Способ пылеподавления калийных удобрений

Способ пылеподавления калийных удобрений

Реферат

 

Изобретение относится к технологии получения калийных удобрений с улучшенными физико-механическими свойствами за счет их кондиционирования гидроксилсодержащими реагентами с добавкой мочевины. Предлагается использовать этаноламины, содержащие диэтанол- или метилдиэтаноламин 5 - 40 мас.%, остальное - триэтаноламин, с добавлением мочевины в массовом соотношении 1 : 0,5 - 4; этаноламины указанного состава могут использоваться самостоятельно, либо в виде 30 - 70 мас.% раствора в полиэтиленгликоле с молекулярной массой 120 - 400. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к технологии получения непылящих калийных удобрений путем кондиционирования их гликоль(спирт)содержащими пылеподавителями.

В качестве водорастворимых гликольсодержащих пылеподавителей предложено использовать смесь ди-, три, тетра- и пентаэтиленгликолей (авт. св. СССР N 1108071, 1984), полиглицирин (авт. св. СССР N 1685969, 23.10.91), полипропиленгликоль (авт. св. СССР N 1682375, 01.10.91), водные растворы полигликолей (авт. св. СССР N 1758064, 30.08.92).

Недостатком этих способов пылеподавления является не очень высокая эффективность пылеподавления, вызванная плохой сорбцией этих реагентов поверхностью хлористого калия, вследствие чего наблюдается недостаточно эффективная смачиваемость поверхности зерен удобрения и уменьшение его пылимости.

Для улучшения сорбции и соответственно пылеподавления хлористого калия предложено использовать сочетание мочевины с полиэтиленгликолем при массовом соотношении 1 - 2:1 (авт. св. СССР N 1682356, 8.06.91 - прототип). Использование этого способа кондиционирования привело к повышению эффективности пылеподавления (за счет образования ассоциата мочевина - полиэтиленгликоль), но при этом наблюдается значительное уменьшение текучести полученного продукта.

Предлагается для уменьшения пылимости калийных удобрений (хлорид или сульфат калия) обрабатывать их пылеподавителем, содержащим, мас.%: Диэтанол или метилдиэтанэламин - 5,0 - 40,0 Триэтаноламин - До 100 в сочетании с мочевиной при массовом соотношении 1: 0,5-4. Возможно использование 30-70%-ных растворов этаноламинов в полиэтиленгликолях с молекулярной массой 120-400.

Использование соединений, содержащих наряду с гидроксильной (спиртовой) группой аминогруппу, способствует улучшению их сорбции поверхностью хлористого калия и соответственно улучшению смачиваемости поверхности, повышению пылеподавляющего эффекта, особенно при сочетании с мочевиной. Повышение пылеподавляющего действия наблюдается в большей мере при использовании этаноламина, содержащего три гидроксильных группы (триэтаноламин) в сочетании с содержащим две гидроксильных группы диэтаноламином или метилдиэтаноламином. При этом найдено, что достаточно 5 - 40 мас.% диэтаноламина для существенного повышения смачиваемости поверхности хлористого калия.

По предложенному способу проведены лабораторные испытания. В опытах использовали флотоконцентрат СП "Кама", содержащий 11,7% класса менее 0,1 мм. В качестве пылеподавителя использовали полиэтиленгликоль с молекулярной массой 200 (аналог), водный раствор, содержащий до 20 мас.% мочевины и полиэтиленгликоля (молекулярная масса 200) - прототип. В качестве предлагаемых кондиционирующих реагентов испытывали триэтаноламин ("4"), диэтаноламин ("4"), метилдиэтаноламин технический (ТУ 301.-02-66-90), триэтаноламин технический (ТУ 6-02-916-79 марки А, Б, В), кубовые остатки производства метилдиэтаноламина. Этаноламины использовали самостоятельно и в сочетании с мочевиной. В ряде опытов этаноламины подавали совместно с полиэтиленгликолем (молекулярная масса 200). Хлористый калий при 70^oC обрабатывали пылеподавителем и после охлаждения до комнатной температуры определяли пылимость по количеству выделяющейся пыли (мг пыли/кг продукта) по ТУ.113-13-40-87 п.49. Текучесть продукта (кг/с) определяли по времени высыпания продукта из специальной воронки. Результаты опытов приведены в таблице. Как следует из приведенных данных, для получения непылящего продукта (пылимость не более 200 мг/кг) при использовании полиэтиленгликоля и мочевины (прототип) их расход должен быть не менее чем 3,0 кг каждого (см. опыты 3 и 4). При этом текучесть продукта недопустимо низкая. При использовании этаноламинов и их сочетаний (опыт 5-8) при достаточно высокой текучести пылимость высока. Совместное использование этаноламинов в сочетании с мочевиной позволяет получить при низком расходе пылеподавителя непылящий продукт с высокой текучестью. При этом содержание диэтаноламина в смеси с триэтаноламином должно составлять от 5 до 40 мас.% (опыты 9 - 11), изменение состава вне этих пределов приводит к ухудшению пылеподавления (опыты 12, 13). Применение метилдиэтаноламина вместо диэтаноламина оказывает эффект, аналогичный диэтаноламину (опыт 14). Таким образом, смачивание поверхности хлористого калия и соответственно пылеподавляющий эффект без потери текучести наблюдается в смеси этаноламинов, содержащих 5- 40 мас.% ди- и остальное триэтаноламины. При этом наибольший эффект наблюдается при совместном применении этаноламинов и мочевины в массовом соотношении 1:0,5-4 (см. опыты 9-11, 14, где соотношение 1:2, опыт 15 - соотношение 1:0,5 и опыт 16 - соотношение 1:4). При увеличении содержания этаноламинов (опыт 17) ухудшается пылеподавление, при увеличении содержания мочевины (опыт 18) наряду с ухудшением пылеподавления резко уменьшается текучесть продукта.

В таблице также приведены результаты опытов с использованием технических продуктов: триэтаноламина, содержащего различные количества диэтаноламина: триэтаноламин марки А 28,1 мас.%, марки Б 16,8 мас.%, марки В 2,8 мас.%; кубовые остатки производства метилдиэтаноламина - содержание метилдиэтаноламина 80,8 мас. %. Триэтаноламин марки В недостаточно эффективен (опыт 21), а при добавлении 20 мас.% кубовых остатков производства метилдиэтаноламина, что привело к повышению содержания диэтаноламина в смеси до 19 мас.%, был получен продукт с необходимыми показателями (опыт 22). Триэтаноламин марок А и Б, содержащий необходимое количество диэтаноламина, также позволил получить продукт с необходимыми свойствами (опыты 20, 21). В опытах 23-27 использовали раствор технического триэтаноламина с необходимыми содержанием диэтаноламина (марка Б) в полиэтиленгликоле. При содержании этаноламинов 30-70 мас.% (опыты 23-25) пылимость и текучесть продукта удовлетворительны. Увеличение содержания этаноламина свыше 70 мас.% (опыт 26) не приводит к улучшению, уменьшение ниже 30 мас.% (опыт 27) увеличивает пылимость продукта, приближаясь к результату в отсутствии этаноламина (опыт 4).

Наряду с пылеподавлением хлористого калия предложенный режим может быть использован и для устранения пылимости сульфата калия (см. опыт 28).

Пример использования: готовят водный раствор, содержащий 10 мас.% триэтаноламина технического марки В (содержание диэтаноламина 16,8 мас.%) и 20 мас. % мочевины. Мелкозернистый флотоконцентрат с пылимостью 1960 мг/кг при температуре 90^oC в специальном смесителе обрабатывали водным раствором реагентов при расходе 10 кг/т (1,0 кг/т этаноламина и 2,0 кг/т мочевины). После обработки продуктов с пылимостью 168 мг/кг и текучестью 0,295 кг/с направляют на склад готовой продукции.

Рекомендуемый режим позволяет увеличить объем производства продукции с улучшенными физико-механическими свойствами, в том числе и на экспорт, что позволит получить значительный экономический эффект, улучшить санитарную и экологическую обстановку при производстве и перегрузках продуктов.

Предложенный способ может быть использован на предприятиях, выпускающих калийные удобрения: АО "Уралкалий", АО "Сильвинит", ПО "Белорускалий".

Формула изобретения

1. Способ пылеподавления калийных удобрений, например, хлорида или сульфата калия, обработкой их гидроксилсодержащий пылеподавителем с добавкой мочевины, отличающийся тем, что в качестве гидроксилсодержащего пылеподавителя используют смесь диэтанол- или метилдиэтаноламина 5 - 40 мас.% и триэтаноламина - остальное при массовом соотношении с мочевиной 1: 0,5 - 4.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют смесь этаноламинов в виде 30 - 70 мас.% раствора в полиэтиленгликоле с молекулярной массой 120 - 400.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2