PL93106B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia nawozu magnezowo-potasowego i urzadzenie do wytwarzania nawozu magnezowo-potasowego.

Jak wiadomo obok azotu, fosforu, potasu i wap¬ nia, niezbednym dla roslin elementem odzywczym jest .magnez, bedacy materialem, budulcowym chlo¬ rofilu. Chlorofil jest czynnikiem regulujacym pod¬ stawowy proces zyciowy i rozwojowy roslin jakim jest przyswajanie dwutlenku wegla i wody w dro¬ dze fotosyntezy, w wyniku której powstaja weglo¬ wodany w formie cukrów, skrobii i celulozy. Nie¬ dobór magnezu w glebie powoduje zahamowanie procesu tworzenia chlorofilu, -czego objawem ze¬ wnetrznym jest stopniowe zólkniecie zielonych czesci roslin. Ponadto magnez podobnie jak potas sa elementami niezbednymi w procesie przyswaja¬ nia fosforu przez rosliny. Ilosc magnezu odpro¬ wadzana z gleby w czasie zbioru plonów wynosi srednio 2—3 kg MgO na kazde 1000 m2 ziemi uprawnej.

Znany jest sposób wytwarzania nawozu magnezo¬ wo-potasowego polegajacy na tym, ze miesza sie ze soba siarczany magnezu i potasu, a nastepnie, w celu zmniejszenia higroskopijnosci uzyskanej mie¬ szaniny, poddaje sie ja stopniowemu ogrzewaniu do otrzymania soli (bezwodnych.

Wedlug innego znanego sposobu, sproszkowane bezwodne siarczany magnezu miesza sie ze soba i granuluje na pochylej, obrotowej 'tarczy gratula¬ cyjnej przy dodatku niewielkiej ilosci wody, a otrzymany produkt suszy w temperaturze 160— —250°C.

Sposoby te sa pracochlonne, gdyz wymagaja u- przedniego, osobnego przygotowania dwóch rodza¬ jów materialów wyjsciowych. Ze wzgledu na znacz¬ na rozpuszczalnosc wymienionych siarczanów w wo¬ dzie i slaba absorpcje jonów magnezowych po¬ przez koloidy glebowe nawozy takie stosunkowo szybko ulegaja wyplukaniu.

Celem wynalazku jest usuniecie wskazanych po¬ wyzej niedogodnosci przez opracowanie prostego sposobu i urzadzenia, umozliwiajacego wytwarza¬ nie nawozu magnezowo-potasowego dobrze zatrzy¬ mywanego przez glebe, szczególnie przydatnego dla ubogich zwykUe w magnez gleb kwasnych, jak równiez gleb ubogich w przyswajalne zwiazki fo¬ sforu.

Sposobem wedlug wynalazku, pyl uzyskany w drodze filtrowania, poprzez ceramiczne medium po¬ rowate, gazu powstajacego w czasie wytwarzania karbidu w piecu lukowo-oporowym, w wyniku re¬ akcji wapna palonego z koksem, poddaje sie wy¬ palaniu w obecnosci powietrza, ewentualnie wzbo¬ gaconego w tlen. Wymieniony pyl, korzystnie z do¬ datkiem palnych, stalych substancji odpadkowych, zwlaszcza pochodzenia roslinnego, przepuszcza sie grawitacyjnie kolejno ze strefy ogrzewania, w któ¬ rej nastepuje bezprzeponowe przechodzenie ciepla z gazów poreakcyjnych do swiezego pylu, przez strefe reakcji, w której nastepuje egzotermiczna 9310693106 3 reakcja utleniania palnych skladników pylu w wy¬ sokiej temperaturze za pomoca powie'trza, do strefy ostygania, w której nastepuje przeponowe luib bez- przeponowe ogrzewanie swiezego powietrza za po¬ moca goracego, wypalonego produktu.

Stosowany jako surowiec pyl odpadowy z pro¬ cesu wytwarzania karbidu, w stanie niewypalonym zawiera znaczne ilosci skladników szkodliwych, u- niemozliwiajacych stosowanie go bezposrednio jako nawozu. Takimi skladnikami sa cyjanki, obecne zwykle w ilosci 0,75—7,85% wagowych w przeli¬ czeniu na KCN, oraz siarka siarczkowa w ilosci 0,1—0,5°/o wagowych. Pyl ten dawniej proponowa¬ no zawracac do pieca lukowo-oporowego, jednakze rozwiazanie takie w praktyce nie przyjelo sie. Za¬ wiera on wfprawdzie pewne ilosci tlenku wapnia i wegla, lecz ponad 70% wagowych jego skladników to niepozadany balast ujemnie wyplywajacy na pro¬ ces wytwarzania karbidu. Pyl *ten obecnie nie jest w sposób uzyteczny wykorzystywany, a jego sklado¬ wanie jako materialu odpadowego na wolnym po¬ wietrzu zagraza naturalnemu srodowisku czlowie¬ ka.

Jako dodatki palne, sposobem wedlug wynalaz¬ ku, stosowac mozna materialy weglowe np. koksik, odpady elektrod weglowych, sadze itp., jednakze bardziej przydatne do tego celu sa odpowiednie materialy pochodzenia roslinnego np. wióry drewnia¬ ne, trociny, rozdrobniona makulatura, wegiel drzew¬ ny, sloma itp., gdyz otrzymany w wyniku ich spa¬ lania popiól zawiera znaczne ilosci potasu; Po¬ wietrze stosowane przy wypalaniu pylu moze byc czerpane bezposrednio z atmosfery, jednakze zwlaszcz w poczatkowej fazie procesu, w celu uzy¬ skania korzystnej dla wlasciwego wypalania pylu temperatury rzedu 400—800°C, wskazane jest wstep¬ ne ogrzanie stosowanego powietrza w osobnej na¬ grzewnicy, wzglednie jego wzbogacenie w tlen. Za¬ poczatkowanie procesu mozna równiez przeprowa¬ dzic "w dowolny inny sposclb np. przez spalenie odpowiedniej ilosci materialów palnych, miejscowe ogrzewanie elektrooporowe itp. : Otrzymany sposobem wedlug wynalazku produkt stanowi bogaty w wapno nawóz magnezowo-pota- sowy, zawierajacy w procentach wagowych zwykle do 40% MgO, 10 do 15% K20, 15 do 20% CaO, oraz mikroelementy w ilosci okolo 1,2% MnO i 0,1% Cu. Zawarte w nawozie skladniki odzywcze, dzieki jego nieznacznej rozpuszczalnosci w wodzie sa przez iglebe dolbrze zatrzymywane. Ze wzgledu na wysoka zawartosc sumaryczna tlenków Mg, K, Ca i niska zawartosc silnych anionotwórczych grup metaloidowych, których laczna zawartosc wynosi zwykle ponizej 10% wagowych, nawóz ma wybitnie charakter alkaliczny, dzieki czemu jest szczególnie przydatny w przypadku z reguly zle zatrzymujacych magnez gleb kwasnych, zwlaszcza piaszczystych.

Wzwiazku ze stosunkowo wysoka sumaryczna zawartoscia magnezdi potasu otrzymany sposobem wedlug wynalazku nawóz, stosowany moze byc rów¬ niez jako czynnik zastepujacy w pewnym zakre¬ sie nawozy fosforowe, wzglednie aktywizujacy ich dzialanie. Wytworzony nawóz stosowany moze byc w formie czystej lub w mieszaninach np. z wapnem nawozowym. 40 50 65 Urzadzenie ido wytwarzania nawozu magnezowo potasowego stanowi pionowe, korzystnie fjylindfycz- ne naczynie zamkniete, zaopatrzone w górnej, czesci w elementy do doprowadzania drobnoziarnistego surowca w postaci pylu odpadowego z procesu wytwarzania kanbiidu i ewentualnie dodatków pal¬ nych, oraz w elementy do odprowadzania gazów poreakcyjnych, zas w czesci posredniej, w elementy do nadawania ruchu obrotowego co najmniej gór¬ nym warstwom zawartych w naczyniu 'materialów, oraz umieszczone pod nimi elementy do wprowa¬ dzania powietrza do co najmniej (górnych i posred¬ nich warstw materialów, natomiast w czesci dolnej elementy do odprowadzania wypalonego pylu z na¬ czynia.

Urzadzenie moze zawierac wiecej niz jedno do¬ prowadzenie powietrza, oraz znane oiprzyrzadawa- nie do pomiaru wzglednie automatycznej regulacji takich wielkosci jak temperatura, w strefie reakcji, poziom przerabianego pylu wewnatrz naczynia, ilosc wprowadzanego powietrza, predkosc obrotowa mie¬ szadla itp. Elementy do wprowadzania powietrza, wykorzystywane moga byc do nadawania odpowied¬ nim warstwom wsadu ruchu obrotowego na zasa¬ dzie pneumatycznej.

Urzadzenie takie umozliwia wytwarzanie nawozu magnezowo-potasowego w sposób ciagly przy nie¬ znacznym zutzyciu energii pomocniczej.

Urzadzenie wedlug wynalazku jest objasnione w przykladzie wykonania (przedstawionym schema¬ tycznie na rysunku w przekroj,u osiowym.

Pionowe cylindryczne naczynie zamkniete 1, za¬ opatrzone jest w górnej czesci w zbiornik dozu¬ jacy pylu odpadowego 2 z procesu wytwarzania karbidu, w zbiornik dozujacy dodatków palnych 3 oraz w zadaszony przewód kominowy do odprowa¬ dzania gazów poreakcyjnych 4. W czesci posredniej . ma obrotowe mieszadlo grabkowe 5, czesciowo za¬ nurzone w górnych warstwach zawartych w naczy¬ niu materialów stalych. Nieco ponizej mieszadla 5, zbiornik 1 wyposazony jest w pierscien z otworami 6 do wprowadzania powietrza do górnych i posred¬ nich warstw materialów. Powietrze doprowadzane jest do pierscienia 6 poprzez wezownice grzewcza 7 zanurzona w glebszych warstwach wypalonego pylu. W dolnej czesci zrzadzenia usytuowany jest przenosnik slimakowy 8, sluzacy do odprowadzania wypalonego pylu z naczynia 1 do zbiornika pro¬ duktu 9. Swiezy pyl odpadowy z procesu wytwa¬ rzania karbidu wprowadza sie do urzadzenia za pomoca przenosnych, hermetycznych zbiorników 10.

Gotowy produkt pakowany jest w worki 11 umiesz¬ czone na wadze 12.

Wynalazek wyjasniono blizej w ponizszym przy¬ kladzie wykonania.

Przyklad. Pyl, o skladzie I podanym w po¬ nizszej tabeli otrzymany w drodze filtrowania, po¬ przez baterie swiec porolitowych, gazu powstaja¬ cego w czasie wytwarzania karbidu w pólotwartym piecu lufcotwo-oporówym, w wyniku reakcji wapna palonego z koksem, poddaje sie wypalaniu w obec¬ nosci powietrza, w urzadzeniu wedlug przykladu opisanego powyzej i przedstawionego na rysunku.

W tym celu dla zapoczatkowania reakcji, wypelnia sie naczynie 1 o wymairach 00,4X0,4 m do polowy /5 wapnem nawozowym. Nastepnie ze zbiornika 3 wprowadza sie do naczynia 1 mieszanine palna, zlozona z wegla drzewnego i trocin iw stosunku objetosciowym 1:1, w ilosci wystarczajacej do u- tworzenia warstwy grubosci okolo 5 cm. Przez wlaz, nie pokazany na rysunku, dokonuje sie zaplonu wprowadzonej mieszaniny palnej.

Po wystapieniu równomiernego zairu na calej po¬ wierzchni mieszaniny, co stwierdza sie wizualnie za pomoca wziernika w górnej pokrywie naczynia 1 i co osiaga sie odpowiednio regulujac szybkosc obrotowa mieszadla 5 oraz ilosc powietrza wpro¬ wadzonego poprzez pierscien z otworami 6, ze zbiornika dozujacego 2 rozpoczyna sie wprowadza¬ nie pylu odpadowego z pirocesu wytwarzania kar¬ bidu. Wymieniony pyl z niewielkim dodatkiem mie¬ szaniny palnej ze zbiornika 3, przepuszcza sie gra* witacyjnie kolejno ze strefy ogrzewania A, stano¬ wiacej górna warstwe wsadu, znajdujaca sie w bezposrednim sasiedztwie 'mieszadla 5, poprzez stre¬ fe reakcji B, usytuowana w okolicach pierscienia z otworami 6, do strefy ostygania C, stanowiacej dolna polowe naczynia 1. W strefie ogrzewania A nastepuje toezprzeponowe ogrzewanie swiezego pylu za pomoca goracych gazów poreakcyjnych. Wlas¬ ciwa reakcja egzotermiczna wypalania pylu naste¬ puje w strefie B. Jej wlasciwy przebieg kontro¬ luje sie za pomoca kilku umieszczonych w tej strefie termopar.

(Przez caly czas procesu temperature mierzona utrzymuje sie w granicach 500 do 700°C, co osiaga sie przez odipowiednia regulacje ilosci mieszaniny palnej dodawanej ze zbiornika 3, ilosci powietrza wprowadzanego poprzez pierscien 6 oraz przez o- kresowe uruchamianie mieszadla 5. Gazy poreak¬ cyjne odprowadza sie poprzez komin 4. W strefie ostygania C nastepuje przeponowe ogrzewanie po¬ wietrza przechodzacego przez wezownice 7, za po¬ moca goracego, wypalonego produktu, odprowadza¬ nego przenosnikiem slimakowym 8 do zbiornika 9 i ladowanego w stanie ostudzonym, w odmierzanych za pomoca wagi 12 porcjach, do worków 11. Zbior¬ nik 2 napelnia sie cyklicznie swiezym pylem wprost z hermetycznego zbiornika przenosnego 10. W wy¬ niku przerobienia 207 kg pylów odpadowych z pro¬ dukcji karbidu o srednim skladzie I z dodatkiem kg mieszaniny palnej o wyzej podanym skla¬ dzie, w ciagu jednej doby otrzymano 209 kg na¬ wozu o skladzie II. 1 Nazwa skladnika C wolny co2 Al2Os+Fe2Og SiG2 Zawartosc w % wagowych: 1 Odpadowy pyl z procesu wytwarzania karbidu I 4,74 13,00 2,15 3,05 Nawóz 1 otrzymany sposobem wedlug wynalazku II | 1,08 ,05 2,31 3yl0 116 6 Nazwa , skladnika CaO MgO MnO P - ci- so42- s*- CN" .

Cu Pb Na*0 K*0 Zawartosc w % wagowych Odpadowy pyl z procesu wytwarzania karbidu I 14,72 36,88 1,17 0,07 2,18 2,85 0,30 1,05 0,09 0,05 6,35 11,08 Nawóz otrzymany sposobem wedlug wynalazku II ,35 38,00 1,23 0,06 2,21 v 2,40 0,02 0,10 0,05. 6,50 . 12,00 W otrzymywanymi nawozie, o ciezarze usypowym 0,67 kg/dcm3, nie stwierdzono obecnosci zwiazków chromu, zawartosc As wynosila okolo 0,005f/t wa¬ gowych.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe 30

1. Sposób wytwarzania nawozu magnezowo-pota¬ sowego, znamienny tym, ze pyl uzyskany przez filtrowanie, gazu powstajacego w procesie wytwa¬ rzania karbidu w piecu lukowo^oporowym, pod- 35 daje sie wypalaniu w obecnosci powietrza, ewen¬ tualnie wzbogaconego w tlen, przy czym pyl ten, korzystnie z dodatkiem palnych, stalych substancji odpadowych, zwlaszcza . pochodzenia roslinnego, przepuszcza sie grawitacyjnie kolejno ze strefy 40 ogrzewania (A), w której Ibezprzewodowo ogrzewa sie swiezy pyl gazami poreakcyjnymi, przez strefe reakcji (B), w której utlenia sie palne skladniki pylu w wysokiej temperaturze za pomoca powietrza, do strefy ostygania (C), w której przeponowe lub 45 bezpriepnowo ogrzewa sie sVieze powietrze za po¬ moca goracego, wypalonego produktu.

2. Urzadzenie do wytwarzania nawozu magnezo¬ wo-potasowego, znamienne tym, ze stanowi piono¬ we, korzyktnie cylindryczne naczynie zamkniete (1), 50 zaopatrzone w górnej czesci w elementy do dopro¬ wadzania drobnoziarnistego surowca w postaci pyhi odpadowego (2) z procesu wytwarzania kaaribidu i ewentualnie dodatków palnych (3), oraz w elemen¬ ty do odprowadzania gazów poreakcyjnych (4), zas 55 w czesci posredniej, w elementy do nadawania ruchu obrotowego (5), co najmniej górnysm war¬ stwom zawartych w naczyniu (1) materialów oraz umieszczone pod nimi elementy do wprowadzania powietrza (6, 7) do co najmniej górnych i posred- 60 nich wairstw materialów, natomiast w czesci dolnej elementy do odiprowadzania wypalonego pylu (S) z naczynia (1).93 106 JL- S-M " .' /l . ^ . ^iMfe±i*i 1/ Bltk 1424/77 r. 105 egz. A4 Cena 10 zl