PL196859B1 - Sposób otrzymywania nawozów wieloskładnikowych - Google Patents

Abstract

1. Sposób otrzymywania nawozów wieloskładnikowych, w którym odważa się mocznik, superfosfat potrójny, siarczan potasu, siarczan amonu, siarczan magnezu, siarczan żelaza (II) i dolomit, tak, aby ich proporcje zapewniały założony, końcowy skład chemiczny danego typu nawozu, po czym kompozycję tą rozdrabnia się i miesza z zachowaniem odpowiedniej kolejności i proporcji dozowania poszczególnych składników, następnie całość poddaje się aglomeracji, po czym prowadzi się operację suszenia i przesiewania granulatu, przy czym nadziarno i podziarno zawraca się do układu rozdrabniania i mieszania składników, znamienny tym, że w procesie aglomeracji dozuje się równocześnie składnik, zawierający w swoim składzie powyżej 70% minerałów ilastych z grupy montmorylonitu o pojemności sorpcyjnej od 80-120 cmol(+)-kg"* 1, korzystnie z dodatkiem gipsu oraz wodę w postaci aerozolu pod ciśnieniem i w takiej ilości, aby końcowa wilgotność granulatu nie przekraczała 10-12%, ponadto operację suszenia prowadzi się do momentu utwardzenia granulatu do 40 MPa i jego dehydratacji do wartości poniżej 6% wilgotności.

Description

(21) Numer zgłoszenia: 359571 ^{(51) Int.Cl.}

C05G 1/00 (2006.01) C05G 3/00 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 07.04.2003 (54)

Sposób otrzymywania nawozów wieloskładnikowych (23) Pierwszeństwo z wystawy:

10.10.2002,PL,Polagra Farm (43) Zgłoszenie ogłoszono:

19.04.2004 BUP 08/04 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:

29.02.2008 WUP 02/08 (73) Uprawniony z patentu:

Sulejewski Tomasz,Suchy Las,PL (72) Twórca(y) wynalazku:

Tomasz Sulejewski,Suchy Las,PL Piotr Malczyk,Bydgoszcz,PL (74) Pełnomocnik:

Roman Szymański ⁽⁵⁷⁾ 1. Sposób otrzymywania nawozów wieloskładnikowych, w którym odważa się mocznik, superfosfat potrójny, siarczan potasu, siarczan amonu, siarczan magnezu, siarczan żelaza (II) i dolomit, tak, aby ich proporcje zapewniały założony, końcowy skład chemiczny danego typu nawozu, po czym kompozycję tą rozdrabnia się i miesza z zachowaniem odpowiedniej kolejności i proporcji dozowania poszczególnych składników, następnie całość poddaje się aglomeracji, po czym prowadzi się operację suszenia i przesiewania granulatu, przy czym nadziarno i podziarno zawraca się do układu rozdrabniania i mieszania składników, znamienny tym, że w procesie aglomeracji dozuje się równocześnie składnik, zawierający w swoim składzie powyżej 70% minerałów ilastych z grupy montmorylonitu o pojemności sorpcyjnej od 80-120 cmol(+)-kg^{* 1}, korzystnie z dodatkiem gipsu oraz wodę w postaci aerozolu pod ciśnieniem i w takiej ilości, aby końcowa wilgotność granulatu nie przekraczała 10-12%, ponadto operację suszenia prowadzi się do momentu utwardzenia granulatu do 40 MPa i jego dehydratacji do wartości poniżej 6% wilgotności.

PL 196 859 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania nawozów wieloskładnikowych.

Z punktu widzenia technologii wytwarzania granulowanych nawozów wieloskł adnikowych znane są trzy podstawowe metody ich otrzymywania. Według pierwszej metody opisanej np. w polskim zgłoszeniu wynalazku P328021 pt.: „Mieszaniny granulatów składające się z otoczkowanych i nieotoczkowanych granulatów nawozowych, nawozy otrzymuje się na drodze zmieszania różnych nawozów granulowanych w proporcjach wynikających z założonego składu. Nawozy te mają wiele wad. Między innymi niewłaściwie dobrane składniki mieszanki mogą doprowadzić do powstania form nieprzyswajalnych, strat składników pokarmowych lub zbrylania mieszanek. Druga grupa metod otrzymywania granulowanych nawozów wieloskładnikowych oparta jest na procesie, w którym operuje się głównie surowcami stałymi, a dodatkowo wprowadza się substancje ciekłe lub gazowe w ilościach niezbędnych do wytworzenia spoiwa wiążącego pyliste składniki w trwałe granulki. Odmianą tego procesu jest technologia, która polega na tym, że do aglomeracji wprowadza się jeden podstawowy składnik nawozu w postaci płynnej i wówczas tworzy się granulat w wyniku zestalania się fazy ciekłej, wypełnionej cząstkami stałymi pozostałych komponentów. W tej grupie metod znany jest także sposób otrzymywania nawozów na drodze granulowania przy współudziale procesów chemicznych. Wszystkie te rozwiązania realizowane są najczęściej w granulatorach talerzowych lub bębnowych. Urządzenia te spełniają potrójną rolę: mieszalnika, reaktora i granulatora. Zgranulowany, wilgotny materiał poddaje się następnie suszeniu i dalej klasyfikacji sitowej. Przykładem granulacji charakterystycznej dla grupy drugiej, jest sposób będący przedmiotem patentu PL 177 729 zatytułowanego: „Sposób wytwarzania granulowanego superfosfatu pojedynczego lub granulowanych nawozów wieloskładnikowych na bazie superfosfatu pojedynczego. Opisany tam sposób wytwarzania granulowanego superfosfatu pojedynczego lub granulowanych nawozów wieloskładnikowych na bazie superfosfatu pojedynczego zawierających takie surowce jak: sól potasowa, siarczan amonu, mocznik i związki magnezu, polega na uformowaniu w znanym urządzeniu granulacyjnym granulek. W sposobie tym drobnozmielony superfosfat pojedynczy lub drobnozmielony nawóz wieloskładnikowy zawierający superfosfat pojedynczy w ilości nie mniejszej niż 50% poddaje się granulacji za pomocą kwasu fosforowego o stężeniu 30-75%, korzystnie 32% i otrzymany granulat po wyjściu z granulatora miesza się ze świeżą nadawą rozdrobnionego surowca poddawanego granulacji w stosunku 0,7:1,3, korzystnie 1:1 i tak otrzymana mieszanina jest poddawana procesowi segregacji na sitach, otrzymane nadziarno o średnicy większej niż 6,3 mm poddawane jest kruszeniu i dalej segregacji na ziarno właściwe i podziarno o średnicy mniejszej niż 1 mm, i otrzymane w procesach segregacji podziarno kierowane jest z powrotem do granulatora, gdzie poddane zostaje granulacji za pomocą kwasu fosforowego i otrzymany z podziarna granulat jest ponownie mieszany ze świeżą nadawą surowca poddawanego granulacji i dalej poddawany jest segregacji na sitach, a uzyskane w wyniku segregacji ziarno o frakcji właściwej zawierające nadmiar wolnego kwasu fosforowego poddaje się pudrowaniu za pomocą drobnozmielonego surowca fosforonośnego i tak otrzymany granulat ulega samoutwardzaniu w temperaturze otoczenia i następnie zostaje zmagazynowany w workach. Z polskiego zgłoszenia wynalazku P 347743 znany jest również „Nawóz wieloskładnikowy granulowany i sposób jego wytwarzania. Opisany tam jest nawóz wieloskładnikowy granulowany o przedłużonym działaniu, wykazujący zdolności akumulacyjne szkodliwych zanieczyszczeń gleby, opracowany na bazie superfosfatu potrójnego i mocznika oraz chepotu, siarczanu magnezu i bentonitu. W opisie patentu numer RU 2144522, zatytułowanym „Method of preparing multifunctional mineral fertilizers znaleźć można informację na temat technologii wytwarzania granulowanych nawozów mineralnych z dodatkiem naturalnych zeolitów. Patent nr RU 2149152 pt.: „Method of preparing granulated lime-potassium magnesium fertilizers dotyczy sposobu wytwarzania nawozu mineralnego, którego składnikami surowcowymi są chlorek potasu i magnezu i mielony dolomit, metodą granulowania talerzowego. Z mię dzynarodowej publikacji WO 01/16020, znana jest również metoda otrzymywania „szkliwionych nawozów fosforowopotasowych zawierających mikroelementy. Trzecia grupa metod otrzymywania granulowanych nawozów wieloskładnikowych polega na suchej granulacji rozdrobnionych surowców nawozowych na drodze ich ściskania przy zastosowaniu wysokich ciśnień. Proces ten realizowany jest za pomocą pras. Otrzymany granulat nie ma formy kulistej, lecz najczęściej przyjmuje kształt łusek. Po granulacji nawóz jest poddawany schładzaniu i segregacji sitowej.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania granulowanych nawozów wieloskładnikowych o założonym składzie chemicznym, kulistym kształcie i wyrównanych rozmiarach (2-4 mm)

PL 196 859 B1 oraz dużej wytrzymałości mechanicznej, co gwarantować ma optymalne uwalnianie składników przyswajalnych dla roślin, a także ułatwić ich aplikację za pomocą znanych urządzeń agrotechnicznych.

Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że w procesie aglomeracji dozuje się równocześnie składnik, zawierający w swoim składzie powyżej 70% minerałów ilastych z grupy montmorylonitu o pojemności sorpcyjnej od 80-120 cmol(₊)-kg¹, korzystnie z dodatkiem gipsu oraz wodę w postaci aerozolu pod ciśnieniem i w takiej ilości, aby końcowa wilgotność granulatu nie przekraczała 10-12%, ponadto operację suszenia prowadzi się do momentu utwardzenia granulatu do 40 MPa i jego dehydratacji do wartości poniżej 6% wilgotności. Według innej cechy wynalazku w operacji aglomeracji doprowadza się składniki, których rozdrobnienie doprowadza się do wymiarów 0,002-0,5 mm. Według kolejnej cechy wynalazku operacje rozdrobnienia i zhomogenizowania realizuje się w rozdrabniaczu i mieszalniku przesypowym, chłodzonymi powietrzem. Według następnej cechy wynalazku operację aglomeracji realizuje się na granulatorze talerzowym, którego średnica jest do pięciu razy większa od pobocznicy, a kąt ustawienia do podłoża zmienia się w granicach od 42 do 50° i porusza się z optymalną prędkością kątową od 20 do 24 obr./min. Według innej cechy wynalazku w granulatorze składniki aplikuje się na powierzchnię talerza w formie kurtyny o szerokości nie przekraczającej 25% średnicy talerza i grubości nie większej niż 1 mm. Według kolejnej cechy wynalazku operację suszenia granulatu realizuje się w suszarni rurowej, gdzie przepływające powietrze utrzymuje się w temperaturze do 50°C.

Korzystnymi skutkami stosowania wynalazku są kulisty kształt i wyrównane rozmiary granulatu o średnicy granulek od 2 do 4 mm oraz duża wytrzymałość mechaniczna, co gwarantuje optymalne uwalnianie składników przyswajalnych dla roślin, a także ułatwia ich aplikację za pomocą znanych urządzeń agrotechnicznych.

Wynalazek w przykładzie jego realizacji zostanie bliżej wyjaśniony na poniższym przykładzie.

P r z y k ł a d

Mocznik o zawartości 46% N, superfosfat potrójny o zawartości 46% P2O5, siarczan potasu o zawartości 50% K2O odważa się w ilościach zapewniających końcowy skład chemiczny wytwarzanego nawozu: 16,78% N, 4,95% P i 6,88% K. Surowce są następnie podawane łącznie ze składnikiem zawierającym 70% minerałów ilastych z grupy montmorylonitu i gipsem, których udział procentowy w mieszaninie surowców wynosi odpowiednio 12 i 10%, w określonej kolejności i wzajemnych proporcjach: mocznik+1/3 mieszaniny składnika zawierającego 70% minerałów ilastych z grupy montmorylonitu i gipsu, superfosfat potrójny+1/3 mieszaniny składnika zawierającego 70% minerałów ilastych z grupy montmorylonitu i gipsu, siarczan potasu+1/3 mieszaniny składnika zawierającego 70% minerałów ilastych z grupy montmorylonitu i gipsu, do chłodzonego powietrzem młynka bijakowego, gdzie są rozdrabniane do wymiarów 0,002-0,5 mm. Tak rozdrobniona mieszanina surowców przenoszona jest transporterem pneumatycznym do chłodzonego powietrzem ślimakowego mieszalnika przesypowego, gdzie ulega homogenizacji. Dalej surowce przemieszczane są do dozownika wibracyjnego, skąd podawane są do granulatora talerzowego w formie kurtyny o szerokości nie przekraczającej 25% średnicy talerza i grubości nie większej niż 1 mm. Razem z surowcami dozowany jest składnik zawierający w swoim składzie powyżej 70% minerałów ilastych z grupy montmorylonitu o pojemności sorpcyjnej od 80-120 cmol_M-kg^-1 z dodatkiem gipsu. Do granulatora doprowadzana jest woda w postaci aerozolu pod ciśnieniem 2 atm w strumieniu o szerokości odpowiadającej szerokości kurtyny i w takiej ilości, aby końcowa wilgotność granulatu nie przekraczała 10-12%. Granulacja z samoopróżnianiem przebiega przy prędkości talerza 22 obr./min. ustawionego pod kątem 46°. Po aglomeracji granulat transportowany jest do suszarni rurowej i suszony przez 150 minut przez przepływające przez złoże zgranulowanego nawozu powietrze o temperaturze 50°C. Schłodzony granulat, o wilgotności końcowej 5,6%, kierowany jest do sitowego przesiewacza rotacyjnego, gdzie następuje oddzielenie głównej frakcji nawozu o wymiarach 2-4 mm. Nadziarno i podziarno zawracane są do układu rozdrabniania i homogenizowania i ponownie poddawane są aglomeracji talerzowej.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób otrzymywania nawozów wieloskładnikowych, w którym odważa się mocznik, superfosfat potrójny, siarczan potasu, siarczan amonu, siarczan magnezu, siarczan żelaza (II) i dolomit, tak, aby ich proporcje zapewniały założony, końcowy skład chemiczny danego typu nawozu, po czym kompozycję tą rozdrabnia się i miesza z zachowaniem odpowiedniej kolejności i proporcji dozowania

   PL 196 859 B1 poszczególnych składników, następnie całość poddaje się aglomeracji, po czym prowadzi się operację suszenia i przesiewania granulatu, przy czym nadziarno i podziarno zawraca się do układu rozdrabniania i mieszania składników, znamienny tym, że w procesie aglomeracji dozuje się równocześnie składnik, zawierający w swoim składzie powyżej 70% minerałów ilastych z grupy montmorylonitu o pojemności sorpcyjnej od 80-120 cmol^-kg'¹, korzystnie z dodatkiem gipsu oraz wodę w postaci aerozolu pod ciśnieniem i w takiej ilości, aby końcowa wilgotność granulatu nie przekraczała 10-12%, ponadto operację suszenia prowadzi się do momentu utwardzenia granulatu do 40 MPa i jego dehydratacji do wartości poniżej 6% wilgotności.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do aglomeracji doprowadza się składniki, których rozdrobnienie doprowadza się do wymiarów 0,002-0,5 mm.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że operacje rozdrobnienia i zhomogenizowania realizuje się w rozdrabniaczu i mieszalniku przesypowym chłodzonymi powietrzem.
4. 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że operację aglomeracji realizuje się na granulatorze talerzowym, którego średnica jest do pięciu razy większa od pobocznicy, a kąt ustawienia do podłoża zmienia się w granicach od 42 do 50 ° i porusza się z optymalną prędkością kątową od 20 do 24 obr./min.
5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że w granulatorze składniki aplikuje się na powierzchnię talerza w formie kurtyny o szerokości nie przekraczającej 25% średnicy talerza i grubości nie większej niż 1 mm.
6. 6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że operację suszenia granulatu realizuje się w suszarni rurowej, gdzie przepływające powietrze utrzymuje się w temperaturze do 50°C.