RU2668851C1 - Способ получения гранулятов сульфата калия, гранулят сульфата калия, полученный этим способом, а также его применение - Google Patents
Способ получения гранулятов сульфата калия, гранулят сульфата калия, полученный этим способом, а также его применение Download PDFInfo
- Publication number
- RU2668851C1 RU2668851C1 RU2017114967A RU2017114967A RU2668851C1 RU 2668851 C1 RU2668851 C1 RU 2668851C1 RU 2017114967 A RU2017114967 A RU 2017114967A RU 2017114967 A RU2017114967 A RU 2017114967A RU 2668851 C1 RU2668851 C1 RU 2668851C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- potassium sulfate
- sodium
- sodium salt
- sulfate
- water
- Prior art date
Links
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 72
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 72
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 title claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 239000008187 granular material Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 4
- 239000001120 potassium sulphate Substances 0.000 title 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical group [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 69
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 57
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 45
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims abstract description 29
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 27
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims abstract description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 20
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 13
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- HFCSXCKLARAMIQ-UHFFFAOYSA-L disodium;sulfate;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O HFCSXCKLARAMIQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 27
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 26
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims description 14
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 14
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 10
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 21
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 13
- 101100310641 Caenorhabditis elegans sop-2 gene Proteins 0.000 description 11
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 10
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 10
- 101100456566 Caenorhabditis elegans dpy-22 gene Proteins 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 8
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 6
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 5
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 4
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 3
- 239000011785 micronutrient Substances 0.000 description 3
- 235000013369 micronutrients Nutrition 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 229940072033 potash Drugs 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- GYZGFUUDAQXRBT-UHFFFAOYSA-J calcium;disodium;disulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O GYZGFUUDAQXRBT-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- 235000019838 diammonium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910052928 kieserite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000010446 mirabilite Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- 239000005696 Diammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 241001397173 Kali <angiosperm> Species 0.000 description 1
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYTKINVCDFNREN-UHFFFAOYSA-N amifampridine Chemical compound NC1=CC=NC=C1N OYTKINVCDFNREN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000388 diammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 description 1
- -1 for example Chemical class 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N lead oxide Chemical compound [O-2].[Pb+2] HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011833 salt mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005029 sieve analysis Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D5/00—Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
- C01D5/002—Preventing the absorption of moisture or caking of the crystals by additives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
- B01J2/22—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by pressing in moulds or between rollers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D3/00—Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
- C01D3/04—Chlorides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D5/00—Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
- C01D5/004—Preparation in the form of granules, pieces or other shaped products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
- C05D1/00—Fertilisers containing potassium
- C05D1/005—Fertilisers containing potassium post-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
- C05D1/00—Fertilisers containing potassium
- C05D1/02—Manufacture from potassium chloride or sulfate or double or mixed salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
- C05G3/20—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity for preventing the fertilisers being reduced to powder; Anti-dusting additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
- C05G5/10—Solid or semi-solid fertilisers, e.g. powders
- C05G5/12—Granules or flakes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/11—Powder tap density
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Glanulating (AREA)
- Fodder In General (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ получения гранулятов сульфата калия, при этом в сульфат калия во время грануляции добавляют натриевую соль, выбранную из хлорида натрия, сульфата натрия, гидрата сульфата натрия, гидроксида натрия и их смесей, в количестве от 0,1 до 7,5 вес.% в расчете на используемый сульфат калия. Гранулят сульфата калия, получаемый вышеуказанным способом. Применение натриевых солей, выбранных из хлорида натрия, сульфата натрия, гидрата сульфата натрия, гидроксида натрия и их смесей, для улучшения механических свойств гранулята сульфата калия, в частности для повышения сопротивления продавливанию и/или для повышения сопротивления истиранию. Применение глазерита в качестве связующего в грануляте сульфата калия. Изобретения позволяют получить грануляты с неизменным распределением частиц по размерам и плотности, которые обладают требуемыми хорошими прочностными свойствами, в частности хорошей механической прочностью, как прочность на разрыв и/или низким истиранием. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 табл., 11 пр.
Description
Настоящее изобретение относится к способу получения гранулята сульфата калия, грануляту сульфата калия, полученному этим способом, а также к его применению.
Сульфат калия, называемый также SOP (от английского sulphate of potash) лишь иногда встречается в природе в чистой форме (как арканит). Но сульфат калия содержится в форме так называемых двойных солей в различных минералах, как, например, шенит, леонит, лангбейнит, полигалит и глазерит. В промышленности сульфат калия можно получить, например, способом Мангейма или их хлорида калия и кизерита, смотри в этой связи также Winnacker, Küchler, WILEY VCH Verlag, Band 8, 2005, S. 91f. В сельском хозяйстве сульфат калия применяется в качестве компонента так называемых калийных удобрений. Сульфат калия сочетает в себе важные питательные вещества калий и сульфат в оптимальной форме, которые хорошо растворяются и, тем самым, после внесения в форме удобрения быстро становятся доступными для растений и могут напрямую впитываться ими.
Минеральные удобрения часто применяют в виде гранул, так как в этой форме они удобны в обращении. Так, грануляты в гораздо меньшей степени склонны к образованию пыли, чем соответствующие тонкодисперсные, порошкообразные минеральные удобрения, более стабильны при хранении, более влагостойки и позволяют более легкое и более равномерное внесение и дозировку путем разбрасывания. Кроме того, грануляты, нанесенные на открытые поверхности, менее склонны к уносу ветром.
Под грануляцией понимают соединение порошка или мелких частиц в более крупные блоки частиц, так называемые гранулы. В частности, под этим понимается способ агломерации прессованием и таблетирование, а также родственные способы, при которых дисперсные твердые первичные частицы объединяются с укрупнением размера зерен. Грануляцию осуществляют часто в присутствии связующего. При этом речь идет о жидких или твердых веществах, силы сцепления которых удерживают частицы вместе. Применение таких связующих необходимо, если грануляция частиц без них приведет к недостаточно стабильному грануляту. Известными связующими являются, например, вода, желатин, крахмал, лигносульфонаты, гидроксиды кальция и меласса. Выбор связующего может в решающей степени влиять на свойства агломератов, в частности, их механическую прочность (например, сопротивление истиранию, сопротивление разрушению или сопротивление продавливании), влагостойкость и склонность к образованию пыли.
Грануляцию можно осуществить, например, с помощью валкового пресса. При этом типе агломерации прессованием, называемой также пресс-грануляцией, порошок или мелкие частицы уплотняют или сжимают между двумя вращающимися в противоположном направлении валками, которые закреплены в рамной конструкции. При этом часто один из валков выполнен как неподвижный валок, а другой как подвижный. Подвижный валок, как правило, поддерживается гидравлическим прижимным приспособлением таким образом, чтобы можно было точно регулировать усилие, прикладываемое в процессе прессования. При этом полное приложенное усилие прессования часто устанавливают в соответствии с рабочей шириной валков и указывают как удельное усилие прессования или линейное усилие, например, в Н/см.
В качестве дозатора, чтобы целенаправленно продвигать подлежащий уплотнению материал в зазор между валками, применяются гравитационные или шнековые питатели.
Уплотняемый материал прессуют с образованием хлопьев. Чтобы получить гранулы определенного размера, после процесса уплотнения хлопья измельчают с помощью мельниц. При последующей классификации отделяют мелкую фракцию и фракцию избыточной крупности и в результате получают желаемый диапазон размеров частиц.
В уровне техники способы грануляции порошка или мелких частиц сульфата калия известны.
Патент DE 2810640 C2 описывает способ грануляции, при котором температуру тонкозернистого материала, содержащего соли калия или аммония, перед прессованием повышают до 40-50°C и затем материал прессуют. Механическая прочность, достигаемая этим способом гранулирования, все еще оставляет желать лучшего.
Документ WO 2007/071175 описывает способ получения гранулированного сульфата калия с использованием кукурузного крахмала в качестве связующего.
Способ грануляции сульфата калия и экспериментальная установка известны из работы "Die Granulierung von Kaliumsulfat", A. Hollstein, Kali u. Steinsalz, Bd. 7 (1979) Heft 12. Упоминается добавление воды и/или пара перед зазором в прессе. Прочностные характеристики полученных продуктов нуждаются в улучшении.
Для уменьшения образования пыли вследствие истирания в уровне технике предлагаются композиции, содержащие минеральные масла, растительные масла, глицерин или полиэтиленгликоль.
В основе изобретения стоит задача разработать способ грануляции сульфата калия. Грануляты, полученные этим способом, должны обладать улучшенной механической прочностью и должны характеризоваться, в частности, высоким сопротивлением продавливанию и низким истиранием.
Сущность изобретения
Неожиданно было найдено, что поставленная задача решена посредством грануляции смеси, состоящей в основном из тонкодисперсного сульфата калия и по меньшей мере одной натриевой соли, при добавлении воды, причем натриевая соль, выбранная из хлорида натрия, гидроксида натрия, сульфата натрия (и его гидратов) и их смесей, используется в количестве, рассчитанном как весовая доля используемой натриевой соли от используемого сульфата калия, от 0,1 до 7,5 вес.%, предпочтительно от 1,8 до 4,0 вес.%, особенно предпочтительно от 2,5 до 3,5 вес.%.
Вместо вышеназванных натриевых солей можно использовать также другие Na-содержащие соли, как, например, дансит (Na21Mg[(Cl3(SO4)10], левеит (Na12Mg7(SO4)13×15H2O), глауберит (CaNa2(SO4)2), астраканит (Na2Mg(SO4)2×2H2O) и/или риннеит (K3Na(FeCl6)). Предлагаемый изобретением способ дает гранулы сульфата калия, которые, наряду с прочим, отверждаются быстрей, чем гранулы, полученные обычными способами, т.е. время созревания гранул снижается. Полученные этим способом грануляты имеют неизменное распределение частиц по размерам и плотность, обладают требуемыми хорошими прочностными свойствами, в частности, хорошей механической прочностью, как прочность на разрыв и/или низким истиранием и позволяют обращаться с ними и производить смешение преимущественно без повреждений.
Поэтому объектом изобретения является способ получения гранулята сульфата калия, включающий грануляцию мелких частиц сульфата калия, отличающийся тем, что в мелкие частицы сульфата калия перед грануляцией добавляют натриевую соль, выбранную из хлорида натрия, гидроксида натрия, сульфата натрия и их гидратов и смесей, в количестве от 0,1 до 7,5 вес.%, в расчете на используемый сульфат калия.
Следующим объектом изобретения является гранулят сульфата калия, в частности, с содержанием натрия от 0,5% до 1,4%, получаемый способом согласно изобретению.
Следующим объектом изобретения является применение натриевых солей, выбранных из хлорида натрия, гидроксида натрия, сульфата натрия и их гидратов и смесей, для улучшения механических свойств гранулята сульфата калия, в частности, для повышения сопротивления продавливанию и/или для повышения сопротивления истиранию.
Описание изобретения
Согласно изобретению, в процессе грануляции добавляют как натриевую соль, так и воду. Это можно осуществить, смешивая натриевую соль смешивают с подлежащим гранулированию сульфатом калия и затем или же одновременно увлажняя смесь водой и/или водяным паром. Вместо воды можно также использовать водный раствор натриевой соли.
Добавление этой добавки к сульфату калия можно осуществить в установленном до пресса смесителе, в системе подачи и/или в загрузочном канале или в дозирующем устройстве валкового пресса.
В одном варианте осуществления натриевую соль добавляют в твердом виде.
В следующем варианте осуществления одну часть натриевой соли добавляют в виде водного раствора, а другую часть в виде порошка.
В следующем варианте осуществления натриевую соль добавляют в виде водного раствора.
Дальнейшие опыты проводились с тенардитом (Na2SO4), мирабилитом (Na2SO4×10H2O) и каустиком (NaOH в форме 50%-ного водного раствора).
В рамках настоящего изобретения под дополнительной обработкой понимается добавление воды или водного раствора на гранулят после классификации.
Грануляция в способе согласно изобретению может быть осуществлена по аналогии со способами агломерации, известными из уровня техники, которые описаны, например, в работе Wolfgang Pietsch "Agglomeration Processes", Wiley-VCH, 1. Auflage, 2002, а также в G. Heinze, "Handbuch der Agglomerationstechnik", Wiley-VCH, 2000, например, путем агломерации прессованием и таблетированием.
В соответствии с изобретением, грануляцию предпочтительно проводить как агломерацию прессованием.
При агломерации прессованием грануляцию осуществляют путем прессования сульфата калия и смеси, содержащей натриевую соль, в присутствии воды и/или водяного пара. Натриевую соль можно добавлять как твердое вещество и/или в виде водного раствора.
Временной интервал между добавлением натриевой соли и прессованием предпочтительно должен быть как можно короче, и натриевая соль в процессе прессования или таблетирования должна быть распределена как можно более однородно.
Указываемые здесь и далее размеры частиц можно определить ситовым анализом для размеров в диапазоне более 150 мкм, а при меньших размерах частиц методом лазерной дифракции.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения натриевую соль добавляют в форме пыли с максимальный размером частиц 200 мкм или в форме водного раствора.
В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения часть натриевой соли добавляют в форме пыли с максимальным размером частиц 200 мкм, а остальное количество натриевой соли добавляют в виде водного раствора.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения сульфат калия, используемый для грануляция, состоит по меньшей мере на 90 вес.% из частиц диаметром менее 2,0 мм, в частности, менее 1,0 мм. Предпочтительно, по меньшей мере 90 вес.% частиц сульфата калия имеют размер от 0,01 до 2,0 мм, предпочтительно от 0,02 до 1,0 мм. Параметр d50 (средневесовой размер частиц) используемых для грануляции частиц сульфата калия лежит, как правило, в интервале от 0,05 до 1,1 мм, в частности, от 0,1 до 0,7 мм.
Как правило, по меньшей мере 90 вес.% частиц натриевой соли в форме пыли имеет размер меньше 0,2 мм, в частности, меньше 0,1 мм. Предпочтительно, размер по меньшей мере 90 вес.% частиц дисперсной натриевой соли лежит в интервале от 0,01 до 0,2 мм, предпочтительно от 0,02 до 0,1 мм. Параметр d50 (средневесовой размер частиц) используемых для грануляции частиц натриевой соли, как правило, составляет от 0,01 до 0,2 мм. Натриевая соль, как, например, NaCl, может применяться также и в виде твердого вещества с более крупными размерами частиц, но при этом размер частиц следует выбирать так, чтобы обеспечивалось однородное распределение в гранулах.
В одном варианте осуществления изобретения натриевая соль в форме пыли имеет насыпную плотность в интервале от 250 до 1300 кг/м3.
В качестве натриевой соли можно использовать любые Na-содержащие соли, как, например, хлорид натрия, гидроксид натрия, сульфат натрия (и его гидраты, как, например, мирабилит (Na2SO4×10H2O)) и их смеси, в количестве, рассчитанном как весовая доля используемой натриевой соли от используемого сульфата калия, от 0,1 до 7,5 вес.%, предпочтительно от 1,8 до 4,0, особенно предпочтительно от 2,5 до 3,5 вес.%. Вместо вышеназванных натриевых солей можно использовать и другие Na-содержащие соли, как, например, дансин (Na21Mg[(Cl3(SO4)10]), левеит (Na12Mg7(SO4)13×15H2O), глауберит (CaNa2(SO4)2), астраканит (Na2Mg(SO4)2×2H2O), риннеит (K3Na(FeCl6)).
В одном особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения натриевая соль представляет собой хлорид натрия.
Если натриевая соль содержит хлорид натрия, частицы хлорида натрия также предпочтительно имеют размеры в диапазоне, указанном для натриевой соли.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения количество воды, добавляемой перед или во время процесса прессования, составляет от 0,1 до 2,5 вес.%, предпочтительно от 0,1 до 1,5 вес.%, особенно предпочтительно от 0,3 до 1,2 вес.%, и/или количество воды, добавляемой после процесса прессования, составляет от 0,1 до 2,5 вес.%, предпочтительно от 0,1 до 1,5 вес.%, особенно предпочтительно от 0,1 до 1,2 вес.%. Полное количество добавленной воды не должно превышать 3,5 вес.%, в расчете на безводный сульфат калия.
Добавление воды после процесса прессования является необязательным.
В рамках изобретения под удельным линейным усилием понимается усилие, рассчитанное на единицу длины. Линейное усилие действует вдоль воображаемой линии по ширине валка пресса. Удельное линейное усилие оценивалось при диаметрах валков пресса 1000 мм и средней толщине получаемой хлопьев 10 мм.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения агломерация прессованием включает в себя уплотнение смеси сульфата калия, натриевой соли и воды валковым прессом при удельном линейном усилии в интервале от 30 до 100 кН/см, предпочтительно от 40 до 80 кН/см, особенно предпочтительно от 45 до 75 кН/см, рассчитанном для диаметра валка 1000 мм и средней толщины хлопьев 10 мм.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения агломерация прессованием для уплотнения смеси сульфата калия, натриевой соли и воды проводится на валковом прессе, и эта операция включает последующее измельчение и классификацию хлопьев, полученных при уплотнении.
В следующем варианте осуществления изобретения хлопья после процесса прессования, в частности, после и/или во время измельчения и/или классификации увлажняют водой. При этом количество воды, добавляемой после процесса прессования, предпочтительно лежит в интервале от 0,1 до 2,5 вес.%, предпочтительно от 0,1 до 1,5 вес.%, особенно предпочтительно от 0,3 до 1,2 вес.%. Полное количество добавляемой воды не превышает 3,5 вес.%, в расчете на безводный сульфат калия. Воду можно добавлять также при дополнительной обработке уже полученных гранулятов, например, на транспортере для дозревания или в мешалке.
В рамках настоящего изобретения все количество воды можно добавить однократно при грануляции, или добавление воды можно также осуществлять частями перед, во время и/или после процесса прессования. Под выражением "после процесса прессования" в рамках настоящего изобретения следует понимать добавление воды в виде, например, опрыскивания полученных и/или измельченных хлопьев и/или просеянного гранулята. Под выражением "до и/или во время процесса прессования" понимается одно или несколько указанных выше мест добавления (установленный выше по схеме смеситель, система подачи и/или загрузочный канал или дозирующее устройство валкового пресса) в способе согласно изобретению перед этапом получения готового гранулята.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения грануляцию ведут при температуре в диапазоне от 20°C до 100°C.
Кроме того, порошок сульфата калия, используемый для грануляции, и/или натриевые соли могут содержать в незначительных количествах другие компоненты удобрений, как, например, сульфат аммония, нитрат аммония, мочевина, DAP (диаммонийфосфат, (NH4)2HPO4), кизерит или же питательные микроэлементы. Доля этих других компонентов, как правило, не превышает 10 вес.%, в расчете на полный вес смеси солей. Примерами питательных микроэлементов являются, в частности, соли, содержащие бор, цинк и марганец. Доля этих питательных микроэлементов не превышает, как правило, 5 вес.%, в частности, 1 вес.% от полного веса смеси солей.
Грануляты, полученные способом по изобретению, отличаются высокой механической стойкостью, низкой степенью образования пыли и хорошей влагостойкостью.
Данные, приведенные в связи со способом согласно изобретению в отношении предпочтительных вариантов осуществления, относятся также к грануляту по изобретению и его применению, например, в качестве удобрения.
Примеры
Предлагаемые изобретением способ, грануляты сульфата калия и их применение подробнее поясняются следующими примерами. В нижеследующей таблице 2 дается обзор проведенных экспериментов в (примеры 1-9) с указанием типа и количества используемых компонентов. В графе "Материал" аббревиатурой SOP (sulphate of potash) указан сульфат калия в соответствующей спецификации. В качестве порошка сульфата калия использовались два тонкодисперсных продукта SOP фирмы K+S Kali GmbH с разными техническими характеристиками.
Тонкодисперсный продукт SOP 1:
сульфат калия (K2SO4): 95,5 вес.%
другие сульфаты (MgSO4, CaSO4): 2,6 вес.%
другие компоненты, преимущественно кристаллизационная вода: 0,9 вес.%
влагосодержание: 0,2 вес.%
гранулометрический состав: >0,85 мм - 1 вес.%; 0,5-0,85 мм - 3%; 0,25-0,5 мм - 12%; 0,15-0,25 мм - 22%; 0,09-015 мм - 29%; <0,09 мм - 33%;
SGN: 12 (числовой указатель размера)
Тонкодисперсный продукт SOP 2:
сульфат калия (K2SO4): 93 вес.%
другие сульфаты (MgSO4, CaSO4): 4,1 вес.%
другие компоненты, преимущественно кристаллизационная вода: 1,0 вес.%
влагосодержание: 0,2 вес.%
гранулометрический состав: >0,85 мм - 2 вес.%; 0,5-0,85 мм - 3%; 0,25-0,5 мм - 12%; 0,15-0,25 мм - 25%; 0,09-0,15 мм - 31%; <0,09 мм - 27%;
SGN: 13
Согласно расчетам, максимальное содержание воды в полученном грануляте составляет около 2,0 вес.%. Для определения потерь при прокаливании вещество покрывали оксидом свинца, прокаливали при 450-600°C в муфельной печи и потерю веса определяли гравиметрически.
Усушку (при 105°C) устанавливали путем определения сухого остатка и содержания воды, согласно IN EN 12880.
Для осуществления агломерации прессованием в форме уплотнения на валках в примерах 1-9 порошок сульфата калия (тонкодисперсные продукты SOP) и при необходимости смесь солей, содержащую натриевую соль, подавали в зону уплотнения между валками и порошок/тонкодисперсные частицы прессовали с определенным усилием между двумя вращающимися в противоположных направлениях валками, получая хлопья. Затем проводили измельчение и классификацию хлопьев, полученных при уплотнении.
Валковый пресс имел следующие характеристики и регулируемые параметры:
подача: шнековый питатель
диаметр валков: 800 мм
рабочая ширина валков пресса: 180 мм
мощность привода валкового пресса: до 160 кВт
удельное линейное усилие между валками: до 100 кН/см
окружная скорость вращения валков: 0,13-0,84 м/сек
материал/покрытие валков/: сегменты с перекрещивающимися углублениями
Установка измельчения представляла собой дробилку ударного действия фирмы Hazemag с диаметром ротора 460 мм, оснащенную двумя билами шириной 340 мм и двумя отражательными пластинами.
В качестве устройства классификации использовали два вибрационных сита фирмы Rhewum.
Просеивание дало следующее, показанное для примера в таблице 1, распределение гранулята согласно изобретению по гранулометрическим фракциям.
Таблица 1. Распределение полученного гранулята сульфата калия по гранулометрическим фракциям
Класс крупности | Суммарный остаток, вес.% |
>5,0 мм | 0 |
>4,0 мм | 0,4 |
>3,15 мм | 32,6 |
>2,5 мм | 81,5 |
>2,0 мм | 96,7 |
>0 мм | 100 |
Согласно рентгеновской порошковой дифрактометрии, основным компонентом продукта является фаза арканита (K2SO4). В качестве сопутствующих компонентов присутствует фаза афтиталита (сульфат калия и натрия, K3Na(SO4)2, называемый также глазеритом). Предполагается, что образование фазы глазерита по границам зерен ведет к улучшенному и более прочному соединению прессованных частиц сульфата калия и, тем самым, обусловливает меньшее истирание и более высокое сопротивление продавливанию.
Поэтому объектом изобретения является также применение глазерита в качестве связующего в грануляте сульфата калия, в частности, для улучшения механических свойств гранулята.
Так как образование глазерита возможно также при комнатной температуре как перекристаллизация, улучшения характеристик сопротивления продавливанию и истирания можно ожидать при таблетировании, например, на тарельчатом грануляторе, при условии, что натриевые соли в твердой или жидкой форме находятся однородно распределенными вместе с водой/водяным паром. В случае таблетирования, например, в псевдоожиженном слое, оно, естественно, может проводиться также и при указанных выше более высоких температурах.
В таблице 2 приведены результаты по истиранию и сопротивлению продавливанию. Добавки к тонкодисперсным продуктам SOP указано в графе "Добавка".
У полученных гранулятов определяли прочность на разрыв, истирание и остаточную влажность следующими методами:
Среднюю прочность на разрыв определяли с помощью тестера прочности таблеток на разрыв фирмы ERWEKA, тип 425D, на основе анализа 56 отдельных агломератов с размерами частиц от 2,5 до 3,15 мм.
Значения истирания определяли способом испытания на барабанном стенде, согласно Бушу. Значения истирания и прочности на сжатие измеряли на гранулах фракции 2,5-3,15 мм.
Остаточную влажность определяли с помощью галогенной сушилки фирмы Mettler, тип HR 73.
Измеряемые параметры определяли сразу после испытания, а также после периода созревания, т.е. через 1, 7 и 14 дней, они перечислены в следующей таблице 2. В период созревания образцы хранились при 22°C и относительной влажности 65%. Если проводилось добавление воды, то оно могло проводиться перед процессом прессования, тогда эти образцы указаны в таблице 2 как "необработанные образцы", или дополнительно после процесса прессования ("дополнительно обработанные образцы"). Добавка в каждом случае составляла около 2 вес.% H2O. Образцы, дополнительно обработанные водой, исследовались в невысушенном состоянии.
Таблица 2. Грануляция SOP с натриевыми солями
Пример N | 1* | 2a | 2b | 2c | |||||||||||||
Материал | тонкодисперсный продукт SOP 2 | тонкодисперсный продукт SOP 1 | тонкодисперсный продукт SOP 1 | тонкодисперсный продукт SOP 1 | |||||||||||||
Добавка | +H2O (эталонный опыт) | +H2O +3,5% NaCl [циклонная пыль (выварочная соль)] |
+H2O +3,5% NaCl [циклонная пыль (выварочная соль)] |
+H2O +3,5% NaCl [циклонная пыль (выварочная соль)] |
|||||||||||||
Время созревания (дни) | 0 | 1 | 7 | 14 | 0 | 1 | 7 | 14 | 0 | 1 | 7 | 14 | 0 | 1 | 7 | 14 | |
Необработанные образцы | |||||||||||||||||
истирание [%] | 27 | 27 | 26 | 23 | 4 | 5 | 6 | 5 | 7 | 2,1 | 5 | 3,7 | 0,1 | 3,0 | 3,6 | 6 | |
сопротивление продавливанию [Н] | - | 38 | 38 | 37 | - | 47 | 45 | 47 | - | 46 | 51 | 46 | - | 45 | 46 | 50 | |
Дополнительно обработанные 2% H2O | |||||||||||||||||
без сушки | истирание [%] | 1,3 | 7 | 8 | 0,5 | 3,0 | 1,0 | 0,2 | 2,8 | 2,9 | 1,8 | 2,9 | 5 | ||||
сопротивление продавливанию [Н] | 38 | 43 | 46 | 52 | 50 | 54 | 42 | 56 | 50 | 42 | 51 | 56 |
* Эталонный опыт 1 проводили также с тонкодисперсным продуктом SOP 1, он дал сравнимые значения истирания и прочности на разрыв, что и эталонный опыт с тонкодисперсным продуктом SOP 2.
Пример N | 3 | 4 | 5 | 6 | |||||||||||||
Материал | тонкодисперсный продукт SOP 1 | тонкодисперсный продукт SOP 1 | тонкодисперсный продукт SOP 2 | тонкодисперсный продукт SOP 2 | |||||||||||||
Добавка | +H2O +1,8% пыли NaCl | +H2O +3,5% пыли NaCl | +H2O +1,25% пыли NaCl | +H2O +1,75% пыли NaCl | |||||||||||||
Время созревания (дни) | 0 | 1 | 7 | 14 | 0 | 1 | 7 | 14 | 0 | 1 | 7 | 14 | 0 | 1 | 7 | 14 | |
Необработанные образцы | |||||||||||||||||
истирание [%] | 7 | 9 | 10 | 11 | 5 | 3,4 | 7 | 7 | 14 | 8 | 13 | 12 | 5 | 4 | 5 | 7 | |
сопротивление продавливанию [Н] | - | 43 | 46 | 45 | - | 47 | 45 | 46 | - | 36 | 40 | 39 | - | 38 | 44 | 47 | |
Дополнительно обработанные 2% H2O | |||||||||||||||||
без сушки | истирание [%] | 1,6 | 2,6 | 4 | |||||||||||||
сопротивление продавливанию [Н] | 34 | 54 | 53 |
Пример N | 7 | 8 | 9 | ||||||||||
Материал*** | тонкодисперсный продукт SOP 2 | тонкодисперсный продукт SOP 2 | тонкодисперсный продукт SOP 2 | ||||||||||
Добавка | +H2O+2,5% пыль NaCl | +H2O+15%-ый раствор NaCl+1,7% пыли NaCl**** | +H2O+1% Na2SO4** | ||||||||||
Время созревания (дни) | 0 | 1 | 7 | 14 | 0 | 1 | 7 | 14 | 0 | 1 | 7 | 14 | |
Необработанные образцы | |||||||||||||
истирание [%] | 4 | 3,2 | 7 | 5 | 3,1 | 2,9 | 6 | 7 | 10 | 9 | 7 | 15 | |
сопротивление продавливанию [Н] | - | 37 | 42 | 45 | - | 42 | 45 | 47 | - | 36 | 44 | 42 | |
Дополнительно обработанные 2% H2O | |||||||||||||
без сушки | истирание [%] | 1,6 | 3,0 | 2,8 | 0,6 | 2,5 | 2,2 | 4 | 6 | 7 | |||
сопротивление продавливанию [Н] | 34 | 49 | 49 | 35 | 53 | 51 | 36 | 46 | 46 |
Значения истирания меньше 4 указаны с точностью до десятичного знака
** целевые значения: содержание Na+ в продукте 0,3%; содержание K2O более 50%;
*** Дополнительно можно использовать также сульфат калия с менее чем 50% K2O. В принципе, образование глазерита в определенных границах и, таким образом, улучшение качества, могло бы иметь место и при грануляции лангбейнита.
**** в расчете на SOP
Пример 1 (эталонный опыт 1)
Пример 1 является эталонным опытом для получения гранулята сульфата калия, так называемого SOP-гранулята, при этом в качестве порошка сульфата калия использовали тонкодисперсный продукт SOP 2 и никакой дополнительной натриевой соли не добавляли. Сульфат калия перед процессом прессования подогревали во вращающейся трубчатой печи до температуры 80°C. Для добавления воды перед процессом прессования добавляли два весовых процента воды на используемый вес SOP. В следующей модификации опыта образцы дополнительно обрабатывали после классификации добавкой 2% воды и исследовали в невысушенном состоянии.
Примеры 2a-2c
В примерах 2a-2c при получении гранулята сульфата калия использовали тонкодисперсный продукт SOP 1 и в качестве натриевой соли добавляли хлорид натрия в форме пыли с установки кристаллизации (циклонная пыль) в концентрациях, указанных в таблице 1 (3,5 вес.%). По сравнению с примером 1 в примерах 2a-2c были получены более высокие значения сопротивления продавливанию и лучшие значения истирания (смотри необработанные образцы, а также образцы, дополнительно обработанные 2 вес.% воды, через 14 дней созревания).
Примеры 3-4
В примерах 3 и 4 при получении гранулята сульфата калия использовали тонкодисперсный продукт SOP 1, а в качестве натриевой соли добавляли различные количества хлорида натрия в форме пылевидной каменной соли, как указано в таблице 2. При добавлении NaCl и воды удалось достичь более высоких значений сопротивления продавливанию и улучшенных характеристик истирания.
Примеры 5-7
В примерах 5-7 при получении гранулята сульфата калия использовали тонкодисперсный продукт SOP 2, а в качестве натриевой соли добавляли различные количества хлорида натрия в форме пылевидной каменной соли, как указано в таблице 2. Были подтверждены результаты, полученные для примеров 3 и 4. При увеличении количества пылевидного NaCl получали заметно лучшие характеристики истирания (без созревания или после 14 дней созревания).
Пример 8
Аналогично примерам 5-7, в примере 8 дополнительно добавляли NaCl в виде раствора.
В этой серии примеров (5-8) оказалось, что в результате добавления NaCl в виде раствора перед уплотнением удалось получить, кроме того, высокую прочность гранулята. При непосредственном сравнении всех образцов с хлоридом натрия в качестве натриевой соли в форме пылевидной каменной соли оказалось, что наилучшие значения начального истирания (0 дней=3,1%) были получены в примере 8. Также и значения истирания и сопротивления продавливанию после созревания в течение 14 дней были очень хорошими как без, так и с дополнительной обработкой.
Пример 9
В примере 9 при получении гранулята сульфата калия использовали тонкодисперсный продукт SOP 2 и добавляли сульфат натрия в качестве натриевой соли в форме пыли, как указано в таблице 2. При использовании сульфата натрия лишь значения истирания для необработанного гранулята лежат ниже уровня для эталонного опыта (т.е. улучшились), а другие значения лежат в диапазоне или выше значения для сравнительного примера 1.
В заключение можно сказать, что из данных, приведенных в таблице 2, следует, что грануляты сульфата калия с добавками натриевой соли, полученные способом по изобретению, имеют значительно лучшую прочность на разрыв, а также значительно лучшее сопротивление истиранию, чем для эталонного опыта по примеру 1. Таким образом, полученные грануляты сульфата калия в целом являются заметно более стабильными и отличаются высокой механической прочностью, а также низким образованием пыли, например, при перегрузке.
Реализация способа на промышленном масштабе с валковым прессом с рабочей шириной валков 1000 мм и диаметром 1050 мм дала хорошие результаты. При этом при содержании Na в продукте от 0,5% до максимум 1,4%, предпочтительно менее 1% (весовые проценты) дало очень хорошее сопротивление продавливанию (около 55 Н). Кроме того, что касается истирания, значения для сырого гранулята были примерно на 50% ниже, чем эталонные значения (снижение истирания с 30% до 15%), несмотря на то, что здесь применяли лишь твердый хлорид натрия. Пылевая нагрузка при перевалке была снижена, так что совсем не требовалось или требовалось использовать меньше средства для связывания пыли.
Для агломерации прессованием проводили дополнительные опыты на лабораторном прессе фирмы Bepex, тип L200/50. И в этом случае были достигнуты хорошие результаты, например, с хлоридом натрия или с тенардитом (Na2SO4).
Claims (16)
1. Способ получения гранулятов сульфата калия, отличающийся тем, что в сульфат калия во время грануляции добавляют натриевую соль, выбранную из хлорида натрия, сульфата натрия, гидрата сульфата натрия, гидроксида натрия и их смесей, в количестве от 0,1 до 7,5 вес.% в расчете на используемый сульфат калия.
2. Способ по п. 1, причем натриевую соль добавляют в форме пыли с максимальным размером частиц 200 мкм или в форме водного раствора.
3. Способ по п. 1, причем часть натриевой соли добавляют в форме пыли с максимальным размером частиц 200 мкм, а остальное количество натриевой соли добавляют в форме водного раствора.
4. Способ по одному из пп. 2 и 3, причем натриевая соль в виде пыли имеет насыпную плотность в диапазоне от 250 до 1300 кг/м3.
5. Способ по одному из предыдущих пунктов, причем натриевая соль представляет собой хлорид натрия.
6. Способ по одному из предыдущих пунктов, причем количество воды, добавляемой перед или во время процесса прессования, составляет от 0,1 до 2,5 вес.%, предпочтительно от 0,1 до 1,5 вес.%, особенно предпочтительно от 0,3 до 1,2 вес.%, и/или количество воды, добавляемое после процесса прессования, составляет от 0,1 до 2,5 вес.%, предпочтительно от 0,1 до 1,5 вес.%, особенно предпочтительно от 0,1 до 1,2 вес.%, и полное количество добавленной воды не превышает 3,5 вес.%, в расчете на безводный сульфат калия.
7. Способ по одному из предыдущих пунктов, причем уплотнение осуществляют как агломерацию прессованием.
8. Способ по п. 7, причем агломерация прессованием включает в себя уплотнение смеси сульфата калия, натриевой соли и воды валковым прессом.
9. Способ по п. 8, причем агломерация прессованием включает в себя уплотнение смеси сульфата калия, натриевой соли и воды валковым прессом при удельном линейном усилии в диапазоне от 30 до 100 кН/см, предпочтительно от 40 до 80 кН/см, особенно предпочтительно от 45 до 75 кН/см, рассчитанном на диаметр валка 1000 мм и среднюю толщину хлопьев 10 мм.
10. Способ по п. 8 или 9, причем уплотнение смеси сульфата калия, натриевой соли и воды проводят на валковом прессе, и способ включает последующее измельчение и классификацию хлопьев, полученных при уплотнении.
11. Способ по одному из предыдущих пунктов, причем хлопья после процесса прессования увлажняют водой, в частности во время измельчения и/или классификации.
12. Способ по одному из предыдущих пунктов, причем грануляцию проводят при температуре в диапазоне 20-100°C.
13. Гранулят сульфата калия, получаемый способом по одному из предыдущих пунктов.
14. Гранулят сульфата калия по п. 13 с содержанием натриевой соли в диапазоне от 0,1 до 7,5 вес.%, предпочтительно от 1,8 до 4,0 вес.%, особенно предпочтительно от 2,5 до 3,5 вес.%, рассчитанным как весовая доля используемой соли натрия от используемого сульфата калия.
15. Применение натриевых солей, выбранных из хлорида натрия, сульфата натрия, гидрата сульфата натрия, гидроксида натрия и их смесей, для улучшения механических свойств гранулята сульфата калия, в частности для повышения сопротивления продавливанию и/или для повышения сопротивления истиранию.
16. Применение глазерита в качестве связующего в грануляте сульфата калия.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014014099.7A DE102014014099A1 (de) | 2014-09-30 | 2014-09-30 | Verfahren zur Herstellung von Kaliumsulfat-Granulaten und das hieraus erhaltene Kaliumsulfat-Granulat sowie dessen Verwendung |
DE102014014099.7 | 2014-09-30 | ||
PCT/DE2015/000476 WO2016050232A2 (de) | 2014-09-30 | 2015-09-30 | Verfahren zur herstellung von kaliumsulfat-granulaten und das hieraus erhaltene kaliumsulfat-granulat sowie dessen verwendung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2668851C1 true RU2668851C1 (ru) | 2018-10-03 |
Family
ID=54548000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017114967A RU2668851C1 (ru) | 2014-09-30 | 2015-09-30 | Способ получения гранулятов сульфата калия, гранулят сульфата калия, полученный этим способом, а также его применение |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10487018B2 (ru) |
EP (1) | EP3201158B1 (ru) |
CN (1) | CN107001059A (ru) |
AU (1) | AU2015327464B2 (ru) |
CA (1) | CA2963011A1 (ru) |
CL (1) | CL2017000773A1 (ru) |
DE (1) | DE102014014099A1 (ru) |
ES (1) | ES2784339T3 (ru) |
PL (1) | PL3201158T3 (ru) |
PT (1) | PT3201158T (ru) |
RU (1) | RU2668851C1 (ru) |
WO (1) | WO2016050232A2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2764206C1 (ru) * | 2020-09-14 | 2022-01-14 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ снижения налипания солей на поверхности валковых пресс-грануляторов |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110294638A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-10-01 | 国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司 | 一种提高硫酸钾颗粒强度的生产工艺 |
BR112022025204A2 (pt) * | 2020-06-10 | 2023-01-03 | Tessenderlo Group Nv | Grânulos de fertilizante misturado |
WO2021250220A1 (en) * | 2020-06-10 | 2021-12-16 | Tessenderlo Group Nv | Spherical fertilizers and processes for the production thereof |
CN114073915A (zh) * | 2020-08-21 | 2022-02-22 | 博特化工装置股份公司 | 用于生产碱金属氢氧化物颗粒的装置 |
CN114436311A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-05-06 | 四川大学 | 一种钙芒硝石膏的深度提纯方法 |
WO2024059126A1 (en) * | 2022-09-14 | 2024-03-21 | U.S. Borax, Inc. | Beneficiating sodium sulfate-containing material |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2810640A1 (de) * | 1978-03-11 | 1979-09-13 | Kali & Salz Ag | Verfahren zur herstellung von gekoernten produkten |
SU1664776A1 (ru) * | 1989-03-30 | 1991-07-23 | Калушское производственное объединение "Хлорвинил" | Способ гранулировани калийно-магниевых удобрений |
EP0488199A1 (en) * | 1990-11-27 | 1992-06-03 | ENICHEM AGRICOLTURA S.p.A. | Process for granulating potassium salts |
RU2139270C1 (ru) * | 1999-01-13 | 1999-10-10 | Открытое акционерное общество "Буйский химический завод" | Способ получения органо-минерального удобрения |
RU2174490C2 (ru) * | 1996-12-16 | 2001-10-10 | Солвей Интерокс ГмбХ | Способ получения перкарбоната натрия |
US20030135957A1 (en) * | 1998-04-17 | 2003-07-24 | Airborne Industrial Minerals Inc. | Wet granulation method for generating granules |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1242249B (de) * | 1961-07-14 | 1967-06-15 | Wintershall Ag | Verfahren zur Herstellung granulierter Mischduengemittel aus Kalkstickstoff und Kaliduengesalz |
US4215100A (en) * | 1978-05-18 | 1980-07-29 | Antonova Nina V | Method of producing potassium sulfate |
JP2527558B2 (ja) * | 1987-06-08 | 1996-08-28 | クニミネ工業株式会社 | 水溶性粒剤の製造方法 |
CN1039012A (zh) | 1988-07-06 | 1990-01-24 | 李新忠 | 颗粒肥料粘合剂 |
DE4232567C1 (de) * | 1992-09-29 | 1994-02-10 | Kali & Salz Ag | Verfahren zur Verhinderung einer Staubbildung beim Verladen oder Transportieren eines sulfatischen Düngergranulats |
DE10065699A1 (de) * | 2000-12-29 | 2002-07-11 | Kali & Salz Ag | Granulierung von Mineraldüngern unter Zugabe von Granulierhilfsmitteln |
CN1793064A (zh) | 2005-12-19 | 2006-06-28 | 美盛公司 | 硫酸钾的制粒 |
US9550703B2 (en) * | 2013-03-01 | 2017-01-24 | Nous, Llc | Granulation method and system |
-
2014
- 2014-09-30 DE DE102014014099.7A patent/DE102014014099A1/de not_active Withdrawn
-
2015
- 2015-09-30 PT PT157951070T patent/PT3201158T/pt unknown
- 2015-09-30 PL PL15795107T patent/PL3201158T3/pl unknown
- 2015-09-30 WO PCT/DE2015/000476 patent/WO2016050232A2/de active Application Filing
- 2015-09-30 EP EP15795107.0A patent/EP3201158B1/de active Active
- 2015-09-30 CN CN201580063537.5A patent/CN107001059A/zh active Pending
- 2015-09-30 CA CA2963011A patent/CA2963011A1/en not_active Abandoned
- 2015-09-30 RU RU2017114967A patent/RU2668851C1/ru not_active IP Right Cessation
- 2015-09-30 ES ES15795107T patent/ES2784339T3/es active Active
- 2015-09-30 US US15/515,436 patent/US10487018B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2015-09-30 AU AU2015327464A patent/AU2015327464B2/en not_active Ceased
-
2017
- 2017-03-30 CL CL2017000773A patent/CL2017000773A1/es unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2810640A1 (de) * | 1978-03-11 | 1979-09-13 | Kali & Salz Ag | Verfahren zur herstellung von gekoernten produkten |
SU1664776A1 (ru) * | 1989-03-30 | 1991-07-23 | Калушское производственное объединение "Хлорвинил" | Способ гранулировани калийно-магниевых удобрений |
EP0488199A1 (en) * | 1990-11-27 | 1992-06-03 | ENICHEM AGRICOLTURA S.p.A. | Process for granulating potassium salts |
RU2174490C2 (ru) * | 1996-12-16 | 2001-10-10 | Солвей Интерокс ГмбХ | Способ получения перкарбоната натрия |
US20030135957A1 (en) * | 1998-04-17 | 2003-07-24 | Airborne Industrial Minerals Inc. | Wet granulation method for generating granules |
RU2139270C1 (ru) * | 1999-01-13 | 1999-10-10 | Открытое акционерное общество "Буйский химический завод" | Способ получения органо-минерального удобрения |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2764206C1 (ru) * | 2020-09-14 | 2022-01-14 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ снижения налипания солей на поверхности валковых пресс-грануляторов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL3201158T3 (pl) | 2020-10-19 |
ES2784339T3 (es) | 2020-09-24 |
CN107001059A (zh) | 2017-08-01 |
WO2016050232A2 (de) | 2016-04-07 |
DE102014014099A1 (de) | 2016-03-31 |
AU2015327464B2 (en) | 2018-05-10 |
WO2016050232A3 (de) | 2016-08-18 |
EP3201158B1 (de) | 2020-01-08 |
EP3201158A2 (de) | 2017-08-09 |
PT3201158T (pt) | 2020-04-21 |
AU2015327464A1 (en) | 2017-04-20 |
CA2963011A1 (en) | 2016-04-07 |
CL2017000773A1 (es) | 2017-12-15 |
US10487018B2 (en) | 2019-11-26 |
US20170217849A1 (en) | 2017-08-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2668851C1 (ru) | Способ получения гранулятов сульфата калия, гранулят сульфата калия, полученный этим способом, а также его применение | |
RU2699315C2 (ru) | Способ получения гранулятов сульфата калия, гранулят сульфата калия, полученный этим способом, а также его применение | |
BR112020008580A2 (pt) | processo para produção de granulados de fertilizante contendo polihalita | |
WO2019086062A1 (de) | Granulate, enthaltend polyhalit | |
CN105339326B (zh) | 用于制造含有氯化钾和硫酸镁水合物的粒料的方法 | |
AU2017203167A1 (en) | Granular fertilizer and soil conditioning formulations | |
WO2018041285A1 (de) | Verfahren zur herstellung von kaliumchlorid-granulaten | |
CA3035682C (en) | Procedure for the manufacture of potassium chloride granulate using an alkali metal carbonate and a hyrdogen phosphate | |
WO2018041286A1 (de) | Verfahren zur herstellung von kaliumchlorid-granulaten | |
EP4051636A1 (de) | Verfahren zur herstellung von schwefelhaltigen kali-granulaten | |
US3545954A (en) | Production of ammonium nitrate-phosphate fertilizer | |
BR112019004313B1 (pt) | Granulados de cloreto de potássio, e seu processo de fabricação |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191001 |