-
Verfahren und Vorrichtung zur Körnung von Düngemitteln oder anderen
Stoffen oder Stoffgemischen Der Verwendungszweck vieler Stoffe erfordert häufig
eine einheitlich gekörnte Form.
-
So ist z. B. für das Ausstreuen von Düngemitteln, sei es mit der Hand,
sei es mit einer Streumaschine, eine gleichmäßig gekörnte Ware von möglichst einheitlicher
Teilchengröße besonders vorteilhaft. Bei schmelzbaren Stoffen kann die Körnung durch
Schmelzen erfolgen, in der Weise daß mit Hilfe einer Kühlwalze oder durch Verspritzen
die Schmelze in Kornform übergeführt wird.
-
Bei Anwendung einer solchen Arbeitsweise erhält man aber immer noch
zwischen Io bis 25 °1O Unter und Uberkorn, das von dem Gut durch Absieben abgetrennt
und in der Regel in den Schmelzprozeß zurückgeführt wird.
-
Ganz abgesehen davon, daß nicht alle Stoffe sich in dieser Weise verarbeiten
lassen, ist ein solches Verfahren umständlich und kostspielig. Man hat auch vorgeschlagen,
die verschiedensten Ausgangsstoffe durch Zusammenpressen in Agglomerate von verschiedensten
Formen zu überführen. Ein solches Erzeugnis weist infolge der Anwendung von hohen
Preßdruck starke innere Spannungen auf und zerfällt daher sehr leicht. Auch eine
Körnung der verschiedensten Stoffe unterAnwendung von Bewegung und Wärme ist an
sich bekannt. So hat man z. B. Düngemittel, wie Calciumcyanamid, Phosphate oder
Mischungen der verschiedensten Düngemittel, zunächst durch Kneten, Mischen, Mahlen
o. dgl. zu einer formbaren Masse verarbeitet. Diese wurde dann zerteilt, indem man
sie z. B. durch ein Sieb drückte oder durch eine Lochplatte preßte, und es wurden
die hierbei entstehenden zylindrischen Körner entweder auf einem Transportband oder
in einer rotierenden Trommel getrocknet. Auch zweistufige Trocknung ist schon zur
Entwässerung und Verfestigung des vorgekörnten Gutes angewendet worden, und man
hat außer Düngemitteln oder Düngemittelgemischen auch andere Stoffe, z. B. Erze
oder künstliche Futtermittel, in der gleichen oder in ähnlicher Weise zu körnen
versucht. Es hat sich indessen gezeigt, daß auch bei diesen Verfahren oft noch verhältnismäßig
viel Unterkorn und Überkorn entsteht und daß man das getrocknete Gut zerkleinern
muß, um daraus eine einigermaßen gleichmäßige Korngröße absieben zu können. Besondere
Schwierigkeiten machen in dieser Beziehung klebrige Stoffe und feine Stoffe, die
nur geringe plastische Eigenschaften haben.
-
Durch die vorliegende Erfindung gelingt es nun, auch Stoffe, die
sich bisher nicht oder
nur schwierig körnen ließen, mit guter Ausbeute
in ein Korn gleicher Form und Größe und von guter Festigkeit überzuführen. Er findungsgemäß
werden derartige Stoffe oder Stoffgemische, insbesondere Düngemitte @@ und natürlich
auch andere Ausgangsstofte deren Körnung geringere Schwierigkeiten4 bietet -, nachdem
sie gegebenenfalls unter Hinzufügung von Wasser oder Lösungen durch mechanische
Behandlung, insbesondere Mischen, Kneten oder Mahlen, in einen formbaren Zustand
übergeführt sind und diese formbare Masse entsprechend der gewünschten Korngröße
zerteilt worden ist, mittels mit hoher Frequenz bewegter Vibrationsvorrichtungen
verfestigt und gerundet.
-
Soll z. B. ein 40prozentiges Kalisalz erfindungsgemäß in Körnerform
übergeführt werden, so wird das von den Kristallisatoren kommende und gegebenenfalls
abgeschleuderte Feinsalz noch naß mit etwas Feinmehl, das gegebenenfalls durch Mahlen
des Salzes erhalten wird, vermischt. Die etwa noch fehlende Feuchtigkeit wird durch
Übersprühen mit Mutterlauge zugefügt. Das feuchte Gemisch wird sodann durch ein
Sieb von etwa 3 mm Maschenweite hindurchgedrückt. Die durch das Sieb hindurchgedrückten
noch wekichen Teilchen gelangen auf Trockenböden, die mit Hilfe eines Exzenters
oder einer einseitig arbeitenden Schwungmasse in eine Vibration hoher Frequenz versetzt
werden.
-
Die Trockenböden befinden sich in einem Gehäuse und sind mit etwas
Neigung übereinander aufgehängt. Es kann zweckmäßig sein, die zu trocknenden und
zu verfestigenden Körner den Trockenböden durch ein ebenfalls mitschwingendes Sieb
aufzugeben. Auf den Trockenböden ist das Gut gleichzeitig der Einwirkung von heißer
Luft oder Verbrennungsgasen ausgesetzt, welche je nach dem zu verarbeitenden Material
sowohl im Gleichstrom als auch im Gegenstrom sowie teilweise in Zirkulation zu dem
Trockengut geführt werden können. Die Trockenböden, welche z. B. aus Blech oder
aus säure- und korrosionsbeständigem Material bestehen können, werden zweckmäßig
so aufgehängt, daß sie nach allen Seiten frei schwingen können, und der Antrieb
des Schnngtingsorgans wird so abgestimmt, daß die Böden eine möglichst kreisende
Bewegung ausführen, weil bei dieser Anordnung das Verfestigen und Runden der Körner
am vollkommensten vor sich geht. Mit einem solchen vibrierenden Granuliertrockner
können bei einem Durchlauf bis zu 98 % des Kalisalzes in die gewünschte Korngröße
übergeführt werden.
-
Es ist nicht notwendig, die Trocknung in der Vibrationsvorrichtung
zu beenden, sondern das vorgetrocknete Gut kann von restlicher Feuchtigkeit auch
in Trockentrommeln befreit werden, da die einzelnen Teilchen in diesem Zustand durch
die Vortrocknung bekits so weit verfestigt sind, daß sie der firechanischen Beanspruchung
in einer Drehtrommel standhalten.
-
Bei wasserlöslichen Salzen und solchen Stoffen, welche unter dem Einfluß
von Feuchtigkeit zum Zusammenbacken oder Kleben neigen, ist nur eine geringe mechanische
Vorbehandlung des Materials zur Herbeiführung des plastischen Zustandes notwendig.
Es ist bei Anwendung des Verfahrens der Erfindung auch ohne weiteres möglich, das
zu körnende Gut, so wie es bei der Fabrikation anfällt, ungetrocknet zu verarbeiten.
Soweit das Material nicht von sich aus schon genügend feinkörnige Bestandteile hat,
kann das zuzusetzende Mehl oder das beim Absieben erhaltene Unterkorn gegebenenfalls
nach vorheriger Zerkleinerung mit dem noch nassen Rohmaterial vcrmengt und sodann
in der angegebenen Weise verarbeitet werden. Der Feuchtigkeitsgehalt ist immer so
zu bemessen, daß das Gemisch durch ein Sieb oder einen Rost o. dgl. in formbarem
Zustand hindurchgetrieben werden kann. Die gewünschte Korngröße ergibt sich aus
der Maschenweite des Siebes oder Spaltweite des Rostes, durch welches die feuchte
Nfischung dem Trockner zugeführt wird.
-
Das vorstehend beschriebene Verfahreu eignet sich ganz allgemein
zur Körnung beliebiger Stoffe und Stoffgemische. Es lassen sich auf diese Weise
z. B. Metalloxyde und Erze, ferner Kali-, Stickstoff- und Phosphatdüngemittel, wie
Superphosphat, Thomas mehl, aber auch technische Chemikalien, wie Soda, Natriumsulfat,
Kochsalz, Kalisalze usw., in einfacher Weise in runde, feste Körner von gleichmäßiger
oder nahezu gleichmäßiger Größe überführen. Solche Düngemittelkörner zeigen aber
beim Verpacken, beim Versand, bei der Lagerung und bei dem Ausstreuen auf den Acker
erhebliche Vorteile gegenüber den feinkristallinen, leicht zusammenbackenden Diingesalzen.
Die Körner zeichnen sich ferner durch eine gute Rieselfähigkeit aus, die besonders
beim Ausstreuen mit der Maschine von Bedeutung ist. Die folgendenAusführungsbeispiele
erläutern das Verfahren gemäß der Erfindung noch näher.
-
Wenn ein hochprozentiges Feinkali in oprozentiges Kalisalz übergeführt
werden soll, wie es heute in der Kaliindustrie allgemein durch Vermischen des hochprozentigen
Chlorkalis mit Rohsalz gemacht wird, so werden erfindungsgemäß die beiden Salze
feucht, gegebenenfalls unter Zufügung der noch fehlenden Feuchtigkeit in Form von
Lösungen, in den plastischen Zustand übergeführt
und die zerteilte
plastische Masse auf vibrierenden Unterlagen gerundet, verfestigt und getrocknet.
Anstatt das Feinsalz mit Rohsalz zu vermischen, kann man dem Feinsalz auch entsprechende
Mengen anderer l) üngemittel oder auch Füllstoffe zufügen.
-
ßeispielsweise kann man durch Zugabe voil ITanahlenem Torf oder Braunkohle
oder Kalk oder Dolomit den Kaligehalt auf 40 % senken und erhält ein wertvolles
Düngemittel, das neben Kali noch Kalk oder Humusstoffe enthält. In gleicher Weise
kann man durch gemeinsames Verarbeiten von Ammonchlorid und feingemahlener Braunkohle
ein humushaltiges Düngemittel erhalten, das neben Stickstoff bis zu 40 0/D organische
Bestandteile enthalten kann.
-
Das vorliegende Verfahren gestattet auch, Humusstoffe selber, wie
Torf oder Braunkohle, in Körnerform überzuführen. Man kann z. B. zu grubenfeuchter
Braunkohle einige Prozent Phosphat und Kalisalz zugeben und die Mischung mit Ammoniak
absättigen; die Masse wird in eine Art plastischer Zustand übergeführt und kann
nach Zerteilung auf die oben beschriebene Weise verfestigt werden. Man erhält so
körnige llumusdüngemittel, die sich im Gegensatz zu der sperrigen Form des Torfes
bzw. zu der stark stäubenden Beschaffenheit der Braunkohle sowohl von Hand als auch
mit den vorhandenen Maschinen ohne Staubentwicklung leicht ausstreuen lassen.
-
53 Gewichtsteile körnigen Ammonsalpeters werden mit 10 Gewichtsteilen
Ammonsalpeterlösung, die 50 0/o N H4 NO3 enthält, in einem Mischer befeuchtet, worauf
42 Teile feinkörniger Ton oder Lehm zugesetzt werden.
-
Das erhaltene Gemisch wird über eine Zerteilschnecke einem Vibrationstrockner
zugeführt und dort vorgetrocknet, verfestigt und gerundet.
-
500 Teile feinst zerteilten Eislenoxydhydrates werden mit 50 Teilen
leichtem Zinkoxyd und 10 Teilen Tragantpulver vermischt. Diese LIischung wird mit
IsoTeilen einer 2oprozentigen Chromsäurelösung in eine Art plastischen Zustand versetzt;
die plastische Mischung wird durch ein Sieb von einer Maschenweite von etwa 8 mm
gedrückt, wobei etwas längliche lose Teilchen entstehen, welche direkt dem Vibrationstrockner
zufallen und bei einer Temperatur von etwa I00° verfestigt, gerundet und getrocknet
werden.
-
In ähnlicher Weise lassen sich auch pulvorige und mulmige Eisen-
und Manganerze, z. B. Raseneisenerz gegebenenfalls in Mischung mit einer entsprechenden
Menge Kohlenstoff, in Körnerform überführen und für die Eisenhüttenindustrie verwendbar
macllen. Ebenso lassen sich auch feine Flotationserze, wie z. B. Zinkblende, abgerösteter
Kies u. dgl., für den Verhüttungsprozeß nach dem Verfahren der Erfindung vorbereiten.
-
Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens, die ebenfalls Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist, ist in der Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform
dargestellt.
-
Fig. I zeigt den Vibrationstrockner, Fig. die Gesamtanordnung. Diese
setzt sich erfindungsgemäß zusammen aus einer Knet-, Misch- oder Mahlvorrichtung
A, einer Vorrichtung für die Zerteilung der formbaren Masse B, die auch als Sieb
oder Rost ausgebildet sein kann, und einem mit hoher Frequenz betriebenen Vibrationstrockuer
C.
-
Das aus einer Mischvorrichtung kommende Gut wird bei dem Vibrationstrockner
nach Fig. I durch eine Schurre a einem in Vibration befindlichen Trockner b aufgegeben.
Der Trockner b besteht aus einem Gehäuse c, das mit eingebauten schrägen oder dachförmigen
Trockenböden d ausgerüstet ist. Eine in der Mitte befindliche Welle e versetzt das
ganze Gehäuse und somit auch die Trockenböden d in Vibration. Der Antrieb e ist
exzentrisch ausgebildet. Das Gehäuse c ruht auf den Federn j. Warme Luft wird durch
die Anschlußleitung g eingeblasen. Das Material wird durch die Schurre auf das ebenfalls
mitschwingende Sieb I gegeben, und mit Hilfe einer darüber angeordneten allgemeinenPreß
vorrichtung h wird die auf das Sieb gelangende plastische Masse durch die der gewünschten
Korngröße entsprechenden Löcher gepreßt.
-
Die Preßvorrichtung h kann beispielsweise aus einer normalen Welle
j mit daran arbeitenden Druckstempeln k bestehen. Die durch die Siebvorrichtung
I gedrückten noch losen Teilchen wandern über die dachförmige mit schwingende Vorrichtung
d und werden durch die Vibrationsstöße gerundet und verfestigt und gleichzeitig
durch den bei g eintretenden entgegenkommenden Luftstrom getrocknet.
-
Das fertiggetrocknete bzw. vorgetrocknete und verfestigte Material
verläßt die Vibriervorrichtung bei m.
-
Diese Vorrichtung kann, wie die Gesamtanordnung nach Fig. 2 zeigt,
in mancher Hinsicht abgeändert werden. Nach Fig. 2 werden z. B. umlaufende Walzen
u. dgl. Vorrichtungen zum Zerteilen des Gutes verwendet.
-
Dieses wird bei n der Knet-, Miseb- oder Mahivorrichtung A aufgegeben;
die Flüssigkeit wird bei o eingeleitet (z. B. versprüht).
-
Bei p tritt der gemischte Stoff aus und gelangt über die Schurre a
in den Zerteilungsapparat B, aus welchem der StoK in Körnerform auf den Vibrationstrockner
C fällt. Bei diesem bewegen sich die Körner - um ein
anderes Beispiel
zu zeigen - auf zwei unabhängig voneinander vibrierenden Trockenböden d, die sich
in einem stillstehenden Gehäuse c befinden. Die Trockenböden ruhen ehenfalls auf
Federn t und werden durch eine schnell umlaufende Welle e, welche exzentrische Massen
aufweist, in Vibration versetzt. DieTrocknungsluft tritt bei g ein und bei q aus.
Die gerundeten, vorgetrockneten und verfestigten Körner treten bei iil aus dem Vibrationstrockner
aus und können z. B. in einer Trockentrommel in bekannter Weise fertiggetrocknet
werden.
-
Es sind bereits Trockner bekannt, die aus mehreren in einem Gehäuse
übereinander angeordneten Böden bestehen. Die Böden waren hierbei auch schon als
Siebe oder Roste ausgebildet und wurden von Exzentern oder anderen Einrichtungen
geschüttelt. Durch die Schüttelbewegung wurde das Gut nacheinander über die geneigten
Böden hinwegbewegt, ~ während das gasförmige Trockenmittel, meistens warme Luft,
über das Gut hinwegstrich. Derartige Einrichtungen wurden häufig dazu benutzt, um
das aufgegebene Gut nicht nur zu trocknen, sondern auch zu zerkleinern. Bei der
Superphosphattrocknung z. B. wurden die sieb- oder gitterartigen Trockeiiböden mit
aufrechtstehenden Stacheln, Schneiden oder Zinken ausgestattet, oder man ließ die
über das Sieb hinwegrollenden gröberen Superphosphatteile aus beträchtlicher Höhe
auf einen zweiten Rost fallen, um eine ausreichende Zerkleinerungswirkung zu erzielen.
Wurde von einer Verbindung der Zerkleinerung mit der Trocknung abgesehen, so hatte
die Schüttelbewegung derTrockenböden ausschließlich den Zweck, das Gut über die
einzelnen Böden zu fördern. Für dieseZwecke genügte eine verhältnismäßig langsame
Schüttelbewegung. Eine langsame Schütten bewegung reicht indessen nicht aus, um
weiche noch lose Körner während der Trocknung zu runden und zu verfestigen. Hierfür
sind vielmehr erfindungsgemäß nur Vibrationsbewegungen mit hoher Frequenz geeignet.
Demgemäß war es auch nicht möglich, mit den bekannten Schütteltrocknern das Verfahren
gemäß der Erfindung auszuführen oder zu den neuen Erkenntnissen zu gelangen, auf
denen das Verfahren gemäß der Erfindung sich aufbaut.