PL97839B1 - Sposob wytwarzania nawozu sztucznego zawierajacego magnez w formie rozpuszczalnej w wodzie - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nawozu sztucznego zawierajacego magnez w formie roz¬ puszczalnej w wodzie z surowców zawierajacych magnez w formie nierozpuszczalnej w wodzie zwlaszcza w po¬ staci weglanów, tlenków i/lub krzemianów.Znany jest sposób wytwarzania rozpuszczalnych w wodzie soli magnezowych do celów nawozowych pole¬ gajacy na kompleksowej przeróbce zlóz solnych zawierajacych takie mineraly, jak kizeiyt (MgS04 • H20), kainit (KC1 • MgS04 • 3H20),langbenit(K2S04 • 2MgS04), polihalit(K2S04 • 2CaS04 • MgS04 • 2H20).Znany jest równiez sposób wytwarzania rozpuszczalnych soli magnezowych do celów nawozowych z in¬ nych surowców takich jak magnezyt (MgC03), dolomit (CaC03 • MgC03), serpentynit, oliwin, w których mag¬ nez wystepuje w postaci weglanów, tlenków i/lub krzemianów. Sposób ten polega na rozkladzie surowca w wo¬ dnym roztworze kwasów mineralnych, najczesciej w kwasie siarkowym, oddzieleniu nierozpuszczalnego zloza i krzemionki i wykrystalizowaniu z roztworu rozpuszczalnej w wodzie soli magnezowej, która po oddzieleniu od roztworu przemywa sie i suszy. W przypadku czystego siarczanu magnezowego otrzymywanego droga krystaliza¬ cji z roztworu wodnego, na 1 czasteczke MgS04 przypada 7 czasteczek wody krystalizacyjnej. Koncentracja MgO takiej soli jest niska i wynosi okolo 16%. Podwyzszenie koncentracji do 28% MgO uzyskuje sie droga kalcynacji MgS04 • 7H20 w temperaturze powyzej 180°C do formy MgS04 • H20. Stosowanie wyzej opisanego sposobu jest zmudne, pracochlonne i kosztowne.Stwierdzono, ze nawóz, zawierajacy magnez w formie rozpuszczalnej w wodzie, mozna otrzymac w znacz¬ nie prostszy sposób, jezeli postepuje sie wedlug wynalazku, przy zalozeniu, ze dla celów rolniczych nie jest istotne zeby nawóz jako calosc byl rozpuszczalny, natomiast istotne jest, aby rozpuszczalny w wodzie byl skladnik magnezowy zawarty w tym produkcie.Wedlug wynalazku surowiec zawierajacy weglany, tlenki i/lub krzemiany magnezu rozklada sie wprost kwasem siarkowym o stezeniu korzystnie 50-70% wagowych H2S04, w celu wytworzenia siarczanu magnezu, a nastepnie mieszanine reakcyjna schladza sie i ewentualnie granuluje. Proces rozkladu i granulacji mozna rów¬ niez prowadzic lacznie.2 97 839 Kwas siarkowy do procesu rozkladu wprowadza sie w takiej ilosci, zeby uzyskac najwyzsza, technicznie mozliwa dla danego surowca przemiane nierozpuszczalnych zwiazków magnezowych do formy rozpuszczalnego siarczanu, ale z drugiej strony nie mozna stosowac nadmiaru kwasu siarkowego ze wzgledu na warunek, aby nawóz magnezowy posiadal odczyn obojetny lub lekko kwasny. Stezenie kwasu siarkowego dobiera sie indywi¬ dualnie do danego typu surowca tak, zeby goraca pulpa reakcyjna miala konsystencje pólplynna, ale po zastyg¬ nieciu produkt byl suchy i sypki. W ten sposób w jednej operacji technologicznej otrzymuje sie produkt nadajacy -sie od razu do celów nawozowych. Nieduzymi zmianami stezenia kwasu mozna regulowac czas reakcji rozkladu, a tym samym stopien przemiany nierozpuszczalnych zwiazków magnezowych w rozpuszczalne i zawartosc wody krystalizacyjnej w produkcie. Optymalne stezenie kwasu, ze wzgledu na stopien przemiany i koncentracje w pro¬ dukcie, MgO rozpuszczalnego, zalezy od skladu chemicznego i rozdrobnienia surowca magnezowego. Stezenie kwasu siarkowego dobiera sie tak, aby laczna ilosc wody zawarta w surowcu, w kwasie siarkowym i powstajaca w wyniku reakcji wynosila mniej niz 7 moli H20 na 1 mol powstajacego MgS04.Doswiadczalnie ustalono, ze korzystnie jest, aby liczba moli wody przypadajaca na 1 mol MgS04 w pro¬ dukcie nawozowym, otrzymanym z magnezytu lub serpentynitu krajowego wynosila od 1,5 do 4,0. Koncentracja rozpuszczalnych zwiazków magnezowych w tym nawozie zalezy od zawartosci substancji balastowych wnoszo¬ nych zsurowcerji oraz od stopnia rozkladu tego surowca. Przedmiotowy proces, poza para wodna nie daje zadnych odpadów.Wedlug wynalazku korzystne jest prowadzenie procesu rozkladu lacznie z procesem granulacji. Uzyskuje sie wówczas nawóz w formie granulowanej. Proces granulacji mozna prowadzic albo w ten sposób, ze po zmiesza¬ niu rozdrobnionego surowca magnezowego z kwasem siarkowymi po ewentualnym odczekaniu etapu burzliwego wydzielania sie dwutlenku wegla, powstajaca pólplynna mase formuje sie przed jej zakrzepnieciem w granulki dowolnymi sposobami jak granulacja slimakowa, bebnowa, talerzowa, przez prasowanie i tym podobne. Mozna takze wedlug wynalazku dokonac procesu granulacji lacznie z procesem rozkladu i segregacji sitowej produktu metoda obiegowa, w taki sposób, ze na czesc powstalych granulek natryskuje sie kolejno kwas siarkowy i wpro¬ wadza rozdrobniony surowiec magnezowy. W ten sposób na powierzchniach granulek tworzy sie warstewka kwasu siarkwego, która reaguje z wprowadzonym rozdrobnionym surowcem magnezowym. Czesc granulek z tego procesu odprowadza sie biezaco do segregacji sitowej, skad podobnie jak w klasycznym rozwiazaniu granulacji odprowadza sie granulki o wlasciwej wielkosci jako tzw. frakcje towarowa, zas podziarno i nadziarno po jego zmieleniu zawraca sie do procesu rozkladu i granulacji, gdzie wskutek ponowienia operacji natryskiwania kwasem siarkowym i przysypywania rozdrobnionym surowcem magnezowym tworza sie kolejne warstwy i nastepuje wzrost granulek.Sposób wedlug wynalazku jest prosty w uzyciu, nie wymaga stosowania klopotliwych operacji filtracji i krystalizacji, ani kalcynacji. Produkt otrzymany sposobem wedlug wynalazku nadaje sie doskonale pod wzgledem mechanicznym do stosowania jako nawóz mineralny i spelnia pod wzgledem chemicznym wszystkie wymagania stawiane nawozom magnezowym rozpuszczalnym w wodzie.Przyklad I. Magnezyt zawierajacy 42% MgO o sredniej wielkosci ziarna ok. 0,2 mm zadaje sie kwasem siarkowym o stezeniu 60% w ilosci 1,65 kg na 1 kg surowca magnezowego intensywnie mieszajac. Po burzliwej reakcji, w czasie której wydziela sie dwutlenek wegla i odparowuje czesc wody, goraca pulpe wprowadza sie do granulatora slimakowego, gdzie ponad 60% masy ulega zgranulowaniu do ziarna o wielkosci 1—3 mm, a nadziarno po rozdrobnieniu i podziarno miesza sie z kwasem siarkowym przed jego wprowadzeniem do nastepnej partii surowca. Otrzymany nawóz zawiera 17,4% MgO w formie rozpuszczalnego w wodzie siarczanu magnezowego.Przyklad II. Do aparatu bebnowego wprowadza sie w sposób ciagly frakcje zawierajaca zbyt male ziarna pochodzace z separacji sitowej produktu i natryskuje na przemian kwasem siarkowym i napyla serpentyni¬ tem, przy czym na 1 kg serpentynitu zawierajacego 34% MgO i 2,5% CaO wprowadza sie w jednostce czasu 1,16 kg kwasu siarkowego o stezeniu 70%. W zaleznosci od szybkosci rozkladu surowca do aparatu zawraca sie 4 do 8-krotna ilosc suchego produktu w stosunku do masy wprowadzanego serpentynitu. Zgranulowany i wysuszo¬ ny cieplem reakcji material poddaje sie separacji sitowej, z której czesc frakcji o uziarnieniu 1—3 mm odbiera sie jako produkt handlowy, reszte, po ewentualnym rozdrobnieniu ziarna nadwymiarowego, zawraca sie do aparatu bebnowego. Otrzymany produkt stanowi nawozowy siarczan magnezowy i zawiera 90-95% ogólnej ilosci MgO w formie rozpuszczalnej w wodzie.Przyklad III. Do reaktora doprowadza sie w sposób ciagly 2 tony na godzine magnezytu zmielonego, zawierajacego 42% MgO i 11,6 tony na godzine kwasu siarkowego o stezeniu 50%. Po zakonczeniu burzliwej reakcji rozkladu weglanów, pulpe z reaktora odbiera sie do mieszalnika-granulatora slimakowego, do którego wprowadza sie jednoczesnie 2 tony na godzine magnezytu palonego zawierajacego 83% MgO w formie tlenkowej.97 839 3 Zgranulowany i suchy produkt poddaje sie separacji sitowej. Frakcja sitowa odbierana pomiedzy sitami 1:4 mm w ilosci 13,1 tony na godzine stanowi produkt handlowy, a frakcje powyzej 4 mm po zmieleniu laczy sie z frakcja pylowa odebrana spod sita 1 mm i zawraca do strefy granulacji mieszalnika-granulatora slimakowego. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania nawozu sztucznego zawierajacego magnez w formie rozpuszczalnej w wodzie przez rozklad surowca zawierajacego weglany, tlenki i/lub krzemiany magnezu, kwasem siarkowym, znamien¬ ny t y m, ze na surowiec magnezowy dziala sie kwasem siarkowym w ilosci i o stezeniu tak dobranym, aby laczna ilosc wody zawarta w surowcu, w kwasie siarkowym i powstajaca w wyniku reakcji wynosila mniej niz 7 moli H20 na 1 mol powstajacego MgS04, po czym otrzymana pólplynna pulpe po zastygnieciu rozdrabnia sie lub granuluje.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze rozklad surowca kwasem siarkowym prowadzi sie lacznie z procesem granulacji.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze proces rozkladu i granulacji prowadzi sie natrysku¬ jac na formujace sie granulki kolejno kwas siarkowy i rozdrobniony surowiec magnezowy, wycofuje biezaco wlasciwa frakcje granulek, a granulki zbyt duze rozdrabnia i zawraca do procesu granulacji. PL