Способ получения гранулированного сульфата калия
Изобретение относится к способу получения гранулированного сульфата калия, применяемого в химической промышленности для производства минеральных удобрений и в сельском хозяйстве в качестве бесхлорного калийсодержащего удобрения. Способ получения гранулированного сульфата калия включает распыление связующего компонента на сухой порошок сульфата калия при одновременном перемешивании в смесителе-грануляторе с последующей сушкой полученных гранул до остаточной влажности не более 1%. В качестве связующего компонента используют жидкое калийное стекло или его 50 вес.% водный раствор из расчета на 100 г сульфата калия не менее 8 г связующего. После распыления связующего компонента через винтовой питатель подают сухой сульфат калия для обеспечения роста гранул. Изобретение позволяет получить гранулированный сульфат калия в виде неслеживающего и непылящего продукта со стабильным гранулометрическим составом и насыпным весом, с высоким содержанием основного вещества (К2О - не менее 51%) 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Реферат
Изобретение относится к технологии получения простых бесхлорных калийных удобрений, в частности гранулированного сульфата калия, используемого в химической промышленности в производстве минеральных удобрений, а также в сельском хозяйстве для увеличения урожайности многих культур, на которые отрицательно влияет хлор-ион.
Известно большое количество способов получения сульфата калия с использованием в качестве сырья природных калийных руд. Так, известен способ производства сульфата калия путем взаимодействия хлористого калия с серной кислотой в механической муфельной печи при температуре 500-550°С. По этому методу получают весьма чистый сульфат калия, однако необходимость применения серной кислоты ограничивает его распространение в промышленности. Недостатком продукта, полученного по данному способу, является нестабильный размер частиц, высокая пылимость, слеживаемость при хранении и транспортировке [1].
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения гранулированного сульфата калия путем смачивания готового порошкообразного продукта водой, окатывания во вращающихся барабанах или тарельчатых грануляторах и дальнейшей сушки полученных гранул [1].
Недостатком такого способа является получение гранул невысокой прочности, подверженных разрушению под воздействием нагрузки, транспортировке, перевалки.
Целью изобретения является создание способа получения гранулированного сульфата калия с улучшенными потребительскими свойствами.
Поставленная цель достигается способом получения гранулированного сульфата калия, основанным на распылении связующего компонента на сухой порошок сульфата калия при одновременном перемешивании в смесителе-грануляторе с последующей сушкой полученных гранул до остаточной влажности массовой доли не более 1%. Отличительной особенностью является то, что в качестве связующего компонента используют жидкое калийное стекло или его 50 вес.% водный раствор из расчета на 100 г сульфата калия не менее 8 г связующего. Кроме того, для обеспечения роста гранул после распыления связующего компонента через винтовой питатель подают сухой сульфат калия.
Указанная совокупность признаков способа является новой и обладает изобретательским уровнем, так как обеспечивает улучшение потребительских свойств сульфата калия.
Способ осуществляют следующим образом:
Пример № 1.
Сульфат калия в виде сухого порошка помещают в смеситель-гранулятор, включают привод камеры и привод ротора гранулятора. Из механического распылителя подают связующее: жидкое стекло, водный раствор жидкого стекла, воду до содержания в продукте влаги не более ≈13%.
Результаты опытов приведены в таблице 1.
Таблица 1 | ||||
Размер гранул (фракции) | №ОПЫТА | |||
№1 сухой продукт: сульфат калия | №2 сухой продукт: сульфат калия | №3 сухой продукт: сульфат калия | №4 сухой продукт: сульфат калия | |
связующее: вода | связующее: 50% водный раствор жидкого стекла (1:1) | связующее: жидкое стекло | связующее: 65% водный раствор жидкого стекла | |
Содержание фракций | ||||
% | % | % | % | |
+6,0 | 22,6 | 63,7 | 18 | 17,6 |
+4,0 | 21,4 | 31,2 | 22 | 14,7 |
+3,0 | 23,8 | 2,7 | 33,8 | 14,7 |
+2,0 | 22,6 | 1,35 | 23,4 | 20,5 |
+1,0 | 6,0 | 0,4 | 1,3 | 17,6 |
+0,5 | 2,4 | 0,27 | 0,3 | 8,8 |
-0,5 | 1,2 | 0,4 | 0,1 | 5,9 |
Прочность | ||||
кг/гран. | 0,23 | 4,11 | 4,58 | 1,11 |
кг/см2 | 3,2 | 58,17 | 64,83 | 15,7 |
Полученные гранулы сульфата калия подвергают сушке до остаточной влажности массовой доли не более 1%. После распыления связующего и образования зародышей гранул через винтовой питатель подают сухой порошок сульфата калия для обеспечения дальнейшего роста гранул.
Были проведены сравнительные испытания растворимости сульфата калия и хлорида калия в воде.
Испытывались следующие образцы продуктов:
- Хлористый калий СТО СПЭКС - 001-98 марка Г.
Массовая доля калия в пересчете на К2О 60,2%, динамическая прочность - 93%.
Производитель ОАО "Уралкалий".
- Опытный образец гранулированного сульфата калия.
Массовая доля калия в пересчете на К2О 51,1%; Содержание примесей: Cl 0,4%; N отсутствие; Na 0,24%; Mg+2 отсутствие; Са+2 0,03%; нерастворимый остаток 2,77%; динамическая прочность 94%.
Производитель ООО "Сода-хлорат"
- Амселитра.
Производитель ОАО "Азот".
Методика проведения испытаний.
Оборудование:
- мешалка "Экрос 8100" с пропеллерной двухлопастной мешалкой (длина лопасти 25 мм, высота 10 мм);
- стеклянный стакан с внутренним диаметром 55 мм, вместимостью 250 см3, секундометр.
Для испытания использовали фракции продуктов с размером частиц 2-3 и 3-4 мм. В стеклянный стакан со 100 см3 воды при перемешивании с частотой 5 обор./сек вводили навеску испытываемого продукта в количестве одного грамма и включили секундомер. Окончание процесса растворения определяли визуально по исчезновению частиц твердой фазы на дне стакана (перемещение нерастворимых в воде веществ в верхнюю зону раствора). Результаты испытаний приведены в таблице 2.
Таблица 2 | |||||
Образец | Фракции, мм | Статистическая прочность, кг/гран | Динамическая прочность, % | Количество измерений | Время растворения, мин |
Хлористый калий | 2-3 | - | 93 | 5 | 0,9-1,1 |
3-4 | 4 | 1,1-1,2 | |||
Сульфат калия | 2-3 | 4,58 | 94 | 6 | 8-10 |
3-4 | 6 | 11-15 | |||
Амселитра | 2-3 | 1,2 | - | 3 | 0,3-0,4 |
3-4 | 3 | 0,4-0,5 |
Предлагаемый способ обеспечивает получение гранулированного сульфата калия в виде неслеживающегося и непылящего продукта со стабильным гранулометрическим составом и насыпным весом, с высоким содержанием основного вещества - К2О - не менее 51%. Использование жидкого калийного стекла в качестве связывающего компонента обеспечивает не только высокую прочность получаемых гранул, но и позволяет получать продукт с высоким содержанием целевого компонента К2О и отсутствием посторонних примесей. Полученные по предлагаемому способу гранулы обладают высоким показателем динамической прочности (94%) и износоустойчивостью.
Положительные результаты испытаний подтверждают высокую прочность гранул сульфата калия, полученного по предлагаемому способу.
Внесение в почву гранулированного сульфата калия обеспечивает пролонгированное воздействие удобрения вследствие медленного растворения гранул, кроме того, снижается степень уноса продукта с ливневыми стоками и ветром.
Приведенные примеры показывают промышленную применимость и эффективность предлагаемого способа.
Источники информации
1. Печковский В.В., Александрович Х.М. и др. Технология калийных удобрений г. Минск, Высшая школа 1968 г., стр.28-29, 90, 225, 184.
1. Способ получения гранулированного сульфата калия, включающий распыление связующего компонента на сухой порошок сульфата калия при одновременном перемешивании в смесителе-грануляторе с последующей сушкой полученных гранул до остаточной влажности не более 1%, отличающийся тем, что в качестве связующего компонента используют жидкое калийное стекло или его 50 вес.% водный раствор из расчета на 100 г сульфата калия не менее 8 г связующего.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после распыления связующего компонента через винтовой питатель подают сухой сульфат калия для обеспечения роста гранул.