способ изготовления гранулированного органоминерального удобрения

Формула изобретения

1. Способ изготовления гранулированного органоминерального удобрения, включающий дозирование компонентов, их измельчение, смешивание, гранулирование и сушку, отличающийся тем, что смешивают органическое сырье, составляющее не менее 40% от массы готового удобрения, минеральные добавки, составляющие не менее 15% от массы готового удобрения, органоминеральную массу гранулируют экструдером и гранулы высушивают в аппарате фонтанирующего слоя при температуре подаваемых газов от 200 до 750°С.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что минеральные добавки смешивают с торфом.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что минеральные добавки смешивают с сапропелем.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что органическое сырье смешивают с азотосодержащими минеральными добавками.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что органическое сырье смешивают с калийсодержащими минеральными добавками.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что органическое сырье смешивают с фосфоросодержащими минеральными добавками.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что в состав органоминеральных удобрений добавляют микроэлементы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам изготовления гранулированного органоминерального удобрения.

Наиболее близким к заявленному способу по технической сущности и достигаемому результату является другой известный способ получения органоминерального удобрения, включающий смешение торфа, карбамида, солей калия в присутствии фосфатов аммония и ретуры продукта, грануляцию смеси и сушку продукта в токе теплоносителя, отличающийся тем, что фосфаты аммония вводят на стадии смешения компонентов и процесс ведут до образования однородной массы, соответствующей заданному составу удобрения, а сушку гранул осуществляют в токе теплоносителя с начальной температурой 450°-750°С при средней скорости теплоносителя 45-60 м/с в течение 1,25-2,5 с в аппарате труба-сушилка. Патент RU №2140408, 1998.11.18.

Данный способ получения органоминерального удобрения взят за прототип.

К основным недостаткам прототипа относится то, что в этом способе грануляцию органоминерального удобрения производят в барабанном грануляторе, который не обеспечивает необходимую прочность гранул, вследствие чего образуется большое количество пылевидного продукта после сушки гранул, который отправляют на повторный процесс смешивания и гранулирования, к тому же, барабанный гранулятор не обеспечивает получения гранул стабильного размера, имеет весьма значительные габариты и занимает большую производственную площадь.

К недостаткам также относится процесс сушки гранул, который производят в аппарате труба-сушилка при высокой скорости газообразного теплоносителя, что обуславливает применение повышенной температуры 450°-750°С, так как высота трубы-сушилки ограничена, скорость теплоносителя высокая и гранулы находятся в трубе-сушилке считанные секунды. При высокой скорости теплоносителя опять таки образуется большое количество пылевидного продукта из-за механических соударений, к тому же высокая температура сушки гранул негативно сказывается на качестве органических составляющих (торф, сапропель) в составе органоминерального удобрения. Габариты трубы-сушилки также являются недостатком, так как ее высота составляет 18 метров.

Задачей изобретения является получение гранул органо-минерального удобрения с высокой однородностью состава, с высокой стабильностью размера, снижение температуры сушки гранул - от 300° до 350°С и, соответственно, повышение качества органических составляющих готового продукта, уменьшение габаритов производственной линии по площади и уменьшение высоты всего производственного комплекса.

Сущностью изобретения является способ изготовления гранулированного органо-минерального удобрения, включающий дозирование компонентов, их измельчение, смешивание, гранулирование и сушку, который отличается тем, что смешивают органическое сырье, составляющее не менее 40% от массы готового удобрения, минеральные добавки, составляющие не менее 15% от массы готового удобрения, органоминеральную массу гранулируют шнековым экструдером и гранулы высушивают в аппарате фонтанирующего слоя при температуре подаваемых газов, находящейся в диапазоне от 200° до 750°С.

По технологии сушки достаточно 300°-350°С, но в заявленном способе возможно применение и более высоких температур газообразного теплоносителя. Заявленный способ используется для производства экологически чистых гранулированных гуминизированных органоминеральных удобрений (ОМУ).

Основным продуктом производства являются органо-минеральные удобрения на основе торфа и сапропеля, то есть минеральные добавки смешивают с торфом или сапропелем. Существуют рецептуры, в которых в состав органических составляющих удобрения входят и торф, и сапропель. В оптимальном варианте, удобрения содержат 60-75% органического вещества. Органическое сырье смешивают с азотосодержащими, с калийсодержащими, с фосфорсодержащими минеральными добавками, магнием, в оптимальных пропорциях, в состав органоминеральных удобрений добавляют макро- и микроэлементы.

На чертеже изображена линия изготовления гранулированного органоминерального удобрения: бункер 1 приема торфа, бункер 2 приема сульфата магния, бункер 3 приема карбамида, бункер 4 приема сульфата калия, бункер 5 приема аммофоса, элеватор 6 подъема торфа, элеватор 7 подъема сульфата магния, элеватор 8 подъема карбамида, элеватор 9 подъема сульфата калия, элеватор 10 подъема аммофоса, расходный бункер 11 торфа, расходный бункер 12 сульфата магния, расходный бункер 13 карбамида, расходный бункер 14 сульфата калия, расходный бункер 15 аммофоса, автоматический дозатор 16 торфа, автоматический дозатор 17 сульфата магния, автоматический дозатор 18 карбамида, автоматический дозатор 19 сульфата калия, автоматический дозатор 20 аммофоса, конвейер 21 винтовой, шлюзовой питатель 22, бункер 23 пыли, циклон 24, дымосос 25, дымовая труба 26, элеватор 27 подъема шихты, двухвальный смеситель 28, шнековый экструдер 29 (гранулятор), конвейер 30 винтовой, сборник 31 для приготовления жидких добавок, насос 32, шлюзовой питатель 33, сушильный аппарат 34 фонтанирующего слоя, шлюзовой питатель 35, вентилятор 36, холодильник 37 кипящего слоя, элеватор 38, бункер 39 готовой продукции, шлюзовой питатель 40, ленточный конвейер 41, топка 42, форсунка 43 топливная, вентилятор 44.

Принципиальная технологическая схема процесса изготовления гранулированных органо-минеральных удобрений такова. Измельченное сырье - торф, карбамид, сульфат магния, аммофос и сульфат калия - подается в расходные бункера 11, 12, 13, 14, 15 и из них автоматическими дозаторами 16, 17, 18, 19, 20 подается на винтовой конвейер 21 для подачи в двухвальный смеситель 28 с обогреваемой рубашкой, куда также подаются отмеренные количества раствора микроэлементов (бор, цинк, медь, молибден, марганец и др.) при необходимости, из сборника 31 для приготовления жидких добавок. Полученная в двухвальном смесителе 28 влажная шихта непрерывно поступает в гранулятор - шнековый экструдер 29. Применение шнекового экструдера 29 позволяет оперативно изменять размер гранул от 2 мм до 10 мм, в зависимости от агрохимических требований, и гарантирует стабильность размера гранул удобрения, что обеспечивает равномерное распределение органо-минеральных удобрений в почве по всей засеваемой площади поля. Длина производственной линии при применении шнекового экструдера 29 значительно уменьшается, так как длина шнекового экструдера 29 всего 3 метра, в отличие от барабанного гранулятора - 12-20 метров.

Влажные, откалиброванные гранулы обладают достаточной прочностью, чтобы сразу поступать на сушку через винтовой конвейер 30 в аппарат 34 фонтанирующего слоя, без применения двухситового грохота, служащего для калибровки гранул. При данной технологии также нет необходимости в дроблении некондиционных крупных гранул и отправлении их с некондиционной мелкой фракцией в качестве ретуры в расходный бункер 11, с последующей подачей опять в двухвальный смеситель 28. Что снижает потребность в оборудовании и существенно уменьшает энергоемкость процессов.

При подаче газообразного теплоносителя в аппарат 34 фонтанирующего слоя происходит фонтанирование гранул, что является эффективным методом контактирования обрабатываемого материала с газами и позволяет более равномерно высушивать гранулы при более низкой температуре (300°-350°С), чем в традиционных способах с трубой-сушилкой, что ведет к повышению качества продукции. К тому же, высота здания технологического комплекса снижается с 18 метров (с трубой-сушилкой) до 7 метров при применении аппарата 34 фонтанирующего слоя.

После высушивания гранулы из сушильного аппарата 34 фонтанирующего слоя поступают в холодильник 37 кипящего слоя для охлаждения и, далее, через элеватор 38 подаются в бункер 39 готовой продукции, после чего готовое гранулированное органо-минеральное удобрение расфасовывается.

Полученное органо-минеральное удобрение имеет все необходимые растениям макро- и микроэлементы, а также свободные гуминовые кислоты, при полном отсутствии свободных нитратов и хлора, повышает содержание гуматов в почве, фактически восстанавливая ее плодородие и имеет пролонгирующее действие.

Полученное заявленным способом гранулированное удобрение проявляет себя и как мелиорант, за счет способности торфа впитывать воду. Гранулы накапливают влагу в массе, превышающей их вес в 6-8 раз, и в течение засушливого периода постепенно отдают ее растениям, связывают комочки почвы, уменьшая эрозию и вымываемость питательных веществ грунтовыми водами.

Полученные таким способом гранулы обеспечивают подачу корневой системе растений строго дозированное, по потребности, количество питательных микро и макроэлементов в течение всей вегетации.