ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гранулирование из "Технология минеральных удобрений " Гранулированием называется превращение материала в более или менее однородные по величине зерна — гранулы. Гранулированные продукты во многих случаях имеют преимущества перед порошкообразными. Водорастворимые минеральные удобрения в гранулированном виде обладают лучшими физическими и агрохимическими свойствами — они сохраняют сыпучесть, меньше слеживаются или совсем не слеживаются при хранении, не пылят, легко рассеваются с помощью туковых сеялок, с большей эффективностью используются растениями, так как медленнее вымываются почвенными водами и в меньшей мере деградируют в почве вследствие меньшей поверхности контакта с ее компонентами. Нерастворимые в воде удобрения, например такие, как преципитат, лучше используются растениями при применении в форме тонких порошков, а не гранул. [c.60] Большое значение имеет гранулз овапие в производстве смешанных удобрений. При этом гранулируют смеси удобрений, так как смешение гранулированных удобрений приводит к их последующей сегрегации. [c.60] Гранулированные материалы (грануляты) могут изготовляться различной крупности зерен. Минеральные удобрения чаще всего выпускают с величиной зерен 1—4 мм. Форма гранул зависит от способа грануляции. Лучшей формой является сферическая в этом случае зерна прочнее и меньше истираются при пересыпании. Но гранулы могут иметь и любую другую форму — правильную или неправильную (комочки). [c.61] Гранулы должны иметь достаточную механическую прочность во избежание разрушения или деформирования под тяжестью верхних слоев при хранении больших масс материала. Важнейшей характеристикой качества гранулированного удобрения является статическая прочность гранул, определяемая величиной нагрузки, вызывающей разрушение. Разрушающее усилие относят к поперечному сечению гранулы и выражают в паскалях, т. е. Н/м (или в кгс/см ), а также в ньютонах (или в граммах) на гранулу. Другой характеристикой является прочность при истирании. Ее определяют помещая 125 г материала в емкость размером 0,5 л, где его в течение 1 ч встряхивают при вращении со скоростью 40 об/мин после этого продукт просеивают через сито с размером ячейки 1 мм. Прочность при истирании выражают процентной долей продукта, не прошедшего через сито. [c.61] Гранулы, деформированные (сплющенные) под нагрузкой, могут слипаться. Во избежание слипания зерен, что может происходить с гигроскопическими минеральными удобрениями даже нри незначительных нагрузках, их гранулы припудривают негигроскопичными материалами или покрывают гидрофобными пленками. [c.61] Гранулирование осуществляют 1) измельчением крупных кусков материала, 2) отверждением капель расплавленного материала, высушиванием жидкости и 3) укрупнением зерен порошкообразного материала. [c.61] Первый из перечисленных методов гранулирования в производстве минеральных удобрений и других солей наименее распространен. Примером его использования является гранулирование хлорида калия дроблением брикетов, предварительно изготовленных из мелкокристаллической соли. В отличие от последней, гранулированный хлорид калия не слеживается. [c.61] Гранулирование расплавленных шлаков, например шлака из фосфорных печей (стр. 137), чаще осуществляют мокрым способом — струю шлака подают вм1есте со струей воды в грануляционный бассейн с водой. Образующийся из воды пар разрывает струю шлака на капли, охлаждающиеся и затвердевающие в зерна. [c.62] Отверждение расплавленных солей осуществляют также на наружной поверхности вращающегося барабана, охлаждаемого изнутри водой. Пленка плава застывает в тонкую корку, которая при срезании ножом рассыпается на небольшие кусочки — чешуйки (стр. 226). Чешуйчатый продукт получается и при охлаждении и застывании пленки плава на верхней поверхности непрерывно движущейся бесконечной стальной ленты, нижняя поверхность которой охлаждается струями воды. При изгибе ленты вокруг барабана застывшая корка продукта ломается и ссыпается в приемник в виде чешуек. [c.62] Концентрированные растворы и пульпы (суспензии) превращаются в гранулированный материал при высушивании их распылением в потоке горячего воздуха (газа) и в аппаратах с кипящим слоем гранулята (стр. 192). [c.62] Зернение порошкообразных материалов широко применяют при выпуске гранулированного суперфосфата и других удобрений, в частности смешанных. При гранулировании порошкообразных материалов мелкие зерна связываются друг с другом, образуя более крупные. Для этого гранулируемый материал должен обладать пластичностью, т. е. способностью изменять свою форму под воздействием внешних сил и сохранять ее после прекращения их действия. Такой материал способен агломерироваться, формироваться в достаточно прочные комочки — гранулы, которые могут под нагрузкой подвергаться пластической деформации, не рассыпаясь на исходные зерна. Укрупнение зерен может происходить по разным причинам и достигается разными способами. Ниже рассмотрены некоторые из них. [c.62] Основной причиной и средством как агломерирования частиц порошка в комочки в процессе его гранулирования, так и сохранения гранулами механическ ой прочности является образование между частицами жидких или твердых перемычек — мостиков. Материалом для таких перемычек может служить и само гранулируемое вещество и вносимые в него добавки. Процесс гранулирования может или ограничиваться формированием гранул, имеющих уже достаточную прочность, или включать дополнительные операции, придающие гранулам прочность, например их высушивание. [c.63] Присутствие в порошкообразном материале некоторого количества жидкой фазы — гигроскопической влаги, межкристального маточного раствора или специально добавленных жидкостей, например воды, солевых растворов, вязких связующих веществ, — обеспечивает пластичность материала и агломерирование частиц при гранулировании. В зависимости от количества жидкости она может либо образовать отдельные мостики — перемычки между твердыми частицами, либо заполнить пустоты между твердыми частицами. В обоих случаях действуют капиллярные силы сцепления, обеспечивающие образование и прочность гранул. Если жидкость полностью обволакивает твердое вещество, то гранула формируется под влиянием поверхностного натяжения и представляет собой как бы каплю жидкости, плотно заполненную твердыми частицами. Прочность образовавшейся гранулы обеспечивается си лами адгезии (сцеплением жидкости с твердой поверхностью) и когезии (взаимным притяжением молекул жидкости). Жидкость может иметь значительную подвижность, но эти силы препятствуют разрушению гранулы — жидкие мостики лишь перемещаются при деформации гранул, но не разрываются. Влияние этих сил особенно возрастает, когда связующая жидкость обладает большой вязкостью. [c.63] К — коэффициент, зависящий от природы и величины сил сцепления и от числа точек приложения этих сил а — степень пористости гранулы (доля пустот) d — средний линейный размер твердых частиц, образующих гранулу, м. [c.64] Распространенным методом гранулирования простых удобрений, особенно простого суперфосфата (стр. 182), и сложных удобрений, содержащих мало азота, например аммонизированного суперфосфата (стр. 175), является увлажнение порошкообразного материала водой, агломерирование частиц, т. е. гранулирование их и высушивание гранул. Материал смачивается водой или перед подачей в грануля-тор, или в самом грануляторе. Гранулирование достигается окатыванием порошка в непрерывно действующих грануляторах — во вращающихся барабанах, в шнеках или на вращающихся наклонных дисках (тарельчатых грануляторах). [c.64] Экономически более выгодно гранулирование самогранулиру-ющихся смесей, не требующих предварительного увлажнения водой и последующего высушивания с затратой тепловой энергии. Такие смеси образуются, например, при гранулировании при повышенной температуре сложных и смешанных удобрений, содержащих растворимые соли. Очень малого количества насыщенного раствора этих солей, образованного содержащейся в удобрениях гигроскопической влагой, достаточно для придания гранулируемому материалу необходимой пластичности. [c.64] Гранулирование совмещают иногда с обработкой исходного порошковидного удобрения химическими реагентами — аммиачной водой, жидким или газообразным аммиаком (аммонизация), концентрированными растворами солей или их плавами, серной или фосфорной кислотой и т. п. При этом возникают экзотермические химические реакции, теплоты которых в ряде случаев достаточно для удаления из образовавшихся гранул избыточной влаги. Это наиболее экономичный метод получения гранулятов. Но он, как, впрочем, и другие методы, требует точных и вполне определенных соотношений между компонентами гранулируемой смеси, иначе могут образоваться липкие смеси, переработка которых затруднительна. [c.64] Гранулирование материалов, жидкой фазой которых является плав, завершают не в сушилках, а в холодильниках, — при охлаждении плав затвердевает. Однако и после высушивания в сушилах гранулят перед укупориванием в тару охлаждают. [c.65] Помимо аппаратов с кипящим слоем существуют и другие, в которых гранулирование и сушка совмещены. Одним из них является аппарат, называемый сферодайзером, используемый для получ ения сложных удобрений. Это горизонтальный вращающийся барабан, снабженный внутренними устройствами (перегородками), обеспечивающими распределение материала по всему сечению. Материал движется в потоке горячего воздуха, а поступающую на гранулирование пульпу вбрызгивают в этот поток частиц, на поверхности которых она и высушивается при этом частицы укрупняются до гранул требуемого размера. [c.65] Вернуться к основной статье