SI20462A

SI20462A - Mokra metoda granulacije za pridobivanje granul

Info

Publication number: SI20462A
Application number: SI9920033A
Authority: SI
Inventors: Robin Phinney
Original assignee: Airborne Industrial Minerals Inc.
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1999-04-08
Publication date: 2001-08-31
Also published as: TR200003021T2; AU3134399A; HUP0101466A3; ID29139A; EA200000959A1; HRP990309B1; CN1209182C; BG104859A; NZ507416A; KR20010042784A; NO20005027L; NO20005027D0; EA003331B1; WO1999054028A1; EP1077761A1; US6454979B1; MXPA00010134A; IL139049A0; BR9909702A; AU742254B2

Abstract

Metoda mokre granulacije gnojila ali drugega materiala v granule. Metoda obsega oblikovanje granule neposredno na ponvi iz začetnega materiala, brez vmesnih stopenj ali uporabe materialov za semenčenje. Rezultat je proizvod, ki ima popolnoma enoten prerez. Na začetku ima začetni material velikost distribucije -150 mesh (manj kot 150 nitk na inčo) z 90% ali večjo količino v velikostnem razredu 200 mesh (200 nitk na inčo). Vlažnost se ohranja zato, da olajšuje enakomeren proces brez ''ciklanja''. Prednost metode je v tem, da omogoča granulacijo materialov, za katere se bodisi ve, da so nevarni, ali jih je zaradi lastnosti, ki jih imajo po naravi stvari, težko granulirati na varen in ugoden način.ŕ

Description

MOKRA METODA GRANULACIJE ZA PRIDOBIVANJE GRANUL

PODROČJE TEHNIKE

Predmetni izum se nanaša na metodo granulacije v ponvi za ponevsko granulacijo kroglic ali granul, podrobneje se predmetni izum nanaša na mokro metodo granulacije za granulacijo gnojil ali drugih materialov v industrijsko uporabljive kroglice ali granule.

STANJE TEHNIKE is Ena največjih omejitev, ki obstajajo v veščini granulacije, se nanaša na dejstvo, da poznani postopki zahtevajo povzročitelja semenčenja, da bi se zagotovili primerni pogoji za prirastek materiala, iz katerega nastane kroglica ali granula. Slabosti z uporabo semenca nastale granule se kažejo v dveh bistvenih lastnostih: zaobljenost ter enotnost prereza.

Tipično semenca, ki se uporabijo, niso okrogla ter so kot začetni delec vzrok za neenakomeren začeten prirast materiala, ki kasneje tvori neokrogel delec, na katerega prirašča nadaljnji material. Nadaljnja slabost zaradi tega je dejstvo, da je to vzrok neenakomerne gostote delcev.

Potrebna je metoda za sintetiziranje granule brez uporabe semenc, pri čemer bo granula okrogla, gosto napolnjena in enotnega homogenega prereza in bo mogoče odstraniti nevarnosti, ki so povezane s proizvodnjo granul gnojil.

Eden zadnjih podeljenih patentov na področju tehnike, v katerega spada predmetni izum, je ameriški patent št. 5,460,765, ki je bil podeljen Derdallu in ostalim 24. oktobra 1995. Referenčni patent opisuje postopek za ponevsko granulacijo določenega materiala. Glede na to, kar navaja referenca Derdalla in ostalih, je dokončna velikost distribucije delcev, ki jo io je mogoče doseči z uporabo metode po njihovem izumu, od -5 mesh do okrog +10 mesh. Da se postopek lahko začne, je postopek Derdalla in ostalih omejen na uvajanje semenskega materiala tipično med velikostjo 14 in + 28 mesh. To se zahteva, da bi se nadzorovalo rast granul. Kot se navaja v stanju, ki ga opisujejo Derdall in ostali, semenca zmanjšujejo is vzajemno aglomeracijo in omogočijo, da se pridobi visoke donose. Referenca Derdalla in ostalih nadalje kaže, da je ustrezna velikost semen bistvena za delovanje postopka za granulacijo, da bi se dosegel donos proizvoda višji od 90%. V opisanem stanju je najti referenco, da se zahteva jedro semena v obsegu od -14 do +35 mesh, da bi se doseglo stabilno stanje in obdržalo enotno distribucijo semena velikosti med -8 in +6 mesh.

Postopek Derdalla in ostalih kljub dejstvu, da je pomemben postopek, ni odkril omejitev uporabe povzročitelja semenčenja ali potrebe po nadzorovanju prahu, ki nastane med granulacijo in ne samo ustvarja nezdravo delovno okolje za delavce, pač pa, kar je resneje, ima za posledico potencialno eksplozivno okolje. To je razvidno iz zapisa Derdalla in ostalih, še zlasti v 3. stolpcu, na začetku 24. vrstice, kjer je s zapisano:

“verjetno bi bilo teže ohraniti granulacijo stabilno ali stalno z drobnim semenom, kot na primer velikosti -35 mesh”

Težava, na katero nakazuje zapis Derdalla in ostalih, je usmerjena na cikliranje, ki je težava s postopki ponevske granulacije, do katere pride po io naravi stvari. Če velikost distribucije povzročitelja semenčenja ni konstantna, se postopek ne bo stabiliziral in se dejansko “zacikla”, kot je ta izraz poznan strokovnjakom s tega področja. Rezultat tega je, da večje formirane granule na ponvi dejansko uničijo manjše delce. To seveda prepreči uresničitev namena ponevske granulacije, da se proizvede delce.

is Poleg tega v 36. vrstici 3. stolpca opisanega stanja lahko preberemo:

“Drobna semenca, kot so semenca velikosti +35 mesh, se lahko uporabijo, vendar se doseže točka, kjer lahko pride do presemenčenja ali tvorbe jeder, kar povzroči zmanjšanje končnega donosa proizvoda.”

V 45. vrstici 3. stolpca je navedeno tudi:

“Semenski material velikosti okrog 20 mesh je najboljša posamezna točka, tako za kontrolo kot za enotnost velikostne distribucije proizvoda...”

Kot je znano, večja numerična številka v mesh pomeni manjšo velikost delcev v mikronih. Naslednje velikosti v mesh ustrezajo navedenim velikostim v mikronih:

velikost v mesh	približna velikost v mikronih
12	1680
16	1190
20	840
30	590
40	420
100	149
200	74

Kot se lahko naučimo iz opisanega stanja Derdalla in ostalih, lahko velikosti, večje od +35 mesh, povzročijo potencialne težave pri tvorbi jeder ter posledično zmanjšanje končnega produktnega donosa. S tehnologijo, ki je bila opisana zgoraj, je bilo ugotovljeno, da je mogoče ustvariti io kakovostno boljši produkt z visokimi donosi, ki so v okviru višjem od 90% donosov, tako, da se uporabi fin prašek velikosti med -35 in +150 mesh. Ko se pretehta zgoraj navedeni citat iz Derdalla in ostalih, je jasno, da Derdall in ostali dejansko nasprotujejo sami sebi, ko navajajo, zakaj naj bi bila tehnologija, ki je bila opisana, posebno uspešna, is V predmetni prijavi je distribucijska velikost materiala za tvorbo jeder med -35 in +150 mesh, kar ustreza velikosti v mikronih manj kot 590 pm oz. 105 μιτι. V znanem stanju ni nikjer opisan uprašeni povzročitelj tvorbe jeder te velikosti z namenom oblikovanja enotne granule v distribucijski velikosti od -8 do +4 mesh. Temu postopku so bile pripisane prednosti; ena najbolj privlačnih prednosti je v tem, da ima granula ali kroglica s velikansko protilomno moč in enoten prerez. Ko se je izvajalo postopek po pričujočem izumu, je bilo ugotovljeno, da so bile dosežene protilomne moči v razredu od 1 do 4 kg ali večje.

V opisu Derdalla in ostalih je v 3. stolpcu, z začetkom v 33. vrstici, navedeno:

io “Večja semenca oblikujejo granule, ki so zelo šibke.”

Če pretehtamo te zapise glede na velikost povzročiteljev tvorbe jeder, ki so navedene, priznanja, ki jih vsebuje opis Derdalla in ostalih, jasno kažejo zoper zahtevo po uporabi povzročitelja semenčenja v velikostnem razredu, ki ga vsebujejo zapisi Derdalla in ostalih. Navodilo Derdalla in is ostalih nakazuje, da je idealna velikost povzročitelja semenčenja 20 mesh

- glej zgoraj; predmetna prijava uporablja prašek, ki ima velikost delcev med 75-750% manjšo od tiste, ki jo omenjajo Derdall in ostali, ter kljub temu dosega zelo zaželene rezultate.

V zakoniti registraciji izuma (Statutory Invention Registration) H 1070, 20 katere avtorji so Harrison in ostali, z dne 7. julij 1992, je opisana metoda za granulacijo kalijevega karbonata. Postopek obsega konverzijo določenega kalijevega sulfata ali kalijevega klorida z aglomeracijo z uporabo konvencionalnega granulatorja z rotacijskim bobnom, granulatorja s ponvijo ali drugačne konvencionalne granulacijske naprave.

V opisu tega dokumenta ne najdemo nobenih navedb o odstranitvi povzročitelja semenčenja, o velikosti začetnega materiala ali o ostalih pomembnih faktorjih, ki so povezani s kontrolo postopka, da bi se pridobile granule boljše kakovosti, ki so komercialno perspektivne. Poleg tega je postopek očitno aglomeracijski postopek. Poznano je, da aglomeracija tipično vsebuje kopičenje koloidnih delcev, raztopljenih v tekočini, v grozde ali kosme. Ti grozdi ali kosmi imajo različne velikosti medprostorov ter so rahlo povezani (Hawley's Condensed Chemican Dictionary, eleventh edition, 1987).

V prijaviteljevi predhodni publikaciji, objavljeni v WIP0 št. 97/39826, je opisan suh postopek granulacije, v katerem je uporabljen agent za tvorjenje jeder z namenom, da deluje kot pobudnik, ki sproži granulacijo.

is Glede predmetne prijave, kjer gre za moker postopek, ni potreben semenski agent ali agent za tvorbo jeder, da bi se dosegla rast delcev. Delec lahko raste zaradi neposrednega kontakta z veznim materialom in dodanim začetnim materialom.

Metodologija, ki je uporabljena pri predmetnem izumu, pospešuje granulacijo žvepla, kar je posebej prednostna značilnost predmetnega izuma. Zaradi učinkovanja predpisov s področja varstva zraka pred onesnaževanjem je postalo potrebno zaradi pomanjkanja prsti dodajati žveplo. Kot je splošno poznano v poljedelski znanosti, gnojenje z žveplom povečuje donos pridelka in poleg tega učinkuje na to, kako rastlinska materija predeluje dušik. Ta predelava pa je povezana s sintezo proteinov, ustalitvijo dušika, fotosintezo in odpornostjo zoper bolezni.

Trenutno se postopki oblikovanja žvepla v kroglice ali granule izvajajo po metodi suhe sinteze. To je izredno nevarno, kajti žveplo, še zlasti pa žveplov prah, je eksploziven in je z njim težko ravnati. Ob upoštevanju teh resnih omejitev panoga potrebuje uporaben in varen postopek granulacije. Predmetna tehnologija, ki je predstavljena v tem opisu, opisuje nenevarno metodo granulacije žvepla, pri kateri se lahko izbere velikost delcev, kot tudi dodatkov, da se izdela delce žvepla, ki so se zmožni počasi razpustiti in imajo med drugim pesticidno, herbicidno in baktericidno aktivnost.

Mokra granulacije je zapletena po naravi stvari, kajti nepravilno kristalografijo delcev je zaradi njihove narave težko nadzorovati. Moker prašek ni enoten, to pa vodi do neenakomernega prirasta, prekomerne is tvorbe jeder in končno do razpada postopka. Zaradi teh razlogov se, med ostalimi, v panogi še ni razvil učinkovit in uporaben postopek mokre granulacije.

V ameriškem patentu št. 3,853,490, nosilcev Boeglina in ostalih, je opisana metoda granulacije kalijevega sulfata. Metoda obsega uporabo začetnega materiala z velikimi delci: velikosti od -6 do + 65 mesh (50%), 200 mesh (10% do 30%) ter ostanka v velikosti od -65 do + 200 mesh. Opis navaja, da se granulacijo izvaja v konvencionalni granulacijski opremi, vendar pa ni nobene razprave o težavah pri kontroli postopka, ki so povezane s ponevsko granulacijo proizvoda. Iz navedb Derdalla in ostalih je poznano, da pride do bistvenih težav pri ohranjanju stabilnosti granulacije celo pri semenskem materialu v velikostnem razredu +35 mesh. Največja težava je nadzorovanje “zaciklanosti”, kjer večji delci uničijo manjše delce. Kaže torej, da se referenca Boelina in ostalih nanaša samo na granulacijski postopek v bobnu, kjer ne prihaja do težav, ki so po naravi stvari prisotne pri ponevski granulaciji.

V ameriškem patentu št. 3,711,254, ki je bil podeljen McGowanu in ostalim, je opisan postopek za granulacijo kalijevega karbonata. Opis io dokumenta vsebuje le bežno omembo granulacije in v istem postopku vsebuje tako granulacijski postopek v ponvi kot granulacijski postopek v bobnu.

V ameriškem patentu št. 5,322,532 Kurtz opisuje detonacijski medij natrijevega bikarbonata. Detonacijski medij obsega kopičenje natrijevega is bikarbonata ter natrijevega karbonata, ki ima razmerje 3 proti 2. Referenca ne podaja nobenih podrobnosti glede ostalih formulacijskih postopkov razen kopičenja ter tudi nima navodil glede kateregakoli drugega materiala za prirast.

Ostali patentni dokumenti, ki so le postranskega pomena, vključujejo

2o naslednje ameriške patente: št. 4,371,481; 4,131,668; 4,264,543; 5,108,481; 3,206,508; 3,206,528; 4,344,747 in 5,124,104.

Znano stanje, če se posamezni dokumenti upoštevajo posamično ali skupaj, ne vsebuje nobenih jasnih navodil glede priprave granul za gnojila, razstreliva, deodorante ali mehčalce vode, ki bi imele naslednje komercialne ter industrijske prednosti:

a) enoten prerez;

b) gosta napolnjenost materiala - vsebine;

c) so brez semenc in kristalnega jedra;

d) povečana protilomna moč glede na predhodno znano stanje;

e) homogenost materiala po celotni granuli in

f) večja količina vsebine - materiala na granuio.

Dolgo časa je bilo čutiti potrebo po granulah, ki bi imele te željene 10 lastnosti, in po metodologiji, s katero bi bilo mogoče izvesti sintezo takšnih proizvodov; predmetni izum te potrebe zadovoljuje na eleganten in učinkovit način.

INDUSTRIJSKA UPORABLJIVOST is Predmetni izum je uporaben v industriji umetnih gnojil.

OPIS IZUMA

Eden od namenov predmetnega izuma je ponuditi izboljšano metodo za proizvajanje niza industrijsko uporabljivih delcev ali granul, ki nimajo slabih lastnosti kot po tehnikah znanega stanja.

Nadaljnji cilj ene od izvedb predmetnega izuma je ponuditi mokro metodo granulacije za granulacijo začetnega materiala v granule, ki sestoji iz naslednjih stopenj:

- preskrbeti začetni material, ki ima okrog 99,9% delcev velikih -150 mesh, od teh 99,9% delcev velikih -150 mesh pa okrog 90% delcev velikih -200 mesh;

- preskrbeti vezivni material v količini med 4% do 8% po teži;

₅ - zmešati začetni material z vezivnim materialom na ponevskem granulatorju v vlažnih pogojih, ko je vlažnost v navedeni ponvi med 1,5% in 11% po teži, in

- oblikovati granule na navedeni ponvi neposredno iz začetnega materiala, brez prisotnosti semenca ali materiala za tvorbo jeder.

ίο V predmetnem izumu vzdrževanje vlažnosti na ponvi in v proizvodu dejansko prepreči tvorbo prahu med sintezo proizvoda. Učinek se še poveča, če se končnemu produktu doda olje, npr. mineralno, rastlinsko, semensko, sintetično ali podobno. Kot dodatna značilnost se lahko granulam dodajo rastlinska hranila, regulatorji rasti, minerali, zmesi, ki se is sčasoma sproščajo, ter primerne bakterije. Ustrezni primeri hranil vključujejo dušik, fosfor in kalij; regulatorji rasti so lahko herbicidi, pesticidi in hormoni; minerali so različni glede na pogoje prsti in okolja, vendar lahko vključujejo baker, bor in ostale kovine; zmesi, ki se sčasoma sproščajo, lahko izberemo tako, da sproščajo žveplo le v določenih obdobjih med ciklom rasti rastline, pridelka ipd.; bakterije lahko izberemo med raznolikimi vrstami, glede na specifične zahteve uporabnika. Za ta namen lahko uporabimo bakterije, ki oksidirajo žveplo, bakterije, ki se borijo proti določenim boleznim in zmanjšajo občutljivost pridelka ipd.

Kot nadaljnja značilnost predmetnega izuma se tehnologija zlahka uporabi za granulacijo kroglic / granul, ki se uporabljajo na drugih področjih izven področja poljedelstva. Eno takšnih področij je področje razstreliv. Na tem področju je dobro znano, da je natrijev bikarbonat glede s na številne prednosti, ki jih ima, uporaben razstrelilni medij. Bikarbonat je uporaben, vendar pa so kristali takšni, da visoke učinkovitosti pri odstranjevanju prevleke iz substrata ni popolnoma praktično doseči. Predmetna tehnologija pospešuje granulacijo bikarbonata z dodatnimi kristaliničnimi materiali, da se poveča razjedljivost granule.

Pomemben inventivni koncept predmetnega izuma je zmožnost generirati delce / granule brez prisotnosti povzročitelja semenčenja. Na takšen način lahko postopku preprosto rečemo postopek tvorbe jeder v ponvi; rezultat postopka lahko splošno imenujemo kristalizacija, to je, ko na jedrni položaj priraste okolišnji material. S predmetno tehnologijo is rotacija ponve in vezivni material pripomoreta k prirastu materiala okrog jedrnega položaja, pri čemer se ustvari gosto napolnjena granula z visoko vsebnostjo materiala - vsebine.

KRATEK OPIS RISBE

Slika 1 ilustrira shematičen prikaz metode po eni od izvedb 20 predmetnega izuma.

NAČINI IZVAJANJA IZUMA

Naslednja tabela pred obrazložitvijo metode prikazuje nekatere splošne značilnosti spojin in materialov, ki jih je mogoče granulirati.

TABELA 1 - SPLOŠNE ZNAČILNOSTI

SPOJINA	KRISTALI	TOPNOST	TALIŠČE (C)	VRELIŠČE (C)	TVEGANJA
amonijev nitrat -NH4NO3	Brezbarvni	topen v vodi, alkoholu in bazah	169.6	razpade pri 210	lahko eksplodira, če je zaprt in izpostavljen visoki temperaturi
amonijev sulfat -(NH4)2SO4	rjavo beli do sivi	topen v vodi	513		nobenih
kalijev klorid - KCI	brezbarvni ali beli	topen v vodi, rahlo v alkoholu	772	sublimira pri 1500	nobenih
kalijev nitrat KNO3	prozorni, brezbarvni ali beli; prašek ali kristalni	topen v vodi in glicerolu; rahlo topen v alkoholu	337	razpade pri 400	nevarnost ognja / eksplozije po tresenju ali ogrevanju ali ko je v stiku z organskimi materiali
kalijev sulfat K2SO4	brezbarvni ali beli trdi kristali ali prašek	topen v vodi	1072		nobenih
žveplo - S	alfa oblike rombi, oktaedrski rumeni kristali; beta oblike monoklinični, prizmatični bledo rumeni kristali	rahlo topno v alkoholu in etru, topno v ogljikovem disulfidu, ogljikovem tetrakloridu in benzenu	alfa okrog 94.5, beta okrog 119		vnetljivo, v drobno razločeni obliki obstaja nevarnost ognja in eksplozije
sečnina CO(NH2)2	beli kristali ali prašek	topna v vodi, alkoholu in benzenu	132.7	razpade	nobenih
natrijev bikarbonat NaHCO3	bel prašek ali krištalinične grude	topen v vodi	pri 270 izgubi ogljikov dioksid		nobenih

Sedaj se sklicujemo na sliko 1, ki kaže v celoti shematičen prikaz postopka po eni od izvedb.

V izvedbi, ki je prikazana, delokrog predstavlja delokrog desetih ton na uro. Napotitvena številka 10 označuje uvajanje začetnega materiala, ki je lahko katerikoli ustrezni material, katerega mnogi primeri so bili navedeni zgoraj. Tehnologija, ki je predstavljena, omogoča tvorbo skoraj s vsakršnega granuliranega proizvoda, kar med drugim vključuje različne sulfate, pepel natrijevega karbonata, žveplo, kalijev karbonat, kaolin, magnezije, natrij kalijev in amonijev klorid.

Začetni material lahko uvajamo s hitrostjo 9.8 ton na uro (9.8 t/h), skupaj s primernim vezivnim materialom, kot je bil predhodno naveden, io Začetni in vezivni material lahko nato uvedemo v drobilnik 12, da zdrobimo začetni material, tako da dobimo proizvod, ki je v 99,9% velikosti -150 mesh in v najmanj v 90% velikosti -200 mesh. Drobilnik 12 je lahko razvrščujoči drobilnik ali drobilnik z zračnim zamahom ali kakršenkoli drugačen drobilnik, ki je poznan strokovnjakom s tega is področja. Ko je enkrat material zdrobljen, se tok materiala, ki ga splošno predstavlja napotitvena številka 14, uvede v zaprt zbiralni lijak, splošno označen s številko 16, katerega del je vrečast prostor 18 za zbiranje prahu. Zbiralni lijak 16 obsega tudi primeren ventil 20, ki odmerja prah v zbiralno posodo 22. Posoda 22 je pozicionirana nad dvema pritokoma 24 in 26, ki delita material, prejet iz posode 22, v dva tokova. Prvi tok pritok 26 vodi v moker mešalec (ni prikazan) in nato v prvi veliki ponevski granulator 28, primeroma s kapaciteto 7.6 ton na uro (7.6 t/h). Medtem pritok 24 vodi drugi tok v lopatičast ali mozničast mešalnik (ni prikazan) ter nato v drugi ponevski granulator 30, ki je manjši od granulatorja 28. Hitrost dovajanja v manjšo ponev je lahko na primer 2.8 tone na uro (2.8 t/h), da se sklada s tokokrogom, katerega kapaciteta je 10 ton na uro. Vsak od mešalnikov vsebuje mešanico vezivnega in začetnega materiala, s ki imata po teži vsebnost vlage med 4% do približno 8%. Material, ki ga dovajamo iz mešalnikov na ponve, je torej moker in s tem se prepreči tvorjenje prahu med obdelavo. Vsebnost vlage v vezivnem materialu je spremenljiv faktor in je odvisen od narave vezivnega materiala (trdnost/vsebnost vlage). Jasno vezivni materiali z visoko vsebnostjo io vlage ne bodo zahtevali tako visokega dodatka (ki ga merimo kot odstotek teže) v mešalnike kot ga zahtevajo vezivni materiali z nižjo vsebnostjo vlage.

Ponev 30, ki je prikazana na primeru, je opremljena z majhno zbiralno posodo 32, v kateri se hrani suh surov začetni material velikosti -35 mesh is (ni prikazan). Zbiralna posoda 32 je opremljena z merilnim aparatom s spremenljivo mero (ni prikazan). Pritok odstrani material iz zbiralne posode 32 in suh surov začetni material uvede v ponev 30. To je potrebno za suhe postopke in ni potrebno za mokre postopke. Kot je poznano na tem področju, ponevska granulatorja 28 in 30 vsebujeta zgornji in spodnji strgali 34 in 36 (na ponevskem granulatorju 28) ter 38 in 40 (na ponevskem granulatorju 30). V tem primeru je proizvodno razmerje za ponev 30 nastavljeno na 3 tone na uro (3 t/h) z naslednjo distribucijo po velikosti: okrog 80% proizvoda velikosti med -8 in +20 mesh. Odkrito je bilo, da je to mogoče doseči s kombiniranjem surovega začetnega materiala in prahu v razmerju 1:20 do 1:100 delcev. Še zlasti se je pokazala kot učinkovita uporaba atomizirajoče vroče vezivne raztopine v katerikoli legi od pozicije, ki je opisana s kazalcem 12 na urni številčnici, s do pozicije, ki je opisana s kazalcem 5 na urni številčnici. Ko se doseže pravilna prosta vlažnost, ki je splošno med 1,5% do okrog 11%, se gibanje prve ponve stabilizira. Na ta način se granule oblikujejo neposredno na ponvi 30 brez prisotnosti povzočitelja semenčenja.

Kot je bilo navedeno zgoraj, je velikost proizvoda, ki nastane v ponvi io 30, tipično -8 mesh v 50% do 80%. Proizvod se izprazni iz ponve in posuši s sušilnikom 39. Sušilnik 39 lahko izberemo na primer med Carrier sušilniki, pladenjskimi sušilniki ali rotirajočimi sušilniki z linami za ventilacijo. Proizvod, ki se oblikuje v veliki ponvi 28, se naknadno prenese na sušilnik 39 s pomočjo primernega tekočega traku, ki ga splošno is označuje napotitvena številka 41.

Proizvod, ki izhaja iz sušilnika 39 s pomočjo odtoka 42, nato razvrstimo s primerno razvrstilno pripravo 44 na dele velikosti 4 mesh, 8 mesh in 20 mesh. Dela z velikostjo +4 ali -20 mesh se pošlje v drobilnik 12 za recikliranje v sistem, pri čemer je na sliki tok za recikliranje označen s številko 46. Del z velikostjo med -4 do +8 mesh je končni produkt in zapusti rešeto 44 kot končni dokončani proizvod, kot je to prikazano s številko 48. Del z velikostjo med -8 in +20 mesh se pošlje preko toka 50 na zbiralni lijak, ki je opremljen s težnim trakovnim podajalcem, splošno označenim s številko 52. Material se pomika naprej s težnega trakovnega podajalca 52 na ponev 28, nato pa je proizvod nadalje predelan z uvajanjem vezivnega materiala in dodatnega prahu, da se izdela željeni proizvod v obliki granul. To je stopnja, ki jo lahko izberemo ali ne, glede s na to, ali želimo doseči dodatni prirast začetnega materiala.

Ves odvečni prah, ki lahko ostane v sušilcu 39, se lahko prenese s pomočjo tira 54, s katerim je omogočen izhod iz sušilca 39 na lijak 56, zbrani material v lijaku 56 pa se bodisi s pomočjo tira 58 prenese v vrečast prostor 18 bodisi s pomočjo tira 60 prenese v začetni material, io Droben material ali prah, ki vstopata v vrečast prostor 18, je mogoče dodatno odvajati na pomožne postopke, na primer na mokro čiščenje, kot je na sliki 1 splošno prikazano z napotitveno številko 60. Ostale primere bodo osebe, ki so strokovnjaki na tem področju, odkrile brez težav.

Ugotovljeno je bilo, da je razmerje proizvoda velikosti -8 in velikosti +20 mesh, ki je potrebno, da se ponev 28 premika enakomerno, 1:10 do

2:5, optimalno 1:5. Ponev 28 se hitro stabilizira in donos proizvoda je več kot 95% v velikosti +8 do -4 mesh. Donos postopka po celotnem delokrogu, kot je opisan, presega 90%. Kot je bilo že na kratko opisano, je mogoče 10% teže, ki je v velikostni distribuciji -20 ali +4 mesh, kot tudi v obliki prahu iz sušilnika, reciklirati, da se poveča učinkovitost in produktivnost metode ter se tako doseže maksimalne donose z zelo nizkimi stroški.

Glede ponev 28 in 30 je poznano, da je mogoče ti ponvi nastaviti glede kotov in hitrosti rotacije, tako da se proizvede le granule z velikostjo od +8 do -4 mesh. Poleg tega je bilo ugotovljeno, da je koristno, če se ne le spremeni horizontalni položaj ponev, pač pa, če se ponvi tudi bočno nagne ter se s tem poveča učinkovitost postopka granulacije. Določen kot nagnjenja in kot horizontalnega položaja bosta odvisna od hitrosti rotacije in velikosti granul, ki jih želimo proizvesti. Variantno se lahko kot in/ali kotna hitrost ponve (ponev) prilagodi tako, da se proizvede granule v velikostni distribuciji med -10 mesh do okrog 100 mesh.

io Upoštevati je potrebno, da je lahko postopkovna metoda, ki jo opisujemo, posamičen postopek ali pa jo kot enega od postopkov vgradimo v serijo ostalih postopkov. Kateri od obeh načinov bo izbran, je odvisno od specifičnih potreb uporabnika.

Prav tako je potrebno upoštevati, da se lahko v sistem vgradi poljubno is število ponev, da granule progresivno rastejo ali se zraščajo. V ta namen je postopek prekinljiv in ga je tako mogoče po potrebi nameniti za proizvodnjo granul z različnim številom slojev materialov, da se proizvede množica dragocenih granul. Osebam, ki so strokovnjaki na tem področju, bo jasno, da je postopek učinkovit za proizvodnjo velikega števila različnih oblik gnojil ter je še posebej uporaben glede oblikovanja visokosortnih gnojil za uporabo na golf igriščih, za formulacije postopnega sproščanja ipd.

Uporabni primeri vezivnega materiala med drugim vključujejo lignosol, sladkorje, nasičene soli in proteine, vodo, kalcijev sulfat, natrijev sulfat, kalijev klorid, suhe glutene, pšenična zrna, ječmenova zrna, riževa zrna in kalcijev fosfat. Izbira vezivnega materiala bo odvisna od željenih lastnosti s granul in tako so predhodno navedene snovi navedene le primeroma. V primerih, kjer je material, ki ga je potrebno granulirati, nevaren ali je njegova lastnost eksplozivni prah, ima lahko vezivni material visoko vsebnost vlage, splošno 30% do 60% ali višjo vlažnost, ki je usklajena s trdnimi delci vezivnega materiala. Pričakovati je tudi, da se lahko io uporabljajo mešanice vezivnih materialov.

Glede začetnega materiala in vezivnega materiala je potrebno dodati, da ni potrebna uporaba atomizatorja za delitev vlage na ponvi 28 in/ali 30, če ima vezivni material visoko vsebnost vlage. Dodatna variantna izvedba je lahko tudi, da sta vezivni in začetni material simultano dodajana na is ponev (ponvi). Variacije postopka so odvisne od narave materiala, ki ga je potrebno oblikovati v kroglice ali granule.

V primeru granulacije kroglic žvepla, ki imajo jedro iz amonijevega sulfata in so oblikovane po predhodno znanem postopku, kot so ga opisali Derdall in ostali, vsebujejo kroglice precejšnje jedro, ki zavzema velik del prostornine delca. Prerez delcev je neenoten in so v nekaterih primerih delci v omejenih področjih prazni. Poleg tega delci niso okrogli, pač pa precej bistveno neokrogli. Vsi ti faktorji znižujejo kakovost in industrijsko vrednost delcev.

V primeru granuliranih žveplove kroglice, ki so bile sintentizirane po metodologiji Derdalla in ostalih, je zunanjost kroglic rahla, površinska struktura pa zrnata. Zaradi takšne neutrjenosti materiala prihaja do tvorjenja prahu, to pa, kot je navedeno zgoraj, povzroča pomembne težave pri postopanju s proizvodom ter zlasti zvišuje potencialno možnost eksplozije.

Za visokokvalitetne delce, ki jih pridobimo s predmetno metodologijo pa je zlasti pomembno dejstvo, da so delci/granule popolnoma brez vsakršnega jedra ali semenca, pač pa so popolnoma enotni, neprekinjeni 10 in trdni skozi ves prerez. Jasno je razvidno, da imajo granule drugačen površinski videz od tistih, ki jih je bilo mogoče izdelati po predhodno znanem postopku; to je nadalje razvidno iz neobstoja prahu ali drobcev, ki bi bili v okolici delcev. Delci so bistveno čvrstejši, trši, gosteje napolnjeni ter vsebujejo večjo količino materiala (najmanj 95% po teži) kot granule, ki is so bile izdelane s predhodno znano metodologijo. Glede na to so bile dosežene prednosti, ki smo jih predhodno navedli.

Delci kalijevega klorida, izdelani po metodologiji, ki pomeni eno od izvedb predmetnega izuma, so bistveno bolj okrogli v primeri z delci po doslej znanih metodah in nimajo nobenega jedra in njihova površinska struktura ni zrnata.

Granule natrijevega bikarbonata, izdelane z uporabo tehnologije, ki je tukaj opisana imajo okroglo obliko in čvrste delce.

Inovativna tehnologija, ki jo opisujemo, omogoča komercialno uporabljiv in industrijsko pomemben napredek v tehniki granulacije, ki med drugimi značilnostmi omogoča, da po želji spreminjamo vsebino kroglic.

Čeprav so bile izvedbe izuma zgoraj opisane, izum ni omejen le na te s izvedbe ter bo osebam, ki so strokovnjaki na tem področju, jasno, da v obseg predmetnega izuma spada veliko število mogočih sprememb, če se ne oddaljujejo od smisla, narave in obsega izuma, kot je razviden iz zahtevkov in opisa.

Za:

AIRBORNE INDUSTRIAL MINERALS, INC. Kanada . » aijan PIPAN, ing. petemni zastopnik

Claims

PATENTNI ZAHTEVKI

1. Mokra metoda granulacije za granulacijo začetnega materiala v granule, ki obsega stopnje:

s preskrbeti začetni material, ki ima okrog 99,9% delcev velikih -150 mesh, od teh 99,9% delcev velikih -150 mesh pa okrog 90% delcev velikih -200 mesh;

preskrbeti vezivni material v količini med 4% in 8% po teži; zmešati navedeni začetni material z navedenim vezivnim io materialom na ponevskem granulatorju v vlažnih pogojih, ko je vlažnost v navedeni ponvi med 1,5% in 11% po teži, in oblikovati granule na navedeni ponvi neposredno iz navedenega začetnega materiala, brez prisotnosti semenca ali materiala za tvorbo jeder.
2. Metoda po zahtevku 1, označena s tem, da je navedena vsebnost vlage med 1,5% in 10,5%.

οο
3. Metoda po zahtevku 2, označena s tem, da je navedena vsebnost vlage 8%.
4. Metoda po zahtevku 1, označena s tem, da so navedene granule v velikostnem razredu od -10 do 100 mesh.

s 5. Metoda po zahtevku 4, označena s tem, da navedena metoda daje najmanj 90% donos.

6. Metoda po zahtevku 1, io označena s tem, da navedena metoda poleg tega vsebuje stopnjo prenašanja navedenih granul na drugi ponvasti granulator.

7. Metoda po zahtevku 1, is označena s tem, da je navedeni začetni material izbran iz skupine, v kateri so natrijev bikarbonat, kalijev sulfat, kalijev klorid, kalijev nitrat, amonijev sulfat in žveplo.

so 8. Metoda po zahtevku 1, označena s tem, da navedeni vezivni material vsebuje med 60% vlage in 40% trdne snovi.

9. Metoda po zahtevku 1, označena s tem, da je navedeni vezivni material suh, navedena vsebnost vlage pa je v s obliki vode dodana navedeni ponvi.

10. Metoda po zahtevku 6, označena s tem, da začetni material za navedeno drugo ponev vsebuje med 20% in io 35% proizvoda v velikostnem razredu med -10 mesh in 100 mesh.

11. Metoda po zahtevku 10, označena s tem, da proizvod iz navedene druge ponve vsebuje granule v velikostnem is razredu od med -4 mesh in -8 mesh.

12. Metoda po zahtevku 1, označena s tem, da navedena metoda poleg tega vsebuje stopnjo dodajanja olja so oblikovanim granulam pred nadaljnjo obdelavo, da bi se tako nadzoroval prah.

13. Metoda po zahtevku 12, označena s tem, da navedeno olje vsebuje olje, ki ga izberemo izmed semenskim oljem, rastlinskim oljem in mineralnim oljem.

14. Mokra metoda granulacije za granulacijo začetnega materiala v granule, ki obsega stopnje:

preskrbeti začetni material, ki ima okrog 99,9% delcev velikih -150 mesh, od teh 99,9% delcev velikih -150 mesh pa okrog 90% delcev io velikih -200 mesh;

preskrbeti vezivni material, ki ima po teži med 60% vlage in 40% teže predstavlja trdna snov;

zmešati navedeni začetni material z navedenim vezivnim materialom na ponevskem granulatorju v vlažnih pogojih, ko je vlažnost is v navedeni ponvi med 1,5% in 11 % po teži, in oblikovati granule velikostnega razreda med -10 mesh in 100 mesh na navedeni ponvi neposredno iz začetnega materiala, brez prisotnosti semenca ali materiala za tvorbo jeder.

20 15. Granula umetnega gnojila, izdelana po postopku po zahtevku 1.

16. Granula umetnega gnojila po zahtevku 15, označena s tem, da navedena granula umetnega gnojila vsebuje amonijev sulfat.
5 17. Granula umetnega gnojila po zahtevku 15, označena s tem, da navedena granula umetnega gnojila vsebuje amonijev nitrat.

18. Granula umetnega gnojila po zahtevku 15, io označena s tem, da navedena granula umetnega gnojila vsebuje kalijev sulfat.

19. Granula umetnega gnojila po zahtevku 15, označena s tem, is da navedena granula umetnega gnojila vsebuje kalijev klorid.

20. Granula umetnega gnojila po zahtevku 15, označena s tem, da navedena granula umetnega gnojila vsebuje žveplo.

21. Granula po zahtevku 15, označena s tem, da ima navedena granula enoten in homogen prerez.

22. Granula po zahtevku 17, označena s tem, da ima navedena granula enoten in homogen prerez.

23. Granula po zahtevku 18, označena s tem, da ima navedena granula enoten in homogen prerez.

io 24. Granula po zahtevku 19, označena s tem, da ima navedena granula enoten in homogen prerez.