RU2145317C1

RU2145317C1 - Method of prevention of freezing together and caking of lime fertilizers

Info

Publication number: RU2145317C1
Application number: RU98110487/12A
Authority: RU
Inventors: Е.П. Скрипилин; А.Ф. Шишкин; А.А. Телевинов; Л.Ю. Лукин
Original assignee: Воронежский государственный аграрный университет им.К.Д.Глинки
Priority date: 1998-06-04
Filing date: 1998-06-04
Publication date: 2000-02-10

Abstract

FIELD: agriculture, more particularly manufacture and storage of lime fertilizers. SUBSTANCE: method comprises prevention of freezing together and caking of lime fertilizers by mixing lime meal with additive which is calcium carbonate resulting from chemical synthesis in amount of 20-40 wt.%. Method does not allow lime fertilizers to be frozen together at moisture content of 14-18%. EFFECT: good sliding of mixture layers and looseness of the material.

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при производстве и хранении известковых удобрений. The invention relates to agriculture and can be used in the production and storage of lime fertilizers.

Известковые удобрения в большинстве случаев хранят на открытом воздухе. In most cases, lime fertilizers are stored outdoors.

Известно, что при отрицательных температурах известковые удобрения при хранении подвергаются смерзанию и слеживанию. Предельная влажность, при которой известковые материалы сохраняют сыпучесть и не смерзаются, зависит от грануляметрического сложения. При влажности выше 10-12% при отрицательных температурах известняковая мука теряет способность образовывать сыпучую массу [1]. It is known that at low temperatures, lime fertilizers are frozen and caked during storage. The maximum humidity at which calcareous materials retain flowability and do not freeze depends on the granulometric composition. When humidity is above 10-12% at low temperatures, limestone flour loses its ability to form a loose mass [1].

Известен способ предотвращения от смерзания известковых удобрений путем смешивания их с мелкодисперсным известковым материалом - гашеной известью [2]. A known method of preventing freezing of calcareous fertilizers by mixing them with finely divided calcareous material - slaked lime [2].

Однако это средство дефицитное и дорогостоящее, вследствие чего применение его экономически нецелесообразно. However, this tool is scarce and expensive, as a result of which its use is economically inexpedient.

Кроме того, положительный результат по абсолютному значению невелик. Снижение температуры смерзаемости на 1,5 - 2^oC происходит за счет растворенного в воде гидрата окиси кальция.In addition, a positive result in absolute value is small. The decrease in the freezing temperature by 1.5 - 2 ^o C is due to the calcium oxide hydrate dissolved in water.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ предотвращения от смерзания и слеживания известковых удобрений, согласно которому в качестве добавки используют сланцевую золу (ТУ-34-4613-71) в количестве 30 - 40 вес.% [3]. Согласно прототипу мельчайшие частицы сланцевой золы способны обволакивать более крупные частицы известняковой муки, впитывать в себя их влагу и, частично растворяясь, образуют несмерзающий при отрицательных температурах раствор (создающий вокруг частиц извести тонкие оболочки, предохраняющие смесь от цементирования и слеживания). Недостатком прототипа является необходимость использования компонентов смеси невысокой влажности: известняковая мука - 12% (так как она смерзается при влажности выше 10%), сланцевая зола - около 2% (при высокой влажности она превращается в липкую массу, а при последующем высыхании происходит ее частичное цементирование) [4]. Closest to the proposed method in terms of technical nature and the achieved result is a method of preventing freezing and caking of calcareous fertilizers, according to which shale ash (TU-34-461313-71) is used as an additive in an amount of 30-40% by weight [3]. According to the prototype, the smallest particles of shale ash are capable of enveloping larger particles of limestone flour, absorbing moisture and partially dissolving, form a solution that is not freezing at low temperatures (creating thin shells around the lime particles that protect the mixture from cementation and caking). The disadvantage of the prototype is the need to use components of a mixture of low humidity: limestone flour - 12% (since it freezes when humidity is above 10%), shale ash - about 2% (with high humidity, it turns into a sticky mass, and with subsequent drying it partially cementing) [4].

Предлагаемое изобретение решает задачу сохранения несмерзаемости и сыпучести известковых удобрений при отрицательных температурах и высокой влажности смеси. The present invention solves the problem of preserving the anti-freezing and flowability of calcareous fertilizers at low temperatures and high humidity of the mixture.

Это достигается тем, что в известном способе предотвращения от смерзания и слеживания известковых удобрений путем смешивания известняковой муки с добавкой согласно изобретению в качестве добавки используют карбонат кальция в количестве 20 - 40 вес.%. This is achieved by the fact that in the known method of preventing freezing and caking of lime fertilizers by mixing limestone flour with the additive according to the invention, calcium carbonate in an amount of 20-40 wt.% Is used as an additive.

В предлагаемом способе в известняковую муку добавляют карбонат кальция химического синтеза, который имеет тонкий гранулометрический состав, частицы которого состоят из неслеживающихся кристаллов углекислого кальция со скользкими поверхностями. Карбонат кальция обладает высокой влагоемкостью - 45%, в то время у известняковой муки она составляет 26% [5]. In the proposed method, calcium carbonate of chemical synthesis is added to the limestone flour, which has a fine particle size distribution, the particles of which consist of non-caking crystals of calcium carbonate with slippery surfaces. Calcium carbonate has a high moisture capacity of 45%, while it accounts for 26% of limestone flour [5].

Описываемую смесь получают простым смешиванием всех компонентов в обычных условиях. Мелкодисперсные частицы карбоната кальция, смешиваясь с более крупными частицами известняковой муки, увеличивают влагоемкость материала, в итоге смесь известняковой муки и карбоната кальция при отрицательных температурах смерзается при более высокой влажности, чем однокомпонентное известковое удобрение. The described mixture is obtained by simple mixing of all components under ordinary conditions. Fine particles of calcium carbonate, mixed with larger particles of limestone flour, increase the moisture capacity of the material, as a result, a mixture of limestone flour and calcium carbonate at freezing temperatures freezes at higher humidity than a single-component lime fertilizer.

При этом за счет примеси мелкодисперсных неслеживающихся кристаллических частиц карбоната кальция обеспечивается хорошая сыпучесть материала и расширяется интервал влажности, при которой происходит смерзание смеси. At the same time, due to the admixture of finely dispersed non-caking crystalline particles of calcium carbonate, good flowability of the material is ensured and the humidity range at which the mixture freezes occurs.

Известняковая мука, содержащая в качестве компонента карбонат кальция в количестве 20 - 40%, не смерзается при влажности, не превышающей капиллярную влагоемкость материала. При частичном смерзании сохраняется сыпучесть за счет хорошего скольжения кристаллов карбоната кальция. Limestone flour containing 20–40% calcium carbonate as a component does not freeze at a moisture content not exceeding the capillary moisture capacity of the material. With partial freezing, flowability is maintained due to the good slip of calcium carbonate crystals.

Предлагаемое техническое решение поясняется примерами конкретного выполнения. The proposed technical solution is illustrated by examples of specific performance.

Пример 1. Смесь, состоящую из 80% известняковой муки грубого помола (ТУ-6-08-319-72) влажностью 14% и 20% карбоната кальция влажностью также 14%, засыпают в металлическую цилиндрическую форму диаметром 22 см и высотой 30 см и уплотняют ее. Другую аналогичную металлическую форму наполняют известняковой мукой (ТУ-6-08-319-72) влажностью 14% и уплотняют ее. Example 1. A mixture consisting of 80% coarse limestone flour (TU-6-08-319-72) with a moisture content of 14% and 20% calcium carbonate with a moisture content of also 14%, is poured into a metal cylindrical shape with a diameter of 22 cm and a height of 30 cm and condense her. Another similar metal form is filled with limestone flour (TU-6-08-319-72) with a moisture content of 14% and compacted.

Обе формы выдерживают в морозильной камере сутки при температуре 20^oC. При этом известняковая мука без примеси карбоната кальция смерзается в сплошной монолит.Both forms are kept in the freezer for 24 hours at a temperature of 20 ^o C. At the same time, limestone flour freezes without admixture of calcium carbonate into a continuous monolith.

Смесь известняковой муки и карбоната кальция 14% влажности смерзается некрепко и легко разрушается при слабом механическом воздействии. A mixture of limestone flour and calcium carbonate of 14% moisture freezes weakly and is easily destroyed by weak mechanical stress.

Пример 2. Смесь, содержащая 70% известняковой муки грубого помола и 30% карбоната кальция влажностью 14%, подвергается замораживанию в тех условиях, что и в примере 1. Смесь имеет следы смерзаемости и рассыпается в песок. Example 2. A mixture containing 70% limestone coarse flour and 30% calcium carbonate with a moisture content of 14% is subjected to freezing under the conditions as in example 1. The mixture has traces of freezing and crumbles into sand.

Пример 3. Смесь, содержащая 60% известняковой муки грубого помола и 40% карбоната кальция 14% влажности после замораживания в тех же условиях, что и в примере 1, не смерзается и полностью сохраняет сыпучесть. Example 3. A mixture containing 60% limestone coarse flour and 40% calcium carbonate 14% moisture after freezing under the same conditions as in example 1, does not freeze and completely retains flowability.

Пример 4. Смесь, содержащую 80% известняковой муки грубого помола и 20% карбоната кальция при влажности 16%, замораживают в тех же условиях, что и в примерах 1-3. Смесь смерзается, разрушаясь в песок при раздавливании. Example 4. A mixture containing 80% limestone coarse flour and 20% calcium carbonate at a moisture content of 16% is frozen under the same conditions as in examples 1-3. The mixture freezes, crumbling into sand during crushing.

Пример 5. Смесь, содержащая 70% известняковой муки и 30% карбоната кальция при влажности 16%, замораживают в тех же условиях, что и в примерах 1-4. Смесь слабо смерзается, рассыпаясь при легком механическом усилии. Example 5. A mixture containing 70% limestone flour and 30% calcium carbonate at a moisture content of 16% is frozen under the same conditions as in examples 1-4. The mixture freezes slightly, crumbling with a slight mechanical effort.

Пример 6. Смесь, содержащая 60% известняковой муки и 40% карбоната кальция при влажности 16%, замораживается в тех же условиях, что и в примерах 1-5. Смесь не смерзается и рассыпается под действием собственного веса. Example 6. A mixture containing 60% limestone flour and 40% calcium carbonate at a moisture content of 16% is frozen under the same conditions as in examples 1-5. The mixture does not freeze and crumbles under the influence of its own weight.

Аналогично рассмотренным примерам проведены исследования по изучению степени смерзаемости и слеживаемости пылевидной известняковой муки (ГОСТ 14050-93) в смеси с карбонатом кальция. Установлено, что при температуре -20^oC пылевидная известняковая мука плотно смерзается в сплошную массу при влажности выше 12%. При добавлении к пылевидной известняковой муке 20% карбоната кальция и при влажности смеси мелиорантов в 16% материал, слабо смерзаясь, легко рассыпается в песок от незначительного механического усилия. При добавлении к пылевидной известняковой муке 40% карбоната кальция смесь при влажности 16% и температуре -20^oC не смерзается и рассыпается в песок под действием силы тяжести.Similarly to the considered examples, studies were conducted to study the degree of freezing and caking of dusty limestone flour (GOST 14050-93) in a mixture with calcium carbonate. It was found that at a temperature of -20 ^o C dusty limestone flour densely freezes into a continuous mass at a humidity above 12%. When 20% calcium carbonate is added to dusty limestone flour and at a moisture content of a mixture of ameliorants of 16%, the material, slightly freezing, easily crumbles into sand from an insignificant mechanical force. When 40% calcium carbonate is added to pulverized limestone flour, the mixture does not freeze at a moisture content of 16% and a temperature of -20 ^o C and crumbles into sand under the influence of gravity.

Таким образом, карбонат кальция при добавлении его к известняковой муке (сыромолотой и пылевидной) в количестве 20-40 вес.% обеспечивает несмерзаемость материала не только при 12% влажности известняковой муки, но и при 14-16% влажности последней. При этом сохраняется хорошее скольжение слоев смеси и сыпучести материала, так как мелкодисперсные частицы карбоната кальция обволакивают более крупные частицы известняковой муки. Thus, calcium carbonate, when added to limestone flour (raw and pulverized) in an amount of 20-40 wt.%, Provides material freezing resistance not only at 12% moisture of the limestone flour, but also at 14-16% of the moisture content of the latter. At the same time, good glide between the layers of the mixture and the flowability of the material is maintained, since finely dispersed particles of calcium carbonate envelop larger particles of limestone flour.

Увеличение содержания карбоната кальция в смеси выше 40% при сохранении прежнего хорошего уровня сыпучести материала способствует смерзанию смеси при еще более высоких уровнях влажности (18 - 20%). An increase in the calcium carbonate content in the mixture above 40% while maintaining the previous good level of flowability of the material contributes to the freezing of the mixture at even higher humidity levels (18 - 20%).

Источники информации
1. Алямовский Н. И. Известковые удобрения в СССР. М.: Колос, 1966, с. 53-58.Sources of information
1. Alyamovsky N. I. Lime fertilizers in the USSR. M .: Kolos, 1966, p. 53-58.

2. Смирнов Н.В. и Кашкин П.С. Производство известняковой муки. М.: Стройиздат, 1973 (аналог). 2. Smirnov N.V. and Kashkin P.S. Production of limestone flour. M .: Stroyizdat, 1973 (analogue).

3. Авт.св. N 988797, МКИ³ C 05 D 3/00, БИ 2, 16.01.83 (прототип).3. Auto N 988797, MKI ³ C 05 D 3/00, BI 2, 16.01.83 (prototype).

4. Козловский Е.В., Небольсин А.Н., Алексеев Ю.В. и Чуриков В.А. Известкование почв. Л.: Колос, Ленинградское отделение, 1983. 4. Kozlovsky EV, Nebolsin AN, Alekseev Yu.V. and Churikov V.A. Liming of soils. L .: Kolos, Leningrad branch, 1983.

5. Аканова Н.И., Шильников И.А., Кирпичников Н.А. и Никифирова Н.В. Кальцийсодержащие отходы промышленности - источник известковых удобрений // Химия в сельском хозяйстве. 1966, N 6. 5. Akanova N.I., Shilnikov I.A., Kirpichnikov N.A. and Nikifirova N.V. Calcium-containing industrial wastes - a source of lime fertilizers // Chemistry in Agriculture. 1966, N 6.

Claims

The way to prevent freezing and caking of lime fertilizers by mixing limestone flour with an additive, characterized in that the chemical synthesis calcium carbonate is used as an additive in an amount of 20-40 wt.%.