PL233475B1

PL233475B1 - Method for producing granular mineral lime fertilizer

Info

Publication number: PL233475B1
Application number: PL42231017A
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: PL422310A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania granulowanego nawozu mineralnego wapniowego.The present invention relates to a method of producing granulated calcium mineral fertilizer.

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 do nawilżan ia granulowanych składników pylistych.There are known methods of producing granulated calcium mineral fertilizers from dolomite, limestone, chalk, gypsum and mixtures of the aforementioned components by granulating these components in disc and drum granulators, with the use of water for moisturizing granulated powdery components.

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.Post-saturation mud, otherwise known as defecosaturation mud, saturation mud, saturation sludge, defecation sludge, saturation sludge, is a waste product from sugar factories, produced in the amount of 8-12% of the processed beet mass. It contains 50% of dry matter, of which 63-77.4% is CaCOs, 7.4% MgCOs, 11.7% organic substances, 0.3-0.4% nitrogen and up to 0.5% P2O5. So far, the post-saturation mud has been deposited on piles.

Z polskiego zgłoszenia wynalazku P.417837 znany jest sposób wytwarzania nawozu mineralnego wapniowego z błota posaturacyjnego, z wykorzystaniem mączki wapiennej, w granulatorze talerzowym o pracy okresowej. Sposób ten wiąże się jednak z dużym wydatkiem energetycznym produkcji, a także wytwarzaniem granul o różnych właściwościach fizycznych.From the Polish patent application P.417837 there is known a method of producing lime mineral fertilizer from post-saturation mud, using lime flour, in a disc granulator with periodic operation. However, this method is associated with a large production energy expenditure, as well as the production of granules with different physical properties.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania granulowanych nawozów mineralnych - wapniowowych z błota posaturacyjnego, wymagającego mniejszych nakładów energetycznych i pozwalającego na produkcję nawozu o jednorodnych właściwościach wszystkich granul.The aim of the invention is to develop a method for the production of granulated mineral fertilizers - calcium from post-saturation mud, requiring lower energy expenditure and allowing the production of a fertilizer with uniform properties of all granules.

Sposób wytwarzania granulowanego nawozu mineralnego wapniowego, z materiału sypkiego, w postaci błota posaturacyjnego, w drodze jego granulacji z użyciem wody do jego nawilżania podczas granulacji, z wykorzystaniem mączki wapiennej, według wynalazku polega na 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 wapienną o uziarnieniu do 0,5 mm i wilgotności do 0,05, 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 wapienną 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.The method of producing granulated calcium mineral fertilizer from loose material, in the form of post-natural mud, by granulating it with water to moisten it during granulation, with the use of lime flour, according to the invention consists in the fact that the loose material from which the fertilizer is made , a post-saturation mud with a moisture content of up to 0.5 and a grain size of up to 2.5 mm is used, and lime flour with a grain size of up to 0.5 mm and a moisture content of up to 0.05, with the post-saturation mud first introduced into the horizontal drum granulator with periodic operation in such an amount that the ratio of the volume of the introduced mud to the volume of the granulator drum is 0.15-0.40, then the mud is granulated at the rotational speed of the granulator drum 10-25 rpm for 4-10 minutes with simultaneous spraying of the granulated the bed with water at a temperature of 10-21 ° C introduced in the form of droplets with a diameter of up to 6 mm or in the form of a stream, under a pressure of 10-30 kPa in the amount of 100-280 parts per 1000 parts by weight of the resin. Then, lime flour is applied to the bed flowing in the drum in an amount of 150-700 parts by weight per 1000 parts by weight of the granulated bed in the drum and granulation is continued for the next 4-20 minutes, with water being introduced over the flowing bed using a set of nozzles mounted axially inside the granulator drum.

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, produkeja 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.The method according to the invention enables the moisturizing liquid to be supplied evenly, especially along the axis of the drum, by means of a set of nozzles, which results in the homogenization of the properties of all fertilizer granules. Moreover, the production of the fertilizers according to the invention requires less energy, and the simple design of the drum granulators reduces the risk of complications in the production of fertilizers. Moreover, the method according to the invention allows the production of fertilizers with greater efficiency than when using disc granulators.

Sposób według wynalazku umożliwia wykorzystanie produktu odpadowego - błota saturacyjnego składowanego dotychczas zazwyczaj na pryzmach. Sposobem według wynalazku otrzymuje się nawóz mineralny zawierający związki wapniowe o dobrej jakości i składzie, zawierający ponadto różne składniki mineralne. Wprowadzanie, w ostatniej fazie procesu, mączki wapiennej 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. Dodanie mączki wapiennej wzbogaca ponadto nawóz o dodatkowe składniki mineralne. Nawóz mineralny wapniowy otrzymany sposobem według wynalazku może być z powodzeniem stosowany zamiast dotychczas stosowanych nawozów wapniowych, w szczególności do odkwaszania gleby.The method according to the invention makes it possible to use a waste product - saturation mud, previously stored usually on piles. The method according to the invention produces a mineral fertilizer containing calcium compounds of good quality and composition, and also containing various minerals. Introducing, in the last stage of the process, limestone powder into the granulator drum, covers the dampened surfaces of previously formed agglomerates with the dry material, which ensures obtaining granules forming a non-caking bed with a flowability allowing for free transport of granules to subsequent technological operations. The addition of lime flour also enriches the fertilizer with additional minerals. The calcium mineral fertilizer obtained by the method according to the invention can be successfully used instead of the previously used calcium fertilizers, in particular for soil deacidification.

Sposób wytwarzania nawozu na bazie błota posaturacyjnego według wynalazku pozwala również na wykorzystanie istniejących już instalacji i zaadaptowanie ich do produkcji omawianego nawozu.The method of producing a fertilizer based on post-saturation mud according to the invention also makes it possible to use existing plants and adapt them to the production of the fertilizer in question.

Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady.The process of the invention is illustrated by the following examples.

PL 233 475 B1PL 233 475 B1

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

W bębnie poziomego granulatora bębnowego o pracy okresowej o średnicy 500 mm i długości 400 mm umieszczono 9500 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 12 obrotów/minutę. Po wprawieniu materiału w granulatorze w ruch cyrkulacyjny zwilżano go za pomocą zestawu dysz przez 6 minut wodą o temperaturze 10°C wprowadzaną kroplami o wielkościIn the drum of a horizontal drum granulator with a periodic operation of 500 mm in diameter and 400 mm in length, 9500 g of post-saturation mud screened on a sieve with a mesh size of 2.5 mm, with a moisture content of 0.38, were placed, and then the granulator drum was rotated at a speed of 12 revolutions / minute. After the material in the granulator was put into circulation, it was wetted with a set of nozzles for 6 minutes with water at a temperature of 10 ° C introduced with drops of the size of

4,5 mm, przez dysze, pod ciśnieniem 18 kPa w ilości 1300 g. Średnice wylotowe dysz wynosiły 1,2 mm. Po 5 minutach mieszania zawartości granulatora, w czasie których nastąpiło zgranulowanie zawartego w nim błota posaturacyjnego, na tak utworzone złoże wysypano następne 2200 g mączki wapiennej o wilgotności równej 0,02 i uziarnieniu do 0,25 mm, i kontynuowano mieszanie złoża przez 5 minut, do chwili gdy cała ponownie wdozowana mączka wapienna przyłączy się do uprzednio powstałych, wilgotnych powierzchniowo granul błota posaturacyjnego, a utworzone w taki sposób aglomeraty uzyskały zagęszczoną strukturę.4.5 mm through the nozzles, under a pressure of 18 kPa in an amount of 1300 g. The outlet diameters of the nozzles were 1.2 mm. After 5 minutes of mixing the contents of the granulator, during which the post-saturation mud contained in it was granulated, another 2200 g of limestone powder with a moisture content of 0.02 and grain size of 0.25 mm was poured onto the thus formed bed, and the bed was mixed for 5 minutes, until all the re-dosed limestone flour adheres to the previously formed, surface-moist granules of post-saturation mud, and the agglomerates formed in this way obtained a dense structure.

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 dużą sypkością i odpornością na ściskanie przekraczającą 5 N.After drying the obtained bed in a laboratory dryer, the fertilizer was obtained in the form of granules with a grain size composition in the range of 1-10 mm, non-dusty and non-caking, characterized by high flowability and compressive strength exceeding 5N.

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

W bębnie poziomego granulatora bębnowego o pracy okresowej o średnicy 350 mm i długości 240 mm, umieszczono 2200 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 18 obrotów/minutę. Po wprawieniu materiału w granulatorze w ruch cyrkulacyjny zwilżano go za pomocą zestawu dysz przez 4,5 minut wodą o temperaturze 20°C wprowadzaną strugą, przez dysze, pod ciśnieniem 20 kPa w ilości 350 g. Średnice wylotowe dysz wynosiły 1,0 mm. Po 6 minutach mieszania zawartości granulatora, w czasie których nastąpiło zgranulowanie zawartego w nim błota posaturacyjnego, na tak utworzone złoże wysypano następnie 500 g mączki wapiennej 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 wapienna przyłączyła się do uprzednio powstałych, wilgotnych powierzchniowo granul błota posaturacyjnego, a utworzone w taki sposób aglomeraty uzyskały zagęszczoną strukturę.In a horizontal drum granulator with a batch operation, 350 mm in diameter and 240 mm long, 2200 g of post-saturation mud screened on a sieve with a mesh size of 2.5 mm with a moisture content of 0.38 were placed, and then the granulator drum was rotated at a speed of 18 revolutions / minute. After the material was circulated in the granulator, it was wetted with a set of nozzles for 4.5 minutes with water at 20 ° C introduced by a jet, through nozzles, under a pressure of 20 kPa in an amount of 350 g. The nozzle outlet diameters were 1.0 mm. After 6 minutes of mixing the contents of the granulator, during which the post-saturation mud contained in it was granulated, 500 g of limestone powder with a moisture content of 0.025 and grain size of 0.25 mm was then poured onto the thus formed bed, and the bed was mixed for 7 minutes until, when all of the additionally dosed lime flour adhered to the previously formed, surface-moist granules of post-natural mud, and the agglomerates formed in this way obtained a dense structure.

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 dużą sypkością i odpornością na ściskanie przekraczającą 5 N.After drying the obtained bed in a laboratory dryer, the fertilizer was obtained in the form of granules with a grain composition in the range of 1-10 mm, non-dusty and non-caking, characterized by high flowability and compressive strength exceeding 5 N.

Claims

Patent claim

1. Method for the production of granulated calcium mineral fertilizer from loose material in the form of post-natural mud, by granulating it, using water for its moistening during granulation, with the use of limestone powder, characterized in that as the loose material from which the fertilizer is made, post-saturation mud with a moisture content of up to 0.5 and a grain size of 2.5 mm, and lime flour with a grain size of up to 0.5 mm and a moisture content of up to 0.05 are used, with the post-saturation mud in the horizontal periodical drum granulator first being introduced such an amount that the ratio of the volume of the introduced mud to the volume of the granulator drum is equal to 0.15-0.40, then the mud is granulated at a rotational speed of the granulator drum of 10-25 rpm for 4-10 minutes with simultaneous spraying of the granulated bed water with a temperature of 10-21 ° C, introduced in the form of droplets with a diameter of up to 6 mm or in the form of a stream, at a pressure of 10-30 kPa in an amount of 100-280 parts by weight per 1000 parts by weight of the bed, then lime flour is applied to the bed flowing in the drum in the amount of 150-700 parts by weight per 1000 parts by weight of the granulated bed in the drum and granulation is continued for the next 4-20 minutes, with the water being poured over the flowing the bed is formed by means of a set of axially fixed nozzles inside the granulator drum.