способ получения гранулированного сульфата калия

Формула изобретения

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.

Описание изобретения к патенту

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 К₂ О 60,2%, динамическая прочность - 93%.

Производитель ОАО "Уралкалий".

- Опытный образец гранулированного сульфата калия.

Массовая доля калия в пересчете на К ₂О 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.