PL242526B1 - Sposób otrzymywania nawozowej saletry amonowej z wypełniaczem - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania nawozowej saletry amonowej z wypełniaczem w postaci dolomitu wapnistego, metodą granulacji mechanicznej, charakteryzujący się tym, że do granulatora o temperaturze 100°C - 115°C wprowadza się stop azotanu amonu z dodatkiem 0,05 — 1,0% masowych siarczanu amonu o łącznym stężeniu soli 95,0 — 97,5% masowych oraz zmielony dolomit wapnisty o zawartości 18,0 - 20,4% masowych magnezu w przeliczeniu na MgO w ilości 0,021 - 0,107 części masowych w stosunku do masy wprowadzonego stopu azotanu amonu, po czym uzyskane granule suszy się, klasyfikuje, wydzieloną frakcję produktu kondycjonuje się, a niewymiarowe frakcje produktu po ewentualnym rozdrobnieniu zawraca do granulatora.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania nawozowej saletry amonowej o wysokiej zawartości azotu na bazie azotanu amonu z wypełniaczem w postaci dolomitu.

Ze stanu techniki znany jest z polskiego opisu patentowego Pat. 187188 sposób wytwarzania nawozowej saletry amonowej, metodą granulacji mechanicznej stopu azotanu amonowego, z wykorzystaniem surowca dolomitowego, który charakteryzuje się tym, że do granulatora wprowadza się 88,7-96,6% masowych azotanu amonowego i siarczanu amonowego, w postaci stopu azotanu amonowego, zawierającego 93-95% masowych azotanu amonowego i 0,1-1,1% masowych siarczanu amonowego, oraz 3,4-11,3% masowych mączki dolomitowej, zawierającej 29,0-30,4% masowych tlenku wapniowego, 20,4-22,0% masowych tlenku magnezowego, poniżej 0,40% masowych Fe2O3, poniżej 0,30% masowych AI2O3, poniżej 1,10% masowych SC2, po czym wytworzone granule suszy się, oddziela frakcję o żądanym uziarnieniu, a pozostałość, po ewentualnym rozdrobnieniu, zawraca się do granulatora.

Bardzo istotnym składnikiem nawozu będącego przedmiotem patentu Pat.187188 jest wypełniacz węglanowy określany mianem dolomitu. W przyrodzie rzadko występują czyste skały dolomitowe. Zazwyczaj są to skały wapienno-dolomityczne. W badaniach surowcowych stosuje się klasyfikację takich skał traktując je jako mieszaninę dolomitu i wapienia, i wyróżnia się 7 rodzajów skał w zależności od zawartości magnezu (dolomit, dolomit wapnisty, dolomit wapienny, wapień dolomitowy, wapień dolomityczny i wapień - S. Kozłowski, Surowce skalne Polski, Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa 1986). Zgodnie z tą klasyfikacją surowiec używany do produkcji saletry amonowej zgodnie z patentem Pat.187188 należy określić mianem dolomitu.

Saletrę amonową do celów nawozowych otrzymuje się przy wykorzystaniu dwóch podstawowych grup metod, różniących się sposobem otrzymywania produktu końcowego czyli granul nawozu. Są to: grupa metod opartych o granulację wieżową oraz grupa metod opartych o granulację mechaniczną (mieszarkową, bębnową, talerzową itp.). Produkty o najwyższej jakości otrzymywane metodą granulacji wieżowej (najczęściej zawierające dodatek azotanu magnezu) charakteryzują się kulistym kształtem, średnicą zastępczą granul 1,8-2,7 mm oraz wytrzymałością granul na ściskanie 10-25 N/granulę. Zawierają w swoim składzie dodatek lub kombinację kilku dodatków zapewniających podwyższoną stabilność własności fizykochemicznych i użytkowych podczas długotrwałego przechowywania, w szczególności takich jak: postać fizyczna (kształt i struktura), wytrzymałość na ściskanie, sypkość, a także retencja oleju i odporność na przenoszenie detonacji. Niekiedy saletra amonowa granulowana wieżowo zawiera w swoim składzie także wypełniacz.

Nawozy typu azotanu amonu i azotanu amonu z wypełniaczem znane ze stanu techniki zawierają zwykle dodatki poprawiające własności użytkowe uzyskiwanych produktów i/lub usprawniające przebieg procesu granulacji nawozów. Najczęściej stosowanymi dodatkami stosowanymi w technologii wytwarzania nawozów saletrzanych są azotan magnezu oraz siarczany amonu, glinu, magnezu i żelaza (II) i (III).

Nawozowa saletra amonowa granulowana wieżowo zawierająca dodatek azotanu magnezu, bezpośrednio po jej otrzymaniu, a także po krótkim czasie przechowywania (okres co najwyżej kilku miesięcy), wykazuje trwałość postaci fizycznej i odporność na szoki temperaturowe, ale już po kilku miesiącach (3-4) jej wytrzymałość na ściskanie i odporność na szoki temperaturowe wyraźnie spada.

Powszechnie stosowanym dodatkiem poprawiającym własności saletry amonowej, zwłaszcza granulowanej wieżowo, jest azotan magnezu. Powoduje on ustabilizowanie IV odmiany fazowej azotanu amonu, dzięki czemu granule saletry zachowują swoją postać fizyczną i wykazują mniejszą skłonność do zbrylania podczas przechowywania. Dodatek ten stosuje się w ilości około 1,5%, a cechą ujemną jego stosowania jest wyraźne zwiększanie higroskopijności produktu. Jest on na ogół wprowadzany do roztworu azotanu amonu przed jego końcowym zatężaniem i przed granulacją metodą wieżową lub mechaniczną, z wypełniaczem lub bez wypełniacza. Podobne oddziaływanie wykazuje siarczan magnezu wprowadzany w takim samym etapie procesu jak azotan magnezu, lecz uważa się, że ten dodatek jest mniej skuteczny niż azotan magnezu (W. Pągowski i współautorzy, Pr. Nauk. ITN i NM PWr., nr 39, s. 35-42, 1994).

W związku z wysoką twardością dolomitu o wysokiej czystości, stosowanego jako wypełniacz w nawozach znanych ze stanu techniki, zaobserwowano szybsze zużywanie się elementów młyna oraz wysoką energochłonność mielenia surowca dolomitowego. Wysoka czystość dolomitu powodowała również niższą wzajemną reaktywność dolomitu i azotanu amonu. W przypadku nawet małych różnic w składzie dolomitu pojawiały się trudności z doborem optymalnych parametrów granulacji.

Pojawiła się więc konieczność opracowania sposobu otrzymywania nawozowej saletry amonowej z wypełniaczem metodą granulacji mechanicznej, który to sposób umożliwiałby uzyskanie nawozu o niezmniejszonej zawartości azotu w stosunku do znanych nawozów ze stanu techniki, a jednocześnie umożliwiałby uzyskanie stabilnych parametrów granulacji, a także pozwolił na wydłużenie pracy elementów młyna i zmniejszyłby energochłonność etapu mielenia surowca.

Celem wynalazku było otrzymanie nawozu o podwyższonej zawartości azotu i o ulepszonych własnościach użytkowych, takich jak twardość granul, trwałość ich postaci i struktury podczas długotrwałego przechowywania, w porównaniu z nawozami znanymi ze stanu techniki przy niższych kosztach jego otrzymywania. Celem wynalazku było również obniżenie kosztów otrzymywania nawozowej saletry amonowej przy równoczesnej poprawie jej własności użytkowych.

Istotą wynalazku jest sposób otrzymywania nawozowej saletry amonowej z wypełniaczem w postaci dolomitu wapnistego, metodą granulacji mechanicznej, charakteryzujący się tym, że do granulatora o temperaturze 100°C-115°C wprowadza się stop azotanu amonu z dodatkiem 0,05-1,0% mas. siarczanu amonu o łącznym stężeniu soli 95,0-97,5% mas. oraz zmielony dolomit wapnisty o zawartości 18,0-20,4% magnezu w przeliczeniu na MgO, w ilości 0,011-0,107 części masowych w stosunku do masy wprowadzonego stopu azotanu amonu, po czym uzyskane granule suszy się, klasyfikuje, wydzieloną frakcję produktu kondycjonuje się, a niewymiarowe frakcje produktu po ewentualnym rozdrobnieniu zawraca do granulatora.

Opcjonalnie, do granulatora o temperaturze 102°C - 115°C wprowadza się stop azotanu amonu z dodatkiem 0,05-1,0% mas. siarczanu amonu oraz ponadto 0,01-0,50% mas. ortofosforanu jedno i/lub dwuamonowego o łącznym stężeniu soli 95,0-97,5% mas., zmielony dolomit wapnisty o zawartości 18,0-19,5% magnezu w przeliczeniu na MgO w ilości 0,019-0,107 części masowych w stosunku do masy wprowadzonego stopu azotanu amonu, po czym uzyskane granule suszy się, klasyfikuje, wydzieloną frakcję produktu kondycjonuje się, a niewymiarowe frakcje produktu po ewentualnym rozdrobnieniu zawraca do granulatora.

W korzystnym przykładzie realizacji wynalazku do granulatora o temperaturze 102°C-111°C wprowadza się stop azotanu amonu z dodatkiem 0,05-1,0% mas. siarczanu amonu oraz ponadto 0,01-0,50% mas. kwasu ortoborowego, 0,016-0,107 części masowych zmielonego dolomitu wapnistego o zawartości 18,0-19,5% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO, w stosunku do masy wprowadzonego stopu azotanu amonu, po czym uzyskane granule suszy się, klasyfikuje, wydzieloną frakcję produktu kondycjonuje się, a niewymiarowe frakcje produktu po ewentualnym rozdrobnieniu zawraca do granulatora.

Dodatki ortofosforanów jedno- i/lub dwuamonowego lub kwasu ortoborowego wprowadza się do węzła granulacji w ilości zwiększonej o 15% mas. w stosunku do ilości wprowadzanej do stopu.

Korzystnie zastosowana w sposobie według wynalazku mączka dolomitowa zawiera 30,433,0% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO, o zawartości 18,0-20,4% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO, o zawartości poniżej 0,45% mas. glinu w przeliczeniu na AI2O3, o zawartości poniżej 0,55% mas. żelaza w przeliczeniu na Fe2O3 oraz o zawartości poniżej 2,8% mas. części nierozpuszczalnych w kwasie solnym.

Mączka dolomitowa, korzystnie zawiera co najmniej 95% mas. ziaren przechodzących przez sito o rozmiarach oczek 0,060 mm.

Opcjonalnie pH stopu azotanu amonu wraz z dodatkami po 10-krotnym rozcieńczeniu wodą destylowaną wynosi 5,0-6,0.

Korzystnie otrzymuje się produkt o zawartości 0,15-0,30% mas. H2O, którego pH 10% zawiesiny wynosi powyżej 6,5.

Korzystnie otrzymuje się produkt o zawartości 0,05-0,15% mas. azotanów wapnia i magnezu.

Cel wynalazku został osiągnięty w wyniku zastosowania jako wypełniacza dolomitu wapnistego (o zawartości 18,0-20,4% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO) zamiast dolomitu o wysokiej czystości (o zawartości powyżej 20,4% MgO), a także poprzez zmianę parametrów procesowych. W korzystnym przykładzie wykonania wynalazku cel został osiągnięty także w wyniku dodatku ortofosforanu jednoamonowego i/lub ortofosforanu dwuamonowego do stopu azotanu amonu z zawartością siarczanu amonu lub do węzła granulacji.

Korzystnie w sposobie według wynalazku zastosowano dodatek kwasu ortoborowego do stopu lub do węzła granulacji, do którego kieruje się stop azotanu amonu z zawartością siarczanu amonu i dolomit wapnisty (o niższej jakości niż stosowany uprzednio w sposobie według patentu PL187188). Warianty sposobu według wynalazku z zastosowaniem dodatku ortofosforanów lub kwasu borowego dotyczą dolomitu wapnistego o najniższej zawartości magnezu (18,0-19,0% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO),ale dają także pozytywne efekty przy nieco lepszym dolomicie wapnistym (o zawartości 19,0-20,4% mas. magnezu MgO).

Nieoczekiwanie okazało się, że równoczesne użycie dolomitu o obniżonej zawartości magnezu, czyli dolomitu wapnistego, jego dokładniejsze zmielenie oraz nieoczywiste zmiany parametrów procesowych, takie jak: podwyższenie stężenia i pH stopu oraz podwyższenie temperatury w węźle granulacji, a także ewentualne wzbogacenie składu stopu o dodatek ortofosforanów amonu lub kwasu ortoborowego lub wprowadzenie tych dodatków do węzła granulacji, pozwalają na płynne prowadzenie procesu wytwarzania nawozu o zwiększonej zawartości azotu w porównaniu z saletrą amonową o zawartości 32% mas. N. Otrzymany w takich warunkach produkt wykazuje bardzo dobrą jakość.

Ponadto zastosowanie sposobu według wynalazku powoduje poprawę własności saletry amonowej o niższej zawartości azotu niż 32% mas. N.

Nieoczekiwanie okazało się, że jednoczesne zastosowanie w sposobie według wynalazku saletry amonowej o zawartości powyżej 32% mas. azotu oraz zamiana dolomitu na dolomit wapnisty, czyli zmiana składu dolomitu na uboższy w magnez w porównaniu z dolomitem stosowanym w stanie techniki, a także znaczące i nieoczywiste zmiany parametrów procesowych, umożliwiają uzyskanie nawozu o wysokiej wytrzymałości granul. Według niniejszego wynalazku wysoką jakość produktu zapewnia użycie dolomitu o zawartości 19,0-20,4% magnezu w przeliczeniu na MgO przy znacząco zmienionych parametrach procesowych. Takimi zmianami procesowymi w sposobie otrzymywania saletry amonowej według niniejszego wynalazku są: podwyższenie łącznego stężenia stopu z około 94% mas. na powyżej 95% mas. i pH stopu kierowanego do granulatora z 4,5-5,6 na 5,5-6,0 oraz podwyższenie temperatury pracy węzła granulacji o kilka do kilkunastu °C.

W korzystnym przykładzie wynalazku, dla zapewnienia wysokiej jakości saletry amonowej zawartości powyżej 32% mas. azotu otrzymanej z udziałem dolomitu wapnistego o zawartości 18,0-19,0% mas. MgO, stosuje się jeden z dwóch dodatków do stopu lub do węzła granulacji: ortofosforan jednoamonowy i/lub dwuamonowy lub kwas ortoborowy.

W wyniku stosowania wynalazku poprawie ulega jakość saletry w zakresie zawartości azotu 31,5-34,0% mas., z tym że efekt poprawy jakości nawozu jest szczególnie duży dla zawartości azotu powyżej 32,0% mas. O poprawie własności saletry amonowej w wyniku stosowania wynalazku świadczą: wysoka wytrzymałość granul na ściskanie po wytworzeniu po rocznym przechowywaniu, wysoka odporność na zmiany temperatury, a także niska retencja oleju nie ulegająca praktycznie zmianie podczas przechowywania.

Dzięki zastosowaniu dolomitu wapnistego w sposobie według wynalazku uzyskano znaczne oszczędności w zużyciu energii podczas mielenia wypełniacza.

Efekty stosowania sposobu według wynalazku zostały zilustrowane przykładami 1-12. W przykładach tych zamieszczono charakterystykę surowców i produktów oraz parametry procesowe.

Przykład 1

Do węzła granulacji mechanicznej instalacji przemysłowej wytwarzającej nawozy saletrzane skierowano 39,8 ton/h stopu o łącznej zawartości 96,4% mas. NH4NO3 i (NH4)2SO4; 1,52 ton mączki dolomitu wapnistego oraz 95,0 ton/h zawrotu niewymiarowego produktu (podziarna i rozdrobnionego nadziarna). Udziały azotanu i siarczanu amonu w mieszaninie soli zawartych w stopie wynosiły odpowiednio: 99,5 i 0,5% mas., a pH stopu wynosiło 5,6. W wyniku granulacji mieszaniny surowców i zawrotu w temperaturze 115°C, a następnie suszenia i klasyfikacji wysuszonego półproduktu, uzyskano 40,0 ton produktu o uziarnieniu 2,0-5,0 mm oraz 95,0 ton/h zawrotu, który po rozdrobnieniu nadziarna skierowano do węzła granulacji.

Użyty do procesu dolomit wapnisty zawierał 20,4% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO oraz 30,4% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Uzyskany produkt wykazuje zawartość 33,5% mas. N oraz 0,77% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO i 1,13% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Za wartość wody w produkcie wynosiła 0,28% mas., a łączna zawartość azotanów wapnia i magnezu 0,13% mas. Średnica zastępcza granul uzyskanego produktu wynosi 3,79 mm, a średnia wytrzymałość na ściskanie frakcji produktu o uziarnieniu 3,15-4,00 mm wynosi 70,2 N/granulę. Partię produktu przechowywano przez 12 miesięcy w laboratorium. Pobraną z tej partii próbkę poddano szokowym zmianom temperatury (50°C/25°C). Okazało się, że po 15 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość granul wynosiła 41,3 N/granulę i nie stwierdzono widocznych objawów degradacji granul, takich jak spękania czy też obecność pyłu. Po 25 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość na ściskanie wynosiła 25,8 N/granulę i pojawiło się 2% obj. pyłu. Retencja oleju produktu po rocznym przechowywaniu wyniosła 2,11% mas.

Badania odporności na zmiany temperatury oraz retencja oleju po rocznym przechowywaniu świadczą o stabilności własności użytkowych saletry amonowej wytworzonej przy wykorzystaniu jako surowców stopu azotanu amonu z zawartością siarczanu amonu i dolomitu wapnistego o zawartości 20,3% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO, przy zmienionych parametrach procesowych w porównaniu z patentem PL 187188 (wyraźnie niższa zawartość MgO w surowcu dolomitowym, podwyższona znacząco nawet o 9°C temperatura granulacji, co pozwala na przypuszczenie, że reakcja podwójnej wymiany między azotanem amonu i dolomitem powinna ulec przynajmniej dwukrotnemu przyspieszeniu, co powinno spowodować obniżenie jakości nawozu).

Próbka nawozu otrzymanego w tej samej instalacji o zawartości 33,1% N, lecz wytworzonego z użyciem dolomitu o zawartości powyżej 20,4% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO jako wypełniacza, przy zachowaniu parametrów procesowych zgodnie z patentem PL187188 wykazała wytrzymałość na ściskanie 54,2 N/granulę; po 15 cyklach zmian temperatury wytrzymałość na ściskanie wyniosła 23,4 N/granulę oraz stwierdzono, że 10% obj. granul rozpadło się na pył.

Przykład 2

Przykład 2 dotyczy produktu otrzymanego z użyciem dolomitu wapnistego o niższej zawartości magnezu, a więc bardziej reaktywnego. Zastosowano więc zwiększoną dawkę siarczanu amonu i podwyższono pH stopu.

Do węzła granulacji mechanicznej instalacji przemysłowej wytwarzającej nawozy saletrzane skierowano 40,7 ton/h stopu o łącznej zawartości 95,2% mas. NH4NO3 i (NH4)2SO4, 1,15 tony/h mączki dolomitu wapnistego oraz 105,4 ton/h zawrotu niewymiarowego produktu (podziarna i rozdrobnionego nadziarna). Udziały azotanu i siarczanu amonu w mieszaninie soli zawartych w stopie wynosiły odpowiednio 99,0 i 1,0% mas., a pH stopu wynosiło 5,8. W wyniku granulacji w temperaturze 109°C, suszenia i klasyfikacji wysuszonego półproduktu uzyskano 40,0 ton produktu o uziarnieniu 2,0-5,0 mm oraz 105,4 ton/h zawrotu (podziarna i nadziarna), który po rozdrobnieniu nadziarna skierowano do węzła granulacji. Użyty do procesu dolomit wapnisty zawierał 19,8% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO oraz 30,5% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Uzyskany produkt wykazuje zawartość 33,8% mas. N; 0,57% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO i 0,88% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Zawartość wody w produkcie wyniosła 0,25% mas., a łączna zawartość azotanów wapnia i magnezu 0,09% mas. Średnica zastępcza uzyskanego produktu wynosi 3,82 mm, a średnia wytrzymałość na ściskanie frakcji produktu o uziarnieniu 3,15-4,00 mm wynosi 62,4 N/granulę.

Pobraną z tej partii produktu próbkę przechowywano w laboratorium przez rok i następnie poddano szokowym zmianom temperatury (50°C/25°C). Okazało się, że po 15 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość granul wynosiła 39,4 N/granulę i nie stwierdzono widocznych objawów degradacji granul, takich jak spękania czy też obecność pyłu. Po 25 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość na ściskanie wynosiła 24,4 N/granulę i stwierdzono obecność 3% obj. pyłu. Retencja oleju produktu po rocznym przechowywaniu wyniosła 2,38% mas.

Wyniki przeprowadzonych badań próbki nawozu po rocznym przechowywaniu świadczą o tym, że produkt otrzymany sposobem według wynalazku wykazuje wysoką jakość.

Próbka nawozu wytworzonego w tej samej instalacji według starej technologii, o zawartości 33% mas. N, z użyciem dolomitu o zawartości 20,6% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO jako wypełniacza wykazała odpowiednio: wytrzymałość na ściskanie po wytworzeniu 54,2 N/granulę, po 15 cyklach zmian temperatury wytrzymałość na ściskanie wyniosła 23,4 N/granulę i stwierdzono obecność 5% obj. pyłu; a po 25 cyklach zmian temperatury wytrzymałość granul na ściskanie spadła do 4 N/granulę i stwierdzono, że ponad 30% granul rozpada się na pył. Retencja oleju wyniosła 3,8% mas.. Uzyskane wyniki świadczą o tym, że sposób otrzymywania saletry o zawartości powyżej 32% N według wynalazku jest efektywny i zapewnia wysoką jakość produktu.

Przykład 3

Do węzła granulacji mechanicznej instalacji przemysłowej wytwarzającej nawozy saletrzane skierowano 40,0 ton/h stopu o łącznej zawartości 96,1% mas. NH4NO3 i (NH4)2SO4, 1,48 ton/h mączki dolomitu wapnistego oraz 100,1 ton/h zawrotu niewymiarowego produktu (podziarna i rozdrobnionego nadziarna). Udziały azotanu i siarczanu amonu w mieszaninie soli zawartych w stopie wynosiły odpowiednio 99,5 i 0,5% mas., a pH stopu wyniosło 5,7. W wyniku granulacji w temperaturze 107°C, suszenia i klasyfikacji wysuszonego półproduktu uzyskano 40,0 ton produktu o uziarnieniu 2,0-5,0 mm oraz 100,1 ton/h zawrotu (podziarna i nadziarna), który po rozdrobnieniu nadziarna skierowano do węzła granulacji. Użyty do procesu dolomit wapnisty zawierał 19,1% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO oraz 31,5% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Uzyskany produkt wykazuje zawartość 33,6% mas. N, 0,71% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO oraz 1,17% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Zawartość wody w produkcie wyniosła 0,20% mas., a łączna zawartość azotanów wapnia i magnezu 0,11% mas.

Średnica zastępcza uzyskanego produktu wynosi 3,87 mm, a średnia wytrzymałość na ściskanie frakcji produktu o uziarnieniu 3,15-4,00 mm wynosi 65,4 N/granulę. Pobraną z tej partii próbkę po rocznym przechowywaniu w laboratorium poddano szokowym zmianom temperatury (50°C/25°C). Okazało się, że po 15 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość granul wyniosła 45,4 N/granulę i nie stwierdzono widocznych objawów degradacji granul, takich jak spękania czy też obecność pyłu. Po 25 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość na ściskanie wynosiła 22,4 N/granulę i pojawiło się 2% obj. pyłu. Retencja oleju próbki po rocznym przechowywaniu wyniosła 2,68% mas.

Wyniki badań odporności na zmiany temperatury oraz retencji oleju wykazały, że wytworzony produkt zachowuje korzystne własności użytkowe przynajmniej przez rok. Próbkę nawozu wytworzonego w tej samej instalacji o zawartości 32,05% mas. N i 1,44% magnezu w przeliczeniu na MgO, wytworzonego zgodnie z patentem PL 187188 z użyciem dolomitu wapnistego o zawartości 19,0% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO jako wypełniacza wykazała odpowiednio: wytrzymałość na ściskanie wynosiła 59,4 N/granulę; po 15 cyklach zmian temperatury wytrzymałość na ściskanie wyniosła 23,0 N/granulę i stwierdzono obecność 1% obj. pyłu; po 25 cyklach zmian temperatury wytrzymałość granul na ściskanie spadła do 18,4 N/granulę i pojawiło się 12% obj. pyłu. Retencja oleju wyniosła 2,61% mas.

Uzyskane wyniki świadczą o tym, że nawóz wytworzony według naszego wynalazku wykazuje lepsze własności niż produkt o niższej zawartości azotu otrzymany z użyciem dolomitu wapnistego o podobnej zawartości magnezu według wcześniej stosowanej technologii.

Przykład 4

Do węzła granulacji mechanicznej instalacji przemysłowej wytwarzającej nawozy saletrzane skierowano 38,7 ton/h stopu o łącznej zawartości 95,0% mas. NH4NO3 i (NH4)2SO4, 3,81 ton/h mączki dolomitu wapnistego oraz 90,3 ton/h zawrotu niewymiarowego produktu (podziarna i rozdrobnionego nadziarna). Udziały azotanu amonu i siarczanu amonu w mieszaninie soli zawartych w stopie wynosiły odpowiednio 99,5 i 0,5% mas. a pH stopu wynosiło 6,0. W wyniku granulacji w temperaturze 102°C, suszenia i klasyfikacji wysuszonego półproduktu uzyskano 40,0 ton produktu o uziarnieniu 2,0-5,0 mm oraz 90,3 ton/h zawrotu, który skierowano do węzła granulacji. Użyty do procesu dolomit wapnisty zawierał 18,0% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO oraz 33,0% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Uzyskany produkt wykazuje zawartość 31,5% 10 mas. N, 1,71% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO oraz 3,14% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Zawartość wody w produkcie wynosiła 0,30% mas., a łączna zawartość azotanów wapnia i magnezu 0,05% mas.

Średnica zastępcza uzyskanego produktu wynosi 3,96 mm, a średnia wytrzymałość na ściskanie frakcji produktu o uziarnieniu 3,15-4,00 mm wynosi 60,4 N/granulę. Pobraną z tej partii próbkę (po rocznym przechowywaniu w laboratorium) poddano szokowym zmianom temperatury (50°C/25°C). Okazało się, że po 15 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość granul wynosiła 37,3 N/granulę i nie stwierdzono widocznych objawów degradacji granul, takich jak spękania czy też obecność pyłu. Po 25 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość na ściskanie wynosiła 20,6 N/granulę i pojawiło się 5% obj. pyłu. Retencja oleju produktu po rocznym przechowywaniu wyniosła 2,48% mas. Szczegółowa analiza wyników badań próbek z przykładów 1-4 wykazuje nieco niższą jakość produktu z przykładu 4.

Próbkę nawozu otrzymanego w tej samej instalacji o zawartości 32,98% mas. N, wytworzonego z użyciem dolomitu o zawartości 19,1% magnezu w przeliczeniu na MgO jako wypełniacza wykazała odpowiednio: wytrzymałość na ściskanie po miesięcznym przechowywaniu w big bagu wynosiła 65,4 N/granulę; po 15 cyklach zmian temperatury wytrzymałość na ściskanie wyniosła 22,2 N/granulę i stwierdzono obecność 3% obj. pyłu; po 25 cyklach zmian temperatury wytrzymałość granul na ściskanie spadła do 15,8 N/granulę i pojawiło się 16% obj. pyłu. Retencja oleju wyniosła 3,01% mas.

W związku z nieco niższą jakością produktu uzyskanego z użyciem dolomitu o obniżonej zawartości magnezu (przykład 4) w następnych przykładach przedstawiono rezultaty prób poprawy jakości saletry o zawartości powyżej 32% mas. N w wyniku zastosowania dodatku ortofosforanów jedno i dwuamonowego. Niemniej jednak produkt otrzymany według wynalazku jest znacznie lepszy niż wytworzony według wcześniej stosowanej technologii.

Przykład 5

Z uwagi na niższą jakość saletry amonowej otrzymanej przy użyciu stopu azotanu amonu z dodatkiem siarczanu amonu i dolomitu wapnistego o niższej zawartości magnezu, w przykładach 5-7 przedstawiono wyniki badań próbek saletry amonowej otrzymanej z dodatkami ortosforanów jednoi dwuamonowego, wprowadzanych do stopu lub do węzła granulacji.

W przykładzie 5 przedstawiono wyniki próby, w której NH4H2PO4 wprowadzono do stopu. Do węzła granulacji mechanicznej instalacji przemysłowej wytwarzającej nawozy saletrzane skierowano 39,1 ton/h stopu o łącznej zawartości 95,5% mas. NH4NO3,(NH4)2SO4 i NH4H2PO4, 2,56 ton/h mączki dolomitu wapnistego oraz 100,2 ton/h zawrotu niewymiarowego produktu (podziarna i rozdrobnionego nadziarna). Udziały azotanu, siarczanu i ortofosforanu jednoamonowego w mieszaninie soli zawartych w stopie wynosiły odpowiednio: 99,6; 0,35 i 0,05% mas., a pH stopu wynosiło 5,7.

W wyniku granulacji w temperaturze 104°C, suszenia i klasyfikacji wysuszonego półproduktu uzyskano 40,0 ton/h produktu o uziarnieniu 2,0-5,0 mm oraz 100,2 ton/h zawrotu (podziarna i nadziarna), który po rozdrobnieniu nadziarna skierowano do węzła granulacji. Użyty do procesu dolomit wapnisty zawierał 18,5% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO oraz 32,9% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Uzyskany produkt wykazuje zawartość 32,6% mas. N, 1,18% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO oraz 2,11% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Zawartość wody w produkcie wynosiła 0,30% mas., a zawartość łączna azotanów wapnia i magnezu wynosiła 0,10% mas.

Średnica zastępcza uzyskanego produktu wynosi 3,85 mm, a średnia wytrzymałość na ściskanie frakcji produktu o uziarnieniu 3,15-4,00 mm wynosi 65,0 N/granulę. Wytworzony produkt przechowywano przez 12 miesięcy w laboratorium. Pobraną z tej partii próbkę (po 12 miesiącach przechowywania w laboratorium) poddano szokowym zmianom temperatury (50°C/25°C). Okazało się, że po 15 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość granul wynosiła 37,4 N/granulę i nie stwierdzono widocznych objawów degradacji granul, takich jak spękania czy też obecność pyłu. Po 25 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość na ściskanie wynosiła 32,8 N/granulę i pojawiły się ślady pyłu. Retencja oleju produktu po rocznym przechowywaniu wyniosła 3,02% mas.

Okazało się, że zastosowanie dodatku NH4H2PO4 do stopu pozwala na uzyskanie produktu o podwyższonej jakości w stosunku do produktu otrzymanego przy użyciu dolomitu wapnistego o obniżonej zawartości magnezu i stopu azotanu amonu zawierającego tylko siarczan amonu.

Przykład 6

Do węzła granulacji mechanicznej instalacji przemysłowej wytwarzającej nawozy saletrzane skierowano 39,0 ton/h stopu o łącznej 95,5% mas. NH4NO3, (NH4)2SO4 i (NH4)2HPO4, 2,69 ton/h mączki dolomitu wapnistego oraz 98,2 ton/h zawrotu niewymiarowego produktu (podziarna i rozdrobnionego nadziarna).

Udziały azotanu, siarczanu i ortofosforanu dwuamonowego w mieszaninie soli zawartych w stopie wynosiły odpowiednio: 99,59; 0,35 i 0,06% mas., a pH stopu wynosiło 5,5.

W wyniku granulacji w temperaturze 104°C, suszenia i klasyfikacji wysuszonego półproduktu uzyskano 40,0 ton/h produktu o uziarnieniu 2,0-5,0 mm oraz 98,2 ton/h zawrotu (podziarna i nadziarna), który po rozdrobnieniu nadziarna skierowano do węzła granulacji. Użyty do procesu dolomit wapnisty zawierał 18,5% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO oraz 32,9% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Uzyskany produkt wykazuje zawartość 32,5% mas. N, 1,24% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO oraz 2,21% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Zawartość wody w produkcie wynosiła 0,27% mas., a łączna zawartość azotanów wapnia i magnezu 0,09% mas.

Średnica zastępcza uzyskanego produktu wynosi 3,90 mm, a średnia wytrzymałość na ścisk anie frakcji produktu o uziarnieniu 3,15-4,00 mm wynosi 70,2 N/granulę.

Partię produktu przechowywano przez 12 miesięcy w laboratorium.

Pobraną z tej partii próbkę poddano szokowym zmianom temperatury (50°C/25°C). Okazało się, że po 15 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość granul wynosiła 38,4 N/granulę i nie stwierdzono widocznych objawów degradacji granul, takich jak spękania czy też obecność pyłu. Po 25 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość na ściskanie wynosiła 29,4 N/granulę i pojawiło się 3% obj. pyłu. Retencja oleju produktu po rocznym przechowywaniu wyniosła 2,82% mas.

Badania odporności na zmiany temperatury oraz retencji oleju po rocznym przechowywaniu w laboratorium świadczą o tym, że uzyskany produkt wykazuje wysoką stabilność własności podczas przechowywania. Równocześnie należy stwierdzić, że ortofosforan dwuamonowy wykazuje korzystne oddziaływanie na własności produktu uzyskanego przy wykorzystaniu dolomitu wapnistego o obniżonej zawartości magnezu. Oddziaływanie ortofosforanu dwuamonowego jest zbliżone do oddziaływania ortofosforanu jednoamonowego.

W wyniku przeprowadzonych działań zmierzających do poprawy jakości saletry amonowej o zawartości powyżej 32% mas. N uzasadnione wydaje się spostrzeżenie, że dla zawartości magnezu w dolomicie wapnistym powyżej 19,0% mas. w przeliczeniu na MgO, wystarczającym rozwiązaniem jest podwyższenie stężenia stopu i podwyższenie temperatury granulacji. Dla niższej zawartości magnezu w dolomicie wapnistym podwyższenie jakości produktu można uzyskać w wyniku dodatku ortofosforanów amonu do stopu.

Przykład 7

Do węzła granulacji mechanicznej instalacji przemysłowej wytwarzającej nawozy saletrzane skierowano 39,0 ton/h stopu o łącznej zawartości 95,5% mas. NH4NO3 i (NH4)2SO4, 2,69 ton/h mączki dolomitu wapnistego, 0,019 ton/h ortofosforanu jednoamonowego oraz 101,2 ton/h zawrotu niewymiarowego produktu (podziarna i rozdrobnionego nadziarna). Udziały masowe azotanu i siarczanu amonu w mieszaninie soli zawartych w stopie wynosiły odpowiednio 99,65 i 0,35% mas., a pH stopu wynosiło 5,7. W wyniku granulacji w temperaturze 104°C, suszenia i klasyfikacji wysuszonego półproduktu uzyskano 40,0 ton produktu o uziarnieniu 2,0-5,0 mm oraz 101,2 ton/h zawrotu (podziarna i nadziarna), który po rozdrobnieniu nadziarna skierowano do węzła granulacji. Użyty do procesu dolomit wapnisty zawierał 18,5% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO oraz 32,5% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Uzyskany produkt wykazuje zawartość 32,5% mas. N i 1,24% mas. magnezu w przeliczeniu na Mg O oraz 2,19% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO.

Zawartość wody w produkcie wyniosła 0,25 mas., a łączna zawartość azotanów wapnia i magnezu 0,10% mas.

Średnica zastępcza uzyskanego produktu wynosi 3,90 mm, a średnia wytrzymałość na ściskanie frakcji produktu o uziarnieniu 3,15-4,00 mm wynosi 68,2 N/granulę. Pobraną z tej partii próbkę poddano szokowym zmianom temperatury (50°C/25°C). Okazało się, że po 15 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość granul wynosiła 37,4 N/granulę i nie stwierdzono widocznych objawów degradacji granul, takich jak spękania czy też obecność pyłu. Po 25 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość na ściskanie wynosiła 24,4 N/granulę i pojawiło się 4% obj. pyłu. Retencja oleju produktu po rocznym przechowywaniu wyniosła 2,93% mas.

Badania odporności na zmiany temperatury oraz retencji oleju świadczą o wysokiej jakości produktu i stabilności własności użytkowych podczas przechowywania. Ponadto stwierdzono, że zmiana dozowania dodatku ortofosforanu jednoamonowego z dodatku do stopu na dodatek do węzła granulacji w niewielkim stopniu wpływa na oddziaływanie tego dodatku. Przy wprowadzaniu dodatku do węzła granulacji można zwiększyć jego ilość z uwagi na jego gorsze rozprowadzenie w mieszaninie surowców.

Przykład 8

Kolejny wariant rozwiązania polega na zastosowaniu dodatku kwasu ortoborowego jako dodatku w procesie otrzymywania saletry amonowej wytwarzanej przy wykorzystaniu dolomitu wapnistego o obniżonej zawartości magnezu. Do węzła granulacji mechanicznej instalacji przemysłowej wytwarzającej nawozy saletrzane skierowano 37,8 ton/h stopu o łącznej zawartości 96,9% mas. NH4NO3, (NH4)2SO4 i H3BO3, 2,07 ton/h mączki dolomitu wapnistego oraz 99,5 ton/h zawrotu niewymiarowego produktu (podziarna rozdrobnionego nadziarna). Udziały masowe azotanu amonu, siarczanu amonu i kwasu ortoborowego w mieszaninie składników rozpuszczonych w stopie wynoszą odpowiednio 99,50; 0,35 i 0,15% mas., a pH stopu wynosiło 5,7. W wyniku granulacji w temperaturze 110°C, suszenia i klasyfikacji wysuszonego półproduktu uzyskano 40,0 ton/h produktu o uziarnieniu 2,0-5,0 mm oraz 99,5 ton/h zawrotu (podziarna i nadziarna), który po rozdrobnieniu nadziarna skierowano do węzła granulacji. Użyty do procesu dolomit wapnisty zawierał 19,9% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO oraz 31,5% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Uzyskany produkt wykazuje zawartość 33,0% mas. N i 1,03% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO oraz 1,63% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Zawartość wody w produkcie wyniosła 0,28% mas., a łączna zawartość azotanów wapnia i magnezu 0,12% mas.

Średnica zastępcza uzyskanego produktu wynosi 3,89 mm, a średnia wytrzymałość na ściskanie frakcji produktu o uziarnieniu 3,15-4,00 mm wynosi N/granulę. Partię produktu przechowywano w laboratorium przez 12 miesięcy. Pobraną z tej partii próbkę poddano szokowym zmianom temperatury (50°C/25°C). Okazało się, że po 15 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość granul wynosiła 40,2 N/granulę i nie stwierdzono widocznych objawów degradacji granul, takich jak spękania czy też obecność pyłu. Po 25 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość na ściskanie wynosiła 30,2 N/granulę i pojawiły się ślady pyłu. Retencja oleju produktu po rocznym przechowywaniu wyniosła 3,10% mas.

Badania odporności na zmiany temperatury i retencji oleju wykazały, że uzyskany produkt wykazuje dobre własności i wysoką stabilność własności użytkowych podczas długotrwałego przechowywania. Można więc stwierdzić, że dodatek kwasu ortoborowego wpływa korzystnie na własności saletry amonowej wytworzonej przy użyciu dolomitu wapnistego o obniżonej zawartości magnezu.

Przykład 9

W tym przykładzie przedstawiono wyniki badań produktu uzyskanego przy zmianie miejsca wprowadzenia kwasu ortoborowego do układu azotan amonowy - dolomit. Zamiast do stopu azotanu amonowego z zawartością siarczanu amonu, kwas ortoborowy wprowadzono do węzła granulacji.

Do węzła granulacji mechanicznej instalacji przemysłowej wytwarzającej nawozy saletrzane skierowano 39,3 ton/h stopu o łącznej zawartości 97,0% mas. NH4NO3 i (NH4)2SO4, 1,75 ton/h mączki dolomitu wapnistego, 0,057 ton/h kwasu ortoborowego oraz 99,3 ton/h zawrotu niewymiarowego produktu (podziarna i rozdrobnionego nadziarna). Udziały masowe azotanu amonu i siarczanu amonu w mieszaninie soli zawartych w stopie wynosiły odpowiednio: 99,65 i 0,35% mas., a pH stopu wynosiło 5,7. W wyniku granulacji, suszenia i klasyfikacji wysuszonego półproduktu uzyskano 40,0 ton produktu o uziarnieniu 2,0-5,0 mm oraz 99,3 ton/h zawrotu (podziarna i nadziarna), który po rozdrobnieniu nadziarna skierowano do węzła granulacji. Użyty do procesu dolomit wapnisty zawierał 19,1% magnezu w przeliczeniu na MgO oraz 31,5% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Uzyskany produkt wykazuje zawartość 33,3% mas. N; 0,84% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO oraz 1,38% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Zawartość wody w produkcie wyniosła 0,20% mas., a łączna zawartość azotanów wapnia i magnezu 0,09% mas.

Średnica zastępcza uzyskanego produktu wynosi 3,70 mm, a średnia wytrzymałość na ściskanie frakcji produktu o uziarnieniu 3,15-4,00 mm wynosi 60,4 N/granulę. Pobraną z tej partii próbkę poddano szokowym zmianom temperatury (50°C/25°C). Okazało się, że po 15 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość granul wynosiła 37,9 N/granulę i nie stwierdzono widocznych objawów degradacji granul, takich jak spękania czy też obecność pyłu. Po 25 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość na ściskanie wynosiła 26,4 N/granulę i pojawiło się 3% pyłu. Retencja oleju produktu po rocznym przechowywaniu wyniosła 3,06% mas.

Badania odporności saletry amonowej wytworzonej z dodatkiem kwasu ortoborowego do węzła granulacji na zmiany temperatury i oznaczenia retencji oleju wykazały, że wytworzony produkt wykazuje dobre własności i wysoką stabilność własności użytkowych podczas długotrwałego przechowywania. Ponadto stwierdzono, że dodatek kwasu ortoborowego do węzła granulacji jest nieco mniej efektywny niż do stopu azotanu amonu z zawartością siarczanu amonu.

Przykład 10

Do węzła granulacji mechanicznej instalacji przemysłowej wytwarzającej nawozy saletrzane skierowano 37,7 ton/h stopu o łącznej zawartości 97,2% mas. NH4NO3, (NH4)2SO4 i NH4H2PO4, 3,23 ton/h mączki dolomitu wapnistego oraz 98,4 ton/h zawrotu niewymiarowego produktu (podziarna i rozdrobnionego nadziarna). Udziały masowe azotanu amonu, siarczanu amonu i ortofosforanu jednoamonowego w mieszaninie soli zawartych w stopie wynosiły odpowiednio: 99,55; 0,30 i 0,15% mas., a pH stopu wynosiło 6,0. W wyniku granulacji, suszenia i klasyfikacji wysuszonego półproduktu uzyskano 40,0 ton produktu o uziarnieniu 2,0-5,0 mm oraz 98,4 tony zawrotu (podziarna i nadziarna), który po rozdrobnieniu nadziarna skierowano do węzła granulacji. Użyty do procesu dolomit wapnisty zawierał 18,0% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO oraz 33,0% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Uzyskany produkt wykazuje zawartość 32,0% mas. N, 1,45% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO oraz 2,66% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Zawartość wody w produkcie wyniosła 0,29% mas., a łączna zawartość azotanów wapnia i magnezu 0,10% mas. Średnica zastępcza uzyskanego produktu wynosi 3,82 mm, a średnia wytrzymałość na ściskanie frakcji produktu o uziarnieniu 3,15-4,00 mm wynosi 64,2 N/granulę. Pobraną z tej partii próbkę poddano szokowym zmianom temperatury (50°C/25°C). Okazało się, że po 15 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość granul wynosiła 36,2 N/granulę i nie stwierdzono widocznych objawów degradacji granul, takich jak spękania czy też obecność pyłu. Po 25 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość na ściskanie wynosiła 23,4 N/granulę i pojawiło się 2% obj. pyłu. Retencja oleju produktu po rocznym przechowywaniu wyniosła 3,16% mas.

Badania odporności saletry amonowej wytworzonej z udziałem dolomitu wapnistego z relatywnie niską zawartością magnezu oraz z dodatkiem ortofosforanu jednoamonowego do stopu wykazały, że otrzymany produkt wykazuje dobre własności i wysoką stabilność własności użytkowych podczas długotrwałego przechowywania.

Przykład 11

Do węzła granulacji mechanicznej instalacji przemysłowej wytwarzającej nawozy saletrzane skierowano 39,97 ton/h stopu o łącznej zawartości 97,5% 25 NH4NO3 i (NH4)2SO4, 0,95 ton mączki dolomitu wapnistego oraz 99,4 ton/h zawrotu niewymiarowego produktu (podziarna i rozdrobnionego nadziarna). Udziały azotanu i siarczanu amonu w mieszaninie soli zawartych w stopie wynosiły odpowiednio: 99,3 i 0,7% mas., a pH stopu wynosiło 6,0. W wyniku granulacji mieszaniny surowców i zawrotu w temperaturze 115°C, a następnie suszenia i klasyfikacji wysuszonego półproduktu, uzyskano 40,0 ton produktu o uziarnieniu 2,0-5,0 mm oraz 99,4 ton/h zawrotu, który po rozdrobnieniu nadziarna skierowano do węzła granulacji.

Użyty do procesu dolomit wapnisty zawierał 20,4% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO oraz 30,4% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO.

Uzyskany produkt wykazuje zawartość 34,0% mas. N oraz 0,48% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO i 0,72% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Zawartość wody w produkcie wyniosła 0,20% mas., a łączna zawartość azotanów wapnia i magnezu 0,15% mas.

Średnica zastępcza granul uzyskanego produktu wynosi 3,92 mm, a średnia wytrzymałość na ściskanie frakcji produktu o uziarnieniu 3,15-4,00 mm wynosi 60,8 N/granulę. Partię produktu przechowywano przez 12 miesięcy w laboratorium. Pobraną z tej partii próbkę poddano szokowym zmianom temperatury (50°C/25°C). Okazało się, że po 15 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość granul wynosiła 45,2 N/granulę i nie stwierdzono widocznych objawów degradacji granul, takich jak spękania czy też obecność pyłu. Po 25 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość na ściskanie wynosiła 27,4 N/granulę i pojawiło się 3,5% obj. pyłu. Retencja oleju produktu po rocznym przechowywaniu wyniosła 2,96% mas.

Badania odporności na zmiany temperatury i retencji oleju po rocznym przechowywaniu świadczą o stabilności własności użytkowych saletry amonowej wytworzonej przy wykorzystaniu jako surowców stopu azotanu amonu z zawartością siarczanu amonu i dolomitu wapnistego o zawartości 20,4% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO, przy zmienionych parametrach procesowych w porównaniu z patentem 187188 (wyraźnie niższa zawartość MgO w surowcu dolomitowym, podwyższona znacząco - nawet o 12°C temperatura granulacji).

Próbka nawozu wytworzonego w tej samej instalacji o zawartości 33,1% mas. N, lecz wytworzonego z użyciem dolomitu o zawartości powyżej 20,4% mas. MgO jako wypełniacza, przy zachowaniu parametrów procesowych zgodnie z patentem PL 187188,wykazała wytrzymałość na ściskanie 54,2 N/granulę; po 15 cyklach zmian temperatury wytrzymałość na ściskanie wyniosła 23,4 N/granulę oraz stwierdzono, że 10% granul rozpadło się na pył.

Przykład 12

Przykład 12 dotyczy produktu uzyskanego z użyciem dolomitu wapnistego o niższej zawartości magnezu, a więc bardziej reaktywnego. Zastosowano więc dodatek ortofosforanu jednoamonowego i podwyższono pH stopu.

Do węzła granulacji mechanicznej instalacji przemysłowej wytwarzającej nawozy saletrzane skierowano 40,2 ton/h stopu o łącznej zawartości 96,9% mas. NH4NO3, (NH4)2SO4 i NH4H2PO4, 0,93 tony/h mączki dolomitu wapnistego oraz 103,4 ton/h zawrotu niewymiarowego produktu (podziarna i rozdrobnionego nadziarna). Udziały azotanu i siarczanu amonu w mieszaninie soli zawartych w stopie wynosiły odpowiednio 99,3; 0,5 i 0,2% mas., a pH stopu wynosiło 6,0.

W wyniku granulacji w temperaturze 113°C, suszenia i klasyfikacji wysuszonego półproduktu, uzyskano 40,0 ton produktu o uziarnieniu 2,0-5,0 mm oraz 103,4 ton/h zawrotu (podziarna i nadziarna), który po rozdrobnieniu nadziarna skierowano do węzła granulacji. Użyty do procesu dolomit wapnisty zawierał 18,7% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO oraz 32,9% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Uzyskany produkt wykazuje zawartość 34,0% mas. N; 0,43% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO i 0,76% mas. wapnia w przeliczeniu na CaO. Zawartość wody w produkcie wyniosła 0,20% mas., a łączna zawartość azotanów wapnia i magnezu 0,14% mas.

Średnica zastępcza uzyskanego produktu wynosi 3,85 mm, a średnia wytrzymałość na ściskanie frakcji produktu o uziarnieniu 3,15-4,00 mm wynosi 61,2 N/granulę. Pobraną z tej partii produktu próbkę przechowywano w laboratorium przez rok i następnie poddano szokowym zmianom temperatury (50°C/25°C). Okazało się, że po 15 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość granul wynosiła 39,4 N/granulę i nie stwierdzono widocznych objawów degradacji granul, takich jak spękania czy też obecność pyłu. Po 25 cyklach zmian temperatury średnia wytrzymałość na ściskanie wynosiła 25,2 N/granulę i stwierdzono obecność 3% obj. pyłu. Retencja oleju produktu po rocznym przechowywaniu wyniosła 2,88% mas.

Wyniki przeprowadzonych badań próbki nawozu po rocznym przechowywaniu świadczą o tym, że produkt wytworzony według wynalazku wykazuje wysoką jakość.

Próbkę nawozu wytworzonego w tej samej instalacji o zawartości 33% mas. N według starej technologii z użyciem dolomitu o zawartości 20,6% mas. magnezu w przeliczeniu na MgO jako wypełniacza wykazała odpowiednio: wytrzymałość na ściskanie po wytworzeniu 54,2 N/gran., po 15 cyklach zmian temperatury wytrzymałość na ściskanie wyniosła 23,4 N/granulę i stwierdzono obecności 5% obj. pyłu; a po 25 cyklach zmian temperatury wytrzymałość granul na ściskanie spadła do 4 N/granulę i stwierdzono, że ponad 30% granul rozpadła się na pył. Retencja oleju wyniosła 3,8%. Uzyskane wynik świadczą o tym, że sposób wytwarzania saletry o zawartości powyżej 32% mas. N według naszego wynalazku jest efektywny i zapewnia wysoką jakość produktu.

Claims (9)

1. Sposób otrzymywania nawozowej saletry amonowej z wypełniaczem w postaci dolomitu wapnistego, metodą granulacji mechanicznej, znamienny tym, że do granulatora o temperaturze 100-115°C wprowadza się stop azotanu amonu z dodatkiem 0,05-1,0% masowych siarczanu amonu o łącznym stężeniu soli 95,0-97,5% masowych oraz zmielony dolomit wapnisty o zawartości 18,0-20,4% masowych magnezu w przeliczeniu na MgO, w ilości 0,011-0,107 części masowych w stosunku do masy wprowadzonego stopu azotanu amonu, po czym uzyskane granule suszy się, klasyfikuje, wydzieloną frakcję produktu kondycjonuje się, a niewymiarowe frakcje produktu po ewentualnym rozdrobnieniu zawraca do granulatora.

2. Sposób otrzymywania nawozowej saletry amonowej według zastrz. 1, znamienny tym, że do granulatora o temperaturze 102-115°C wprowadza się stop azotanu amonu z dodatkiem 0,05-1,0% masowych siarczanu amonu oraz ponadto 0,01-0,50% masowych ortofosforanu jedno i/lub dwuamonowego o łącznym stężeniu soli 95,0-97,5% masowych, zmielony dolomit wapnisty o zawartości 18,0-19,5% masowych magnezu w przeliczeniu na MgO, w ilości 0,019 -0,107 części masowych w stosunku do masy wprowadzonego stopu azotanu amonu, po czym uzyskane granule suszy się, klasyfikuje, wydzieloną frakcję produktu kondycjonuje się, a niewymiarowe frakcje produktu po ewentualnym rozdrobnieniu zawraca do granulatora.

3. Sposób otrzymywania nawozowej saletry amonowej według zastrz. 1, znamienny tym, że do granulatora o temperaturze 102-111°C wprowadza się stop azotanu amonu z dodatkiem 0,05-1,0% masowych siarczanu amonu oraz ponadto 0,01-0,50% masowych kwasu ortoborowego, 0,016-0,107 części masowych zmielonego dolomitu wapnistego o zawartości 18,019,5% masowych magnezu w przeliczeniu na MgO, w stosunku do masy wprowadzonego stopu azotanu amonu, po czym uzyskane granule suszy się, klasyfikuje, wydzieloną frakcję produktu kondycjonuje się, a niewymiarowe frakcje produktu po ewentualnym rozdrobnieniu zawraca do granulatora.

4. Sposób według zastrz. 2 i/lub 3, znamienny tym, że dodatki ortofosforanów jedno- i/lub dwuamonowego lub kwasu ortoborowego wprowadza się do węzła granulacji w ilości zwiększonej o 15% masowych w stosunku do ilości wprowadzanej do stopu.

5. Sposób według zastrz. 1 i/lub 2 i/lub 3, znamienny tym, że stosuje się mączkę dolomitową o zawartości 30,4-33,0% masowych wapnia w przeliczeniu na CaO, o zawartości 18,0-20,4% masowych magnezu w przeliczeniu na MgO, o zawartości poniżej 0,45% masowych glinu w przeliczeniu na AI2O3, o zawartości poniżej 0,55% masowych żelaza w przeliczeniu na Fe2O3 oraz o zawartości poniżej 2,8% masowych części nierozpuszczalnych w kwasie solnym.

6. Sposób według zastrz. 1 i/lub 2 i/lub 3, znamienny tym, że stosuje się mączkę dolomitową, której co najmniej 95% masowych ziaren przechodzi przez sito o rozmiarach oczek 0,060 mm.

7. Sposób według zastrz. 1 i/lub 2 i/lub 3, znamienny tym, że pH stopu azotanu amonu wraz z dodatkami po 10-krotnym rozcieńczeniu wodą destylowaną wynosi 5,0-6,0.

8. Sposób według zastrz. 1 i/lub 2 i/lub 3, znamienny tym, że uzyskuje się produkt o zawartości 0,15-0,30% masowych H2O, którego pH 10% zawiesiny wynosi powyżej 6,5.

9. Sposób według zastrz. 1 i/lub 2 i/lub 3, znamienny tym, że uzyskuje się produkt o zawartości 0,05-0,15% masowych azotanów wapnia i magnezu.