DE2810640C2 - Verfahren zur Herstellung von gekörnten Produkten - Google Patents
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Description
Feinkörnige Salze oder Güter können bekanntlich mittels Walzenpressen zu Schülpen, Briketts oder
ähnlichen Preßkörpern verpreßt werden. Die Oberfläche der Preßwalzen kann dabei glatt oder profiliert sein.
Ip. der Preßzone muß ein derartig hoher Druck herrschen, daß die Körner des zu verpressenden
feinkörnigen oder staubigen Materials durch Zusammensintern oder Verschmelzen eine mechanisch stabile
Verbindung eingehen. Hierzu sind bei dem vorausgesetzten trockenen Aufgabegut allgemeine Preßdrücke
zwischen 1 und 4 t/cm Walzenbreitc erforderlich. Die hierbei erzeugten Preßkörper werden dann zerkleinert
und abgesiebt, wobei das Unterkorn und das vcrmahlenc Übcrkorn mit frischem Feingut vermischt zur Presse
zurückgeführt werden.
Es ist ferner bekannt, daß der Preßvorgang durch die
in dem zu verpressenden Gut eingeschlossene Luft außerordentlich ungünstig beeinflußt wird. Das zu
vcrpresscndc Gut kann zwischen 30 und 60 VoL-1Vn Luft
enthalten. Beim Preßvorgang wird diese Luft mit dem zu verpressenden Gut in die Presse eingezogen.
Hierdurch entsteht bei glatten Prcßwalzen die bekannte
Erscheinung, daß die erzeugten Platten oder Schülpen quer zur Umlaufrichtung der Walze eine Bänderung
aufweisen, die abwechselnd aus harten und sehr weichen
bzw. völlig unverpreßlen Zonen besteht. Diese Bänderung wird offenbar dadurch hervorgerufen, daß die mit
ilcni Gut eingezogene Luft beim Preßvorgang nach
oben bzw. nach den Seiten entweicht, da sonst ein Zusammensintern der einzelnen Körner des fcinteiligcn
Materials nicht oder nur schlecht erfolgen kann.
Dadurch entstehen neben den Zonen hoher Verdichtung,
aus denen die Luft herausgetrieben ist. notwendigerweise Zonen, in denen das Aufgabegilt nur
inanpelli.ifl oder überhaupt nicht kompakticrt. da in
diese Zonen die aus den anderen Zonen entweichende Luft hirieingedrücki wird.
Auf diese Weise liefern höchstens ~>O"/o der Walzenflache
ein L'iit \erpreßtes Material, während die übrige
Walzenfläche ein ungenügend oder üerhaupt nicht verpreßtes Material ergibt. Das ungenügend verpreßte
Material kann in das Endprodukt gelangen und führt bei dessen Handhabung aufgrund seiner mangelnden
Abriebfestigkeit zu einem hohen Staubanfall.
Zur Beseitigung dieser Nachteile sind Verfahren bekanntgeworden, nach denen vor der eigentlichen
Verpressung das zu verpresscrde Gut durch rotierende
Walzen geschickt wird, deren Mantelflächen aus gasdurchlässigem Filtermaterial bestehen. Durch dieses
Filtermaterial hindurch wird die in dem zu verpressenden Gut enthaltene Luft mittels Unterdruck abgesaugt.
Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß die Poren des Filtermaterial durch das feinteilige Aufgabegut sehr leicht verstopft werden und damit die
Entgasung des Aufgabematerials beeinträchtigt wird.
Es ist auch bereits auf die Möglichkeit hingewiesen worden, das zu verpressende Gut zunächst einer
Entlüftungsvorrichtung, wie beispielsweise einer Druckschnecke oder einer mit radialen Lamellen versehenen
Walze, zuzuführen und dort unter Entlüftung vorzuverdichten. Aber auch mit diesen Einrichtungen ist eine
vollkommene Entfernung der Luft aus dem zu verpressenden Gut und damit ein gleichmäßiges
Verpressen im anschließenden Preßvorgang nicht zu erreichen.
Nach dem in der DE-PS 16 67 141 beschriebenen Verfahren zum Verpressen eines trockenen, feinkörnigen
Schüttgutes, insbesondere chloridischer Kalisalze, mittels Hochdruckpreßanlagen sollen aus dem Schüttgut
vor dem Verpressen die in ihm eingeschlossenen, schwer kondensierbaren Gase durch !eicht kondensierbare
trockene Dämpfe, insbesondere überhitzten Wasserdampf von Alkoholen, Acetonen, Äthern, Kohlenwasserstoffen
und/oder Chlorkohlenwasserstoffe, verdrängt werden, wobei das Schüttgut vorher auf eine
oberhalb der Kondensationstemperatur dieser Dämpfe liegende Temperatur erwärmt wird.
Nach der DE-PS 16 67 144 kann dabei die Erzeugung des überhitzten Wasserdampfes durch Zumischen von
flüssigem Wasser in der Preßanlage vorgeschalteten Mischern, Schneckenförderern und/oder im Aufgabeschacht
zur Prcßanlagc zu dem Schüttgut erfolgen, das auf eine Temperatur über dem Siedepunkt des Wassers
bzw. der entstehenden wäßrigen Lösung erhitzt ist. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß die Anwendung
dieses Verfahrens, insbesondere auf ein im w esentlichen jus sulfatischen Kaliumsalzen bestehenden feinkörnigen
Aufgabegutes, zu Produkten führt, deren mechanische Festigkeit und insbesondere dein Abriebfestigkeit
für eine problemlose Handhabung nicht ausreichend ist.
In der DE-AS 11 95 278 wird eine Vorrichtung zum
Granulieren wasserlöslicher, anorganischer Salze, insbesondere Düngemittel, wie zum Beispiel Ammoniumnitrat.
Natriumnitrat und Diammoniumphosphat, beschrieben. Die Beaufschlagung einer solchen Vorrichtung
mit sulfatischen Kalium- oder Ammoniumsalzen führt zu mechanisch wenig stabilen Briketts, die
außerdem die Brikettformen der Walze zusetzen.
Daraus ergib: sich die technische Aufgabe, Maßnahmen zu finden, mit denen es möglich ist, im wesentlichen
aus sulfatischen Kaliumsalzcn bestehende, feinteilige Schüttgüter mittels Walzenpressen in guter Ausbeute zu
Schülpen /11 verpressen. clic eine hohe mechanische Festigkeit aufweisen.
Ils wurde ein Verfahren zur Herstellung von gekörnten Produkten aus einem im wesentlichen aus
sulfatischen Kalium- oder Ammoniumsalzen bestehen
den feinkörnigen Gut mittels einer Hochdruck-Walzenpresse, wobei das Gut vor dem Vorpressen bei erhöhten
Temperaturen mit Wasser bzw. Wasserdampf bzw. einer wäßrigen Salzlösung auf einen Feuchtigkeitsgehalt
von 0,5 bis 2,0 Gew.-% gebracht wird, gefunden, wobei erfindungsgemäß die Temperatur des Gutes vor
dem Verpressen auf 40 bis 500C eingestellt und während des Verpressens unter der Kondensationstemperatur
von Wasserdampf gehalten wird.
Als zu verpressende Güter können für die Durchführung des Verfahrens der Erfindung alle feinkörnigen
Substanzen bzw. Substanzgemische eingesetzt werden, die vollständig oder zum überwiegenden Teil aus
sulfaiischen Kaliumsalzen, wie beispielsweise Kaliumsulfat,
Kaiinit, Langbeinit, Leonit, Polyhalit, Schönit
u. dgl., oder aus Ammoniumsulfat bestehen. Die Körnung dieser zu verpressenden Güter soll so fein sein,
daß die durchschnittliche Teilchengröße unterhalb 0,2 mm liegt.
Dem zu verpressenden Gut wird vor dem Eintrag in die Walzenpresse bzw. vor dem eigentlichen Preßvorgang
so viel Wasstrbzw. Wasserdampf zugemischt, daß der Feuchtigkeitsgehalt des zu verpressenden Gutes
zwischen 0,5 und 2,0 Gew.-% liegt. Das Wasser bzw. der Wasserdampf können dem zu verpressenden Gut in
einem Mischer, einem Vorverdichter oder in einer Stopfschnecke zugemischt werden, die der Walzenpresse
vorgeschaltet sind. Anstelle des Wassers kann dem zu verpressenden Gut auch die entsprechende Menge
einer wäßrigen Salzlösung, wie beispielsweise eine Kaliumsulfatlösung, zugemischt werden.
Erfindungsgemäß muß die Temperatur des zu verpressenden Gutes vor, während oder nach dem
Zumischen des Wassers bzw. des Was-,erdampfs und vor
dem Eintritt des zu verpre.scnden Gutes in die
Walzenpresse auf einen Wert zwisch ti 40 und 50°C
eingestellt werden. Auch während des Preßvorgangs ist Vorsorge zu treffen, daß die Temperatur des Preßgutes
nicht über den Kondensationspunkt von Wasserdampf steigt. Erforderlichenfalls sind die Walzen der Hochdruckpresse
mit Kühlcinrichtungen zu versehen, die so bemessen sind, daß sie die Einhaltung einer Temperatur
unterhalb des Kondensationspunktes von Wasserdampf in dem Preßgut gewährleisten.
Nach der Einstellung des angegebenen Feuchtigkeitsgehalts und einer Temperatur von 40 bis 50°C wird das
Preßgut über gebräuchliche Zuführungseinrichtungen, wie beispielsweise eine Stopfschne^ke, einer Hochdruck-Walzenpresse
zugeführt, deren Walzen vorzugsweise mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 0,1 bis
1,0 m/s rotieren und einen Preßdruck von 1,0 bis 6,0 t/cm
Walzenbreite ausüben.
Das aus der Hochdruck-Walzenpresse, vorzugsweise mit einer Temperatur von 55 bis 95°C abgezogene
Produkt besteht aus Schülpen, die anschließend vermählen werden. Aus dem Mahlprodukt wird dann
das G;itkorn, vorzugsweise mit einem mittleren Korndurchmesser von I bis 4 mm, von dem Grob- und
Feinkorn als Produkt abgetrennt und auf Raumtemperatur abgekühlt. Das Grobkorn wird nach Vermahlung
zur Siebanlage rezirkuliert. Das aus der Absiebung entnommene Feinkorn wird dem Aufgabegut wieder
zugemischt. Die Cititkornai'sbcutc des Verfahrens der
Erfindung liegt mindestens bei elwn 60%. Die als
Produkt aus dem Verfahren der Erfindung entnommenen Schülpen zeichnen sieh vor allem durch eine Lohe
mechanische Festigkeit aus, die wiederum die Ursache für eiiH-n geringen Abrieb und für einen geringen
Staubanfall bei der Handhabung der erfindungsgemäß erzeugten Produkte ist.
Die Erfindung wird durch nachfolgende Beispiele erläutert. Zur Bestimmung der Abriebfestigkeit der
nach diesen Beispielen erhaltenen Produkte werden jeweils 50 g der Kornfraktion von 2 bis 3,15 mm des zu
untersuchenden Produkts mit 70 Stahlkugeln von 10 mm Durchmesser für die Dauer von 10 min auf einem
Sieb mit 0,5 mm Maschenweite geschüttelt Der dabei abgesiebte Anteil wird als Abrieb bestimmt.
Beispiel 1
(Vergleich gemäß DE-PS 16 67 141)
(Vergleich gemäß DE-PS 16 67 141)
Auf einer Walzenpresse mit platten Walzen werden 1,2 t/h technisches und auf -.ine Temperatur von 1300C
erwärmtes Kaliumsulfat, das einen K2O-Gehalt von 51,4
Gew.-% und das nachstehend angegebene Kornspekirum aufweist:
| > 0,2 mm | 16% |
| 0,1 bis 0,2 mm | 54% |
| <0,l mm | 30% |
unter einem Preßdruck von 43 t/cm Walzenbreite und
einer Umfangsgeschwindigkeit der Walzen von 0,31 m/sec zu Schülpen verpreßt, nachdem dem zu
verpressenden Gut im Schacht der Stopfschnecke 11 kg/h Wasserdampf zugemischt worden sind. Die
Schülpen werden anschließend in einer Prallmühle aufgemahlen. Aus dem Mahlprodukt wird das Gutkorn
in mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1 bis
4 mm abgesiebt und als Produkt gewonnen. Das verbleibende Feinkorn mit einer durchschnittlichen
Teilchengröße von unter 1 mm wird dem zu verpressenden Gut zugemischt. Bezogen auf die der Walzenpresse
J5 zugeführte Menge an Kaliumsulfat werden Ausbeuten
an Schülpen von 63 Gew.-% und
an Gutkorn von 31 Gew.-%
an Gutkorn von 31 Gew.-%
erhalten. Die Feuchte der Schülpen beträgt 0,021 Gew.-% und der Abrieb des Gutkorns 91 Gew.-%.
Beispiel 2
(Erfindung)
(Erfindung)
Entsprechend den Angaben in Beispiel 1 wird Kaliumsulfat zu Schülpen verpreßt, wobei das eingesetzte
Kaliumsulfat auf eine Temperatur von 455C
vorgewärmt ist und ihm 28 kg/h Dampf zugemischt werden. Die Schülpen haben beim Austritt aus der
Walzenpresse eine Temperatur von 80°C.
Bezogen auf die der Walzenpresse zugeführte Menge an Kaliumsulfat werden Ausbeuten
Bezogen auf die der Walzenpresse zugeführte Menge an Kaliumsulfat werden Ausbeuten
an Schülpen von 82 G/;w.-% und
"n Gu'.korn von 62 Gew.-°/o
"n Gu'.korn von 62 Gew.-°/o
"> erhalten. Der Abrieb des Gutkorns beträft 2,8 Gew.-%
und die Feuchtigkeit der Schülpen 1,1 Gew.-%.
Beispiel 3
(Erfindung)
(Erfindung)
Entsprechend den Angaben in Beispiel 1 wird Kaliumsulfat zu Schülpen verpreßt, wobei das eingesel/lc
Kaliumsulfat auf eine Temperatur von 50'C
vorgewärn.i isl cind in einem der Walzenpresse
vorgeschalteten Zwangsmischer mit 26 kg/h Wasser
ftj vermischt wird. Die Schülpen haben heim Austritt aus
der Walzenpresse eine Temperatur w>n 70 C
Bezogen auf clic der Walzenpresse zugeführten Menge an Kaliumsulfat werden Ausbeuten
an Schülpen von ?9Gew.-% und
an Gutkorn von 59 Gew.-%
an Gutkorn von 59 Gew.-%
erhalten. Der Abrieb des Gutkoms beträgt 3,1 Gew.-%
und die Feuchtigkeit der Schülpen l,47Gew.-%.
Beispiel 4
(Erfindung)
(Erfindung)
Nach den Angaben in Beispiel 1 werden 1,3 t/h eines Gemisches aus technischem Kaliumsulfat der in Beispiel
1 angegebenen Qualität und Kieserit mit einem MgO-Gehalt von 27,6 Gew.-% und mit einem
Kornspektrum:
| > 0,5 mm | 19,5% |
| 0,1 bis 0,5 mm | 75,5% |
| <0,l mm | 5,0% |
verpreßt, wobei das Gemisch einen K2O-Gehalt von
31,2 Gew.-% und einen MgO-Gehalt von 11,5 Gew.-%
hat. Dem auf eine Temperatur von 40° C vorgewärmten Gemisch werden unterhalb des Stopfschneckenschachtes
3 t kg/h Dampf zugemischt Die Schü'.pen haben
beim Austritt aus der Walzenpresse eine Temperatur von 700C.
Bezogen auf die der Walzenpresse zugeführte Menge an Gemisch werden Ausbeuten
an Schülpen von 78 Gew.-% und
an Gutkorn von 57 Gew.-%
an Gutkorn von 57 Gew.-%
erhalten. Der Abrieb des Gutkorns beträgt 4,1 Gew.-%.
(Erfindung)
Entsprechend den Angaben in Beispiel 1 werden
1,3 t/h technisches Ammoniumsulfat zu Schülpen
:d verpreßt, wobei das eingesetzte Ammoniumsulfat, das
einen N-Gehalt von 20,8% und das nachstehende Kornspektrum aufweist:
0,2 mm
0,1 -0,2 mm
0,1 mm
61,2%
26^%
26^%
auf eine Temperatur von 45°C vorgewärmt ist und ihm
29 kg/h Dampf unterhalb des Stopfschneckenschachtes zugemischt werden. Die Schülpen haben beim Austritt
aus der Walzenpresse eine Temperatur von 75° C.
Bezogen auf die der Walzenpresse zugeführte Menge an Ammoniumsulfat werden Ausbe.ien
an Schülpen von 87% und
an Gutkorn von 64%
an Gutkorn von 64%
erhalten. Der Abrieb des Gutkorns beträgt 2,4 Gew.-% unddi- Feuchtigkeit der Schülpen l,2Gew.-%.
Claims (3)
- Patentansprüche:L Verfahren zur Herstellung von gekörnten Produkten aus einem im wesentlichen aus sulfatisehen Kalium- oder Ammoniumsalzen bestehenden feinkörnigen Gut mittels einer Hochdruck-Walzenpresse, wobei das Gut vor dem Verpressen bei erhöhten Temperaturen mit Wasser bzw. Wasserdampf bzw. einer wäßrigen Salzlösung auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 0,5 bis 2,0 Gew.-°/o gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Gutes vor dem Verpressen auf 40 bis 50°C eingestellt und während des Verpressens unter der Kondensationstemperatur von Wasserdampf gehalten wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von unter 0,2 mm eingesetzt wird.
- 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut einer Hochdruck-Walzenpresse zugeführt wird, deren Walzen mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 0,1 bis 1,0 m/s rotieren und einer Preßdruck von 1,0 bis 6,0 t/dm Walzenbreite ausüben.
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|---|---|---|---|
| DE19782810640 DE2810640C2 (de) | 1978-03-11 | 1978-03-11 | Verfahren zur Herstellung von gekörnten Produkten |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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|---|---|
| DE2810640A1 DE2810640A1 (de) | 1979-09-13 |
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| DE19782810640 Expired DE2810640C2 (de) | 1978-03-11 | 1978-03-11 | Verfahren zur Herstellung von gekörnten Produkten |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2810640C2 (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE102014014099A1 (de) | 2014-09-30 | 2016-03-31 | K + S Kali Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Kaliumsulfat-Granulaten und das hieraus erhaltene Kaliumsulfat-Granulat sowie dessen Verwendung |
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1978
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