PL233472B1

PL233472B1 - Sposób wytwarzania granulowanego nawozu mineralnego wapniowo - magnezowego

Info

Publication number: PL233472B1
Application number: PL42230717A
Authority: PL
Inventors: Andrzej Obraniak; Stanisław Brzeziński; Tomasz Olejnik; Elżbieta Sobiecka; Andrzej Baryga
Original assignee: Politechnika Lodzka
Priority date: 2017-07-21
Filing date: 2017-07-21
Publication date: 2019-10-31
Also published as: PL422307A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania granulowanego nawozu wapniowo-magnezowego.

Znane są sposoby wytwarzania granulowanych nawozów mineralnych wapniowych z mączek dolomitowych, wapiennych, kredy, gipsu oraz mieszanin w/w składników w drodze granulacji tych składników w granulatorach talerzowych i bębnowych, z użyciem wody lub wodnych roztworów melasy do nawilżania granulowanych składników pylistych.

Z opisu patentowego PL 194101 znany jest nawóz mineralny wapniowo-magnezowy, który zawiera homogenizowane wapno pokarbidowe w ilości 20-80% wagowych, mielony dolomit w ilości 20-80% i ewentualnie gips w ilości 10-20% wagowych.

W opisie patentowym PL 197599 ujawniono sposób wytwarzania granulowanego nawozu wapniowo-magnezowego polegający na tym, że surowiec zawierający węglany lub tlenki magnezu i wapnia, zwłaszcza dolomit, rozdrabnia się korzystnie do wielkości cząstek poniżej 2 mm, po czym rozdrobniony surowiec rozkłada się częściowo kwasem siarkowym o stężeniu od 40% do 80% w proporcji wagowej kwasu do surowca od 1:5 do 1:50 i otrzymaną masę z siarczanem magnezu i wapnia jedynie w ilości do 25% masy granuluje się, przy czym korzystnie do masy dodaje się dodatkowo składniki nawozowe i mikroelementy.

Znany jest także, z opisu patentowego PL 206660, sposób wytwarzania granulowanego nawozu wapniowo-magnezowego, składającego się z węglanu wapnia i dolomitu, rozdrobnionych do wielkości cząstek do 2 mm oraz składników pokarmowych dla danych upraw oraz mikroelementów, polegający na tym, że rozdrobnione surowce o naturalnej wilgotności, w trakcie mechanicznego mieszania nasącza się wodnym roztworem składników pokarmowych i mikroelementów o wilgotności od 48 do 52% i tak otrzymaną masę o wilgotności do 15% poddaje się granulacji w naturalnej temperaturze otoczenia przez ścieranie z dodatkowym składnikiem stanowiącym absorbent wilgotności i lepiszcze w postaci zeolitu, gipsu lub mieszaniny tych lub innych składników o podobnych właściwościach, zmielonych do frakcji do 0,01 mm i wilgotności do 1%, dodawanym sukcesywnie do momentu uzyskania na wyjściu, granulatu o granulacji od 1 do 8 mm i o wilgotności poniżej 7%.

Błoto posaturacyjne, zwane inaczej błotem defekosaturacyjnym, błotem saturacyjnym, osadem saturacyjnym, szlamem defekacyjnym, szlamem saturacyjnym, jest produktem odpadowym z cukrowni, powstającym w ilości 8-12% masy przerabianych buraków. Zawiera ono 50% suchej masy, z czego 63-77,4% stanowi CaCOs, 7,4% MgCOs, 11,7% substancje organiczne, 0,3-0,4% azot i do 0,5% P2O5. Błoto posaturacyjne jest dotychczas składowane na pryzmach.

Z polskiego zgłoszenia wynalazku P.417843 znany jest sposób wytwarzania nawozu mineralnego wapniowo-magnezowego z błota posaturacyjnego, z wykorzystaniem mączki dolomitowej, w granulatorze talerzowym o pracy okresowej. Sposób ten wiąże się jednak z dużym wydatkiem energetycznym produkcji, a także wytwarzaniem granul o różnych właściwościach fizycznych.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania granulowanych nawozów mineralnych wapniowo-magnezowych z błota posaturacyjnego, wymagającego mniejszych nakładów energetycznych i pozwalającego na produkcję nawozu o jednorodnych właściwościach wszystkich granul.

Sposób wytwarzania granulowanego nawozu mineralnego wapniowo-magnezowego, z materiału sypkiego w postaci błota posaturacyjnego, w drodze jego granulacji, z użyciem wody do jego nawilżania podczas granulacji, z wykorzystaniem mączki dolomitowej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że jako materiał sypki, z którego wytwarza się nawóz, stosuje się błoto posaturacyjne o wilgotności do 0,5 i o uziarnieniu do 2,5 mm, oraz mączkę dolomitową o uziarnieniu do 0,5 mm i wilgotności do 0,03, przy czym najpierw do poziomego granulatora bębnowego o pracy okresowej wprowadza się błoto posaturacyjne w takiej ilości, aby stosunek objętości wprowadzonego błota do objętości bębna granulatora był równy 0,15-0,40, po czym prowadzi się granulację błota przy szybkości obrotowej bębna granulatora 10-25 obrotów/minutę w czasie 4-10 minut z równoczesnym natryskiwaniem granulowanego złoża wodą o temperaturze 10-21°C, wprowadzaną w postaci kropel o średnicy do 6 mm lub w postaci strugi, pod ciśnieniem 10-30 kPa w ilości 100-280 części wagowych na 1000 części wagowych złoża. Następnie na przesypujące się w bębnie złoże nanosi się mączkę dolomitową w ilości 150-700 części wagowych na 1000 części wagowych zgranulowanego złoża w bębnie i kontynuuje granulację w czasie kolejnych 4-20 minut, przy czym wodę wprowadza się nad przesypujące się złoże za pomocą zestawu dysz umocowanych osiowo, wewnątrz bębna granulatora.

PL 233 472 B1

Sposób według wynalazku umożliwia równomierne, zwłaszcza wzdłuż osi bębna, dostarczanie cieczy nawilżającej za pomocą zestawu dysz, co wpływa na ujednorodnienie właściwości wszystkich granul nawozu. Co więcej produkcja nawozów według wynalazku wymaga mniejszych nakładów energetycznych, a prosta konstrukcja granulatorów bębnowych zmniejsza ryzyko komplikacji w trakcie produkcji nawozów. Co więcej, sposób według wynalazku pozwala na produkcję nawozów z większą wydajnością, niż przy zastosowaniu granulatorów talerzowych.

Sposób według wynalazku umożliwia wykorzystanie produktu odpadowego - błota saturacyjnego składowanego dotychczas na pryzmach. Sposobem według wynalazku otrzymuje się nawóz mineralny zawierający związki wapniowowe i magnezowe o dobrej jakości i składzie, zawierający ponadto różne składniki mineralne. Wprowadzanie, w ostatniej fazie procesu, mączki dolomitowej do bębna granulatora powoduje pokrycie suchym materiałem przewilżonych powierzchni wcześniej utworzonych aglomeratów, przez co zapewnia uzyskanie granul tworzących nie zbrylające się złoże o sypkości pozwalającej na swobodny transport granulatu do kolejnych operacji technologicznych. Nawóz mineralny otrzymany sposobem według wynalazku może być z powodzeniem stosowany zamiast dotychczas stosowanych nawozów wapniowych, w szczególności do odkwaszania gleby.

Sposób wytwarzania nawozu na bazie błota posaturacyjnego według wynalazku pozwala również na wykorzystanie istniejących już instalacji i zaadaptowanie ich do produkcji omawianego nawozu.

Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady.

P r z y k ł a d 1

W bębnie poziomego granulatora bębnowego o pracy okresowej o średnicy 500 mm i długości 400 mm umieszczono 9000 g błota posaturacyjnego przesianego na sicie o wielkości oczek 2,5 mm, o wilgotności równej 0,38, po czym bęben granulatora wprawiono w ruch obrotowy z prędkością 13 obrotów/minutę. Po wprawieniu materiału w granulatorze w ruch cyrkulacyjny zwilżano go za pomocą zestawu dysz przez 5 minut wodą o temperaturze 20°C wprowadzaną kroplami o wielkości 4,5 mm, przez dysze, pod ciśnieniem 18 kPa w ilości 1550 g. Średnice wylotowe dysz wynosiły 1,0 mm. Po 5 minutach mieszania zawartości granulatora, w czasie których nastąpiło zgranulowanie zawartego w nim błota posaturacyjnego, na tak utworzone złoże wysypano następne 2400 g mączki dolomitowej o wilgotności równej 0,025 i uziarnieniu do 0,25 mm i kontynuowano mieszanie złoża przez 6 minut, do chwili gdy cała ponownie wdozowana mączka dolomitowa przyłączyła się do uprzednio powstałych, wilgotnych powierzchniowo granul błota posaturacyjnego, a utworzone w taki sposób aglomeraty uzyskały zagęszczoną strukturę.

Po wysuszeniu uzyskanego złoża w suszarce laboratoryjnej otrzymano nawóz w postaci granulatu o składzie granulometrycznym z zakresu 1-10 mm, nie pylącego się i nie zbrylającego się, cechującego się duża sypkością i odpornością na ściskanie przekraczającą 5 N.

P r z y k ł a d 2

W bębnie poziomego granulatora bębnowego o pracy okresowej o średnicy 300 mm i długości 240 mm, umieszczono 2000 g błota posaturacyjnego przesianego na sicie o wielkości oczek 2,5 mm, o wilgotności równej 0,38, po czym bęben granulatora wprawiono w ruch obrotowy z prędkością 20 obrotów/minutę. Po wprawieniu materiału w granulatorze w ruch cyrkulacyjny zwilżano go za pomocą zestawu dysz przez 5,0 minut wodą o temperaturze 10°C wprowadzaną strugą, przez dysze, pod ciśnieniem 20 kPa w ilości 350 g. Średnice wylotowe dysz wynosiły 1,2 mm. Po 6 minutach mieszania zawartości granulatora, w czasie których nastąpiło zgranulowanie zawartego w nim błota posaturacyjnego, na tak utworzone złoże wysypano następne 400 g mączki dolomitowej o wilgotności równej 0,025 i uziarnieniu do 0,25 mm i kontynuowano mieszanie złoża przez 7 minut do chwili, gdy cała dodatkowo wdozowana mączka dolomitowa przyłączyła się do uprzednio powstałych, wilgotnych powierzchniowo granul błota posaturacyjnego, a utworzone w taki sposób aglomeraty uzyskały zagęszczoną strukturę.

Po wysuszeniu uzyskanego złoża w suszarce laboratoryjnej otrzymano nawóz w postaci granulatu o składzie granulometrycznym z zakresu 1-10 mm, nie pylącego się i nie zbrylającego, cechującego się duża sypkością i odpornością na ściskanie przekraczającą 5 N.

Claims

Zastrzeżenie patentowe

1. Sposób wytwarzania granulowanego nawozu mineralnego wapniowo-magnezowego, z materiału sypkiego w postaci błota posaturacyjnego, w drodze jego granulacji, z użyciem wody do jego nawilżania podczas granulacji, z wykorzystaniem mączki dolomitowej, znamienny tym, że jako materiał sypki, z którego wytwarza się nawóz, stosuje się błoto posaturacyjne o wilgotności do 0,5 i o uziarnieniu do 2,5 mm, oraz mączkę dolomitową o wilgotności do 0,03 i uziarnieniu do 0,5 mm, przy czym najpierw do poziomego granulatora bębnowego o pracy okresowej wprowadza się błoto posaturacyjne w takiej ilości, aby stosunek objętości wprowadzonego błota do objętości bębna granulatora był równy 0,15-0,40, po czym prowadzi się granulację błota przy szybkości obrotowej bębna granulatora 10-25 obrotów/minutę w czasie 4-10 minut z równoczesnym natryskiwaniem granulowanego złoża wodą o temperaturze 10-21°C, wprowadzaną w postaci kropel o średnicy do 6 mm lub w postaci strugi, pod ciśnieniem 10-30 kPa w ilości 100-280 części wagowych na 1000 części wagowych złoża, następnie na przesypujące się w bębnie złoże nanosi się mączkę dolomitową w ilości 150-700 części wagowych na 1000 części wagowych zgranulowanego złoża w bębnie i kontynuuje granulację w czasie kolejnych 4-20 minut, przy czym wodę wprowadza się nad przesypujące się złoże za pomocą zestawu dysz umocowanych osiowo, wewnątrz bębna granulatora.