabelle I | Bindemittel, | Gcw.-T» | Stärke | l'rodukl- |
| 2 | abbau | |||
| MbSO4 | K3SO4 | 1 | % | |
| 13 | 9,3 | 2 | 21 | |
| 1. | 13 | 9,3 | I | 20 |
| 2. | 7,3 | 5,3 | 2 | 33 |
| 3. | 7,3 | 5,3 | I | 31 |
| 4. | 13 | 9,3 | 2 | 16 |
| 5. | 13 | 9,3 | 21 | |
| 6. | _ | _ | 51 | |
| 7. | ||||
Beispiel 1 wurde unter Verwendung von Bindemittellösungen und Anwendung von Bedingungen, die in
der Tabelle 2 angegeben sind, wiederholt. Das Trocknen wurde im Gegenstrom vorgenommen. Gelatinierte
Gerstenstärke wurde verwendet Die Siebgrößenanalyse des Beschickungsguts für den Trockner und des
Austragsguts aus dem Trockner waren, wie angegeben ist
Versuch Bindemittel, Gew.-%
MgSO4 K2SO4
Siebanulyse, %
Teilchengröße in mm Stärke Probe 3,327
Teilchengröße in mm Stärke Probe 3,327
0,833
0,417
Tempera- Abbau tür des %
Trockners
C
Trockners
C
4,6
4,6
5,2
3,7
3,7
3,8
| Beschickung | Be | 0,2 | 15,2 | 34,0 | 105 | 16,4 |
| Produkt | 22,6 | 74,0 | 85,6 | |||
| Beschickung | 0,2 | 12,6 | 29,4 | 132 | 9,8 | |
| Produkt | 42,4 | 80,4 | 87,8 | |||
| Beschickung | 0,8 | 14,4 | 70,8 | 121 | 46,0 | |
| Produkt | 16,8 | 71,4 | 78,2 | |||
| Beschickung | 0,8 | 14,4 | 27,0 | 121 | 51,8 | |
| Produkt | 11,0 | 68,0 | 79,4 | |||
| ispiel 3 | ||||||
Kaliumsulfat mit einer Teilchengröße von 0,833 mm, die herunterreichte bis zu feingesiebtem Material,
wurde in einer Knetmühle mit den in der Tabelle 3 angegebenen Bindemittellösungen benetzt. Das benetzte
Material wurde dann durch eine Granuliertrommel geführt Das Gewicht der zugesetzten Flüssigkeit
(Bindemittellösung) betrug 7,5 bis 8,5 Gew.-% der Kaliumsulfatbeschickung. Nach dem Granulieren
wurde das Produkt in einer Trockentrommel mit einem Durchmesser von 91 cm und einer Länge von
9,1 m getrocknet und entweder im Gleich- oder Gegenjo
strom, wie angegeben ist, erhitzt. Der Feuchtigkeitsgehalt des Austrags aus dem Trockner betrug etwa 1 %.
Die verwendete Stärke war gelatinierte Gerstenstärke. Der Austrag aus dem Trockner wurde gesiebt,
um eine Fraktion des Produkts mit einer Teilchen-
j"> größe von 3,327 bis 0,833 mm abzutrennen. Die Teilchen
mit einer darüberliegenden Größe wurden zerkleinert und mit den Teilchen mit einer darunterliegenden
Größe vereinigt und als Beschickung der Knetmühle zurückgeführt. Die Testergebnisse werden
4(i in der Tabelle 3 angegeben.
| Tabelle 3 | Bindemittel, MgSO4 |
Gcw.-'Üi K2SO4 |
Trockneraus tritt, Temp. ( Marke |
Produkttcmp., | Abbau, % | Rückführung % des Produkts |
| Versuch Nr. |
- Gleichstromtrocknerbetrieb: 3,5 221 Gegenstromtrocknerbetrieb: 3,5 121 3,5 141 |
|||||
| 2,7 | 11 | 106 | 14,8 | 150 | ||
| 1 | 2,7 2,7 |
11 11 |
swcisc 84 96 |
14,0 13,2 |
220 210 |
|
| 2 3 |
||||||
Claims (4)
1. Verfahren zum Granulieren von Kaliumsulfat,
dadurch gekennzeichnet, daß man feinzerteilte Kaliumsulfatteilchen mit einer wäßrigen Lösung,
die etwa 1 bis etwa 15% Magnesiumsulfat, etwa 1 bis etwa 15% Kaliumsulfat und etwa 1 bis
etwa 5 % Stärke enthält, benetzt, die benetzten Kaliumsulfatteilchen granuliert und die erhaltenen
Granulatkörner trocknet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittellösung etwa 6 bis etwa
9% Kaliumsulfat, 2,5 bis etwa 6% Magnesiumsulfat und außerdem etwa 2,5 bis etwa 3,5 % Stärke
enthält.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnesiumsulfatgehalt
der Bindemittellösung durch Lösen von Langbeinit erzielt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Granulatkörner durch Auftragen
einer Bindemittellösung, die etwa 1 bis etwa 15% Magnesiumsulfat, etwa 1 bis etwa 12 % Kaliumsulfat
und etwa 1 bis etwa 5 % Stärke enthält, oberflächengehärtet und getrocknet werden.
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| US82029569A | 1969-04-29 | 1969-04-29 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2021963A1 DE2021963A1 (de) | 1970-11-05 |
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