RU2130914C1

RU2130914C1 - Method of fabricating granulated phosphorus fertilizers

Info

Publication number: RU2130914C1
Application number: RU97118386A
Authority: RU
Inventors: Б.П. Соболев; А.Я. Тавровская; Л.Н. Сыркин; А.О. Кожевников; Б.И. Пихтовников; А.В. Дремов; В.И. Юрьева
Original assignee: Открытое акционерное общество "Российская агрохимическая компания"
Priority date: 1997-11-05
Filing date: 1997-11-05
Publication date: 1999-05-27

Abstract

FIELD: inorganic fertilizers. SUBSTANCE: phosphate pulp is cooled to 20-100 C to form 1 to 100% of crystal hydrates in presence of binding additives, after which pulp is granulated to residual free moisture 0.01 to 2%. EFFECT: simplified process due to eliminated drying in furnace gas and improved environmental condition. 7 ex

Description

Изобретение относится к способу получения гранулированных фосфорных удобрений, широко используемых в сельском хозяйстве. The invention relates to a method for producing granular phosphate fertilizers widely used in agriculture.

Известен способ получения гранулированных фосфорных удобрений, включающий получение фосфатной пульпы смешением фосфорной и серной кислот с аммиаком и последующие гранулирование и сушку продукта (Промышленность удобрений и серной кислоты, техническая и экономическая информация, с. 5, вып. 2, НИУИФ, 1968 г.). A known method of producing granular phosphate fertilizers, including the production of phosphate pulp by mixing phosphoric and sulfuric acids with ammonia and subsequent granulation and drying of the product (Fertilizer and sulfuric acid industry, technical and economic information, p. 5, issue 2, NIUIF, 1968) .

Известен также способ получения гранулированных фосфорных удобрений, включающий получение фосфатной пульпы путем нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком несколькими способами (одноступенчатая, двухступенчатая нейтрализация, предварительная упарка кислоты или упарка нейтрализованной пульпы и т. д.) и последующие грануляцию полученной пульпы и сушку продукта. По этому способу гранулирование и сушку проводят при достаточно высоких температурах в токе топочных газов. Так, температура газов для разных видов фосфорных удобрений варьируется в диапазоне на входе в сушилку-гранулятор от 180 до 350^oC (Технология фосфорных и комплексных удобрений, под ред. С.Д.Эвенчика и др. М., Химия, 1987 г. с. 191-196).There is also known a method for producing granular phosphate fertilizers, including the production of phosphate pulp by neutralizing phosphoric acid with ammonia in several ways (one-stage, two-stage neutralization, preliminary evaporation of acid or evaporation of neutralized pulp, etc.) and subsequent granulation of the obtained pulp and drying of the product. According to this method, granulation and drying is carried out at sufficiently high temperatures in the flow of flue gases. So, the temperature of gases for different types of phosphate fertilizers varies in the range at the entrance to the granulator dryer from 180 to 350 ^o C (Technology of phosphate and complex fertilizers, edited by S.D. Evenchik and others M., Chemistry, 1987 p. 191-196).

Недостатком известных способов получения гранулированных фосфорных удобрений является обязательное проведение грануляции и сушки при высоких температурах, т.е. использование топочных газов, а следовательно, большой объем выбрасываемых в атмосферу продуктов сгорания топлива и повышенные энергозатраты. A disadvantage of the known methods for producing granular phosphate fertilizers is the mandatory granulation and drying at high temperatures, i.e. the use of flue gases, and consequently, the large amount of fuel combustion products emitted into the atmosphere and increased energy consumption.

Нами поставлена задача создания способа получения гранулированных фосфорных удобрений безсушковым методом, позволяющим в то же время расширить ассортимент получаемых удобрений. We have set the task of creating a method for producing granular phosphorus fertilizers by the drying-free method, which allows us to expand the range of fertilizers obtained at the same time.

Поставленная задача решена в способе получения гранулированных фосфорных удобрений, включающем получение фосфатной пульпы и последующее ее гранулирование, тем, что фосфатную пульпу охлаждают до температуры 20-100^oC до образования 1-100% кристаллогидратов и процесс гранулирования ведут до содержания в продукте 0,01-2% свободной влаги.The problem is solved in a method for producing granular phosphate fertilizers, including the production of phosphate pulp and its subsequent granulation, so that the phosphate pulp is cooled to a temperature of 20-100 ^o C to form 1-100% crystalline hydrates and the granulation process is carried out until the content in the product of 0.01 -2% free moisture.

По этому способу фосфатную пульпу получают любым известным методом, зависящим от получения необходимой марки удобрения, а затем подают на гранулирование. According to this method, phosphate pulp is obtained by any known method, depending on obtaining the required grade of fertilizer, and then fed to granulation.

Сущность способа заключается в изменении фазового состояния материала, поступающего на гранулирование, т.е. переводе влаги, содержащейся в пульпе, в связанное состояние. The essence of the method is to change the phase state of the material entering the granulation, i.e. the transfer of moisture contained in the pulp to a bound state.

Для этого пульпу необходимо полностью или частично перевести в кристаллогидрат, что происходит при охлаждении горячей пульпы до 20-100^oC. При этом возможно процесс образования кристаллогидратов ускорить либо добавлением связующих добавок, либо варьировать ретурность процесса. В данном случае непринципиально каким образом будет производиться изменение фазового состояния пульпы, важно количество кристаллогидратов в гранулируемом продукте. Заявленные параметры процесса (количество кристаллогидрата в материале и температура охлаждения) зависят от состава и количества ретура и состава материала, поступающего на гранулирование, т.е. температура в каждом конкретном случае выбирается в зависимости от образования кристаллогидрата данного состава, а кристаллогидрата должно быть достаточно для связывания свободной влаги, находящейся в материале. Конечное содержание свободной влаги регламентируется требованиями, предъявляемыми сельским хозяйством к готовому продукту.To do this, the pulp must be fully or partially converted to crystalline hydrate, which occurs when the hot pulp is cooled to 20-100 ^o C. In this case, the process of crystalline hydrate formation can be accelerated either by adding binders or varying the process reture. In this case, it is unprincipled how the phase state of the pulp will be changed; the amount of crystalline hydrates in the granulated product is important. The claimed process parameters (the amount of crystalline hydrate in the material and the cooling temperature) depend on the composition and amount of reture and the composition of the material supplied to the granulation, i.e. the temperature in each case is selected depending on the formation of a crystalline hydrate of a given composition, and the crystalline hydrate should be sufficient to bind the free moisture in the material. The final free moisture content is governed by the agricultural requirements for the finished product.

Способ проиллюстрирован следующими примерами. The method is illustrated by the following examples.

Пример 1. 25 г пульпы фосфатов аммония с мольным отношением пульпы фосфатов аммония с мольным отношением N:P₂O₅, равным 2, и содержанием влаги 20% охлаждают с температуры 115^oC до 20^oC и гранулируют с добавлением ретура того же состава в количестве 14%. Количество кристаллогидрата в материале, поступающем на гранулирование, 30% от объема всего материала. Гранулирование ведут при той же температуре до содержания в продукте 0,01% свободной влаги.Example 1. 25 g of pulp of ammonium phosphates with a molar ratio of pulp of ammonium phosphates with a molar ratio of N: P ₂ O ₅ equal to 2, and a moisture content of 20% is cooled from a temperature of 115 ^o C to 20 ^o C and granulated with the addition of retur of the same composition in the amount of 14%. The amount of crystalline hydrate in the material fed to the granulation is 30% of the total material. Granulation is carried out at the same temperature until the product contains 0.01% free moisture.

В результате получают продукт, содержащий 36,2% P₂O₅, 11,5% N.The result is a product containing 36.2% P ₂ O ₅ , 11.5% N.

Выход товарной фракции 1-4 мм составляет 86%. The output of a commercial fraction of 1-4 mm is 86%.

Пример 2. 22,5 г пульпы фосфатов аммония с мольным отношением, равным 2, и содержанием влаги 10% охлаждают с температуры 110^oC до температуры 40^oC и гранулируют с добавлением ретура того же состава в количестве 17%. Количество кристаллогидрата в материале, поступающем на гранулирование, 20% от объема всего материала. Гранулирование ведут при той же температуре до содержания в продукте 1% свободной влаги.Example 2. 22.5 g of pulp of ammonium phosphates with a molar ratio of 2 and a moisture content of 10% are cooled from a temperature of 110 ^° C. to a temperature of 40 ^° C. and granulated with the addition of a retur of the same composition in an amount of 17%. The amount of crystalline hydrate in the material fed to the granulation is 20% of the total material. Granulation is carried out at the same temperature until the product contains 1% free moisture.

В результате получают продукт, содержащий 41,5% P₂O₅, 15% N. Выход фракций 1-4 мм составляет 83%.The result is a product containing 41.5% P ₂ O ₅ , 15% N. The yield of fractions 1-4 mm is 83%.

Пример 3. 25 г пульпы фосфатов аммония с мольным отношением, равным 1,5, и содержанием влаги 20% охлаждают с температуры 130^oC до 100^oC и гранулируют с добавлением ретура этого же состава в количестве 30%. Количество кристаллогидрата в материале 40% от объема всего материала.Example 3. 25 g of pulp of ammonium phosphate with a molar ratio of 1.5 and a moisture content of 20% is cooled from a temperature of 130 ^o C to 100 ^o C and granulated with the addition of retur of the same composition in an amount of 30%. The amount of crystalline hydrate in the material is 40% of the total material.

Гранулирование ведут при той же температуре до содержания 2% свободной влаги. Granulation is carried out at the same temperature to a content of 2% free moisture.

В результате получают продукт, содержащий 32,5% P₂O₅, 8,7% N. Выход товарной фракции 1-4 мм составляет 90%.The result is a product containing 32.5% P ₂ O ₅ , 8.7% N. The yield of product fraction 1-4 mm is 90%.

Пример 4. 25 г пульпы фосфатов аммония с мольным отношением, равным 1, и содержанием влаги 20% охлаждают с температуры 120^oC до температуры 80^oC и гранулируют с добавлением ретура в виде мелкой фракции аммофоса в количестве 70%.Example 4. 25 g of pulp of ammonium phosphates with a molar ratio of 1 and a moisture content of 20% are cooled from a temperature of 120 ^o C to a temperature of 80 ^o C and granulated with the addition of retur in the form of a fine fraction of ammophos in the amount of 70%.

Количество кристаллогидрата в материале составляет 1%. The amount of crystalline hydrate in the material is 1%.

Гранулирование ведут при той же температуре до содержания 1,5% свободной влаги. Granulation is carried out at the same temperature to a content of 1.5% free moisture.

В результате получают продукт, содержащий 51% P₂O₅, 11,5% N.The result is a product containing 51% P ₂ O ₅ , 11.5% N.

Выход товарной фракции 1-4 мм составляет 80%. The output of a commodity fraction of 1-4 mm is 80%.

Пример 5. 25,7 г пульпы фосфатов аммония с мольным отношением, равным 2,5, и содержанием влаги 20% охлаждают с температуры 130^oC до температуры 70^oC и гранулируют с добавлением ретура того же состава в количестве 100%. Количество кристаллогидрата в материале 42% от объема всего материала. Гранулирование ведут при той же температуре до содержания 1% свободной влаги.Example 5. 25.7 g of pulp of ammonium phosphates with a molar ratio of 2.5 and a moisture content of 20% are cooled from a temperature of 130 ^o C to a temperature of 70 ^o C and granulated with the addition of retur of the same composition in an amount of 100%. The amount of crystalline hydrate in the material is 42% of the total material. Granulation is carried out at the same temperature to a content of 1% free moisture.

В результате получают продукт, содержащий 30% P₂O₅, 12% N.The result is a product containing 30% P ₂ O ₅ , 12% N.

Выход товарной фракции 1-4 мм составляет 85%. The yield of 1-4 mm product fraction is 85%.

Пример 6. 25,7 г пульпы фосфатов аммония с мольным отношением, равным 2, и содержанием влаги 21,2% охлаждают с температуры 60^oC и гранулируют с добавлением 17 г KCl, 10,6 г карбамида и ретура того же состава в количестве 80%. Количество кристаллогидрата в материале 25%, содержание свободной влаги - 0,9%.Example 6. 25.7 g of pulp of ammonium phosphates with a molar ratio of 2 and a moisture content of 21.2% are cooled from a temperature of 60 ^o C and granulated with the addition of 17 g of KCl, 10.6 g of urea and retur of the same composition in an amount 80% The amount of crystalline hydrate in the material is 25%, the free moisture content is 0.9%.

В результате получают продукт, содержащий 15% P₂O₅, 15% N и 15% K₂О.The result is a product containing 15% P ₂ O ₅ , 15% N and 15% K ₂ O.

Выход товарной фракции 1-4 мм составляет 79%. The output of a commercial fraction of 1-4 mm is 79%.

Пример 7. 25 г пульпы фосфатов с мольным отношением 2 и содержанием влаги 20% охлаждают с температуры 90^oC до температуры 40^oC и гранулируют без добавления ретура при той же температуре. Количество кристаллогидрата в материале 100%. Содержание свободной влаги - 1%.Example 7. 25 g of phosphate pulp with a molar ratio of 2 and a moisture content of 20% is cooled from a temperature of 90 ^o C to a temperature of 40 ^o C and granulated without adding reture at the same temperature. The amount of crystalline hydrate in the material is 100%. Free moisture content - 1%.

В результате получают продукт, содержащий 30% P₂O₅, 18% N.The result is a product containing 30% P ₂ O ₅ , 18% N.

Выход товарной фракции 1-4 мм составляет 88%. The output of a commercial fraction of 1-4 mm is 88%.

Применение предложенного способа позволит значительно упростить процесс за счет исключения сушки продукта в топочных газах, улучшить экологические и санитарные условия производства, а также получить удобрения широкого ассортимента. The application of the proposed method will significantly simplify the process by eliminating the drying of the product in flue gases, improve environmental and sanitary conditions of production, as well as obtain a wide range of fertilizers.

Claims

A method of obtaining granular phosphate fertilizers, including the production of phosphate pulp and its subsequent granulation, characterized in that the phosphate pulp is cooled to 20 - 100 ^o C to form in the resulting material 1 - 100% crystalline hydrates and the granulation process is carried out until the content in the product of 0.01 - 2% free moisture.