ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технология удобрений с улучшенными физико-механическими свойствами из "Минеральные удобрения и соли" В практике производства минеральных удобрений и других зернистых материалов нередко приходится встречаться с необходимостью увеличения прочности гранул выпускаемых продуктов. Для сохранности гранулометрического состава при транспортировании и хранении удобрений насыпью и уменьшения их слеживаемости требуется определенный уровень прочности гранул. [c.82] для неслеживающихся удобрений (суперфосфат, аммофос), она должна быть не менее 2—2,5 МПа. Для сильно-слеживающихся продуктов статическая прочность гранул должна быть как можно выше, но не менее 4 МПа. [c.83] Главное в решении этой задачи — выбор способа гранулирования, обеспечивающего высокую прочность гранул. В новых технологических линиях по производству двойного и простого суперфосфатов используют аппараты БГС и прочность гранул получаемых продуктов составляет 8—10 МПа. Однако не всегда возможно и экономически целесообразно применять эти аппараты для производства удобрений, а методы приллирования и барабанные грануляторы (в том числе и АГ) широко используемые в промышленности в ряде случаев не всегда позволяют получать продукты с удовлетворительными физико-механическими свойствами. В этом случае возникает проблема увеличения Рс. [c.83] Для этой цели в производстве минеральных удобрений широко применяется ряд эмпирических способов упрочнения гранул продуктов. Это — более глубокое высушивание удобрений, введение в плав сульфатной, фосфатной или магнезиальной добавок [4, 6]. В технологии суперфосфата используют способ гранулирования при повышенной температуре с подачей перегретого пара под давлением 0,3—0,4 МПа под слой гранулируемого продукта, при этом его температура поднимается до 335—340 К [3, с. 94 74 95]. По сравнению с гранулированием при 300 К прочность гранул возрастает с 1,5 — до 2,5 МПа при W=3% (рис. 3-11). Для повышения температуры гранулирования иногда вместо пара подают горячую воду, стоки от абсорбции, дымовые газы. Весьма эффективно проведение на стадии гранулообразования экзотермической реакции (например, аммонизации в аппаратах АГ). В ряде случаев для повышения прочности гранул целесообразно вводить упрочняющие и связующие добавки. [c.83] Для более глубокого изучения проблемы необходима специальная методика исследований, позволяющая получать гранулы правильной формы и одинаковых размеров (чтобы исключить влияние геометрического фактора) и в строго одинаковых условиях. [c.84] Наиболее просто для этой цели получать гранулы кубической формы. Их формуют следующим образом. На поверхности пластины в специальные прорези вставляют металлические пластинки гребенчатой формы так, чтобы они образовывали кубические ячейки с размером ребра 4 мм (рис. 3-12). [c.84] Навеску порошковидного удобрения смешивают в-- чашке с определенным количеством воды и пластифицируют усиленным растиранием и перемешиванием пестиком в течение 5 мин, при этом надо иметь в виду, что 1,0—1,5% воды испаряется. Шихту вводят в матрицу таким образом, чтобы над ее поверхностью возвышался слой шихты толщиной 2—3 мм, который накрывают металлической плиткой. Шихту в матрице уплотняют при помощи гидравлического пресса при давлении 15 МПа. После уплотнения образец оставляют на воздухе в течение 30—40 мин (в зависимости от влажности шихты) для завершения тиксотропных процессов, затем извлекают из матрицы и высушивают в сушильном шкафу при 335 К до постоянной массы, после чего определяют статическую прочность гранул. Величина Рс линейно возрастает с увеличением давления уплотнения шихты. [c.84] Применение этой методики позволило выявить ряд закономерностей упрочнения гранул в производственном процессе в зависимости от условий технологического режима интенсивности сушки гранул, кислотности камерного продукта, дисперсности порошка суперфосфата и нейтрализующей добавки, химического состава последней, присутствия в шихте соединений магния. [c.85] Заметное влияние на физико-механические свойства гранул оказывает дисперсность шихты. Для изучения этого влияния были приготовлены кубические гранулы из различных фракций порошка со средним размером частиц 0 — 2Ъ, 250 и 375 мкм (рис. 3-13). В диапазоне /)ч 100 мкм прочность гранул резко увеличивается с уменьшением размеров частиц, при Д, 400 мкм влияние дисперсности на физико-механические свойства гранул практически не проявляется. [c.85] Определенное влияние на Рс оказывает кислотность суперфосфата. Проведенное в производственных условиях (Воскресенское ПО Минудобрения ) исследование зависимости прочности гранул двойного суперфосфата, получаемого по поточной схеме, от кислотности (до стадии поверхностной нейтрализации) позволили установить, что с ростом кислотности Рс уменьшается (рис. 3-14). [c.85] НОСТЬ гранул простого и двойного суперфосфатов, получаемых по камерной схеме, не обнаруживается. [c.86] Статическая прочность гранул суперфосфата, получаемого по камерной схеме, зависит от кислотности исходного порошка. При кислотности камерного продукта более 7% величине Рс резко падает, при меньшем содержании кислоты — остается постоянной. Это связано, очевидно, с необходимостью введения в шихту большего количества нейтрализующей добавки, частицы которой представляют собой крупные структурные дефекты гранулы. Чем тоньше помол добавки, тем выше прочность гранул (рис. 3-15). [c.86] Вид нейтрализующей добавки, как правило, не оказывает большого влияния на Рс- В табл. 3,5 представлены результаты исследований физико-механических свойств гранул суперфосфата, нейтрализованного различными кальцийсодержащими добавками. Исследовали как кубические гранулы, так и гранулы, полученные в лабораторном виброгрануляторе. Содержание СаО в добавках составляло в меле — 56%, в цементной пыли — 48%, в сланцевой золе — 48%, с СаО — 95%. [c.87] Известно, что внесение некоторых соединений, например, солей магния, оказывает упрочняющее действие на структуру зерна. Количественные исследования подтвердили эту зависимость. На рис. 3-16 представлены данные о прочности гранул аммофоса и суперфосфата с добавками соединений магния. В случае аммофоса добавку магния вводили в виде MgO в исходную термическую фосфорную кислоту, а в случае суперфосфата — порошковидный сульфат магния в количестве от 0,5 до 1,5% смешивали с порошковидным удобрением. Введение в аммофос 5% MgO приводит к повышению прочности гранул в 7 раз с 0,8 до 5,6 МПа. В случае суперфосфата упрочнение гранул несколько меньше, но тоже значительное. Механизм упрочняющего действия соединений магния будет рассмотрен в главе 8. [c.87] Вернуться к основной статье