Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 3 (1044950), страница 194
Текст из файла (страница 194)
е. нанесения на них веществ, предотвращающих поглощение удобрением влаги, образование кристаллических связей между отдельными гранулами. В качестве гидрофильных модификаторов используют природные силикаты и алюмосиликаты: диатомит (кизельгур), каолин, перлит и др. Из гидрофобных порошков наибольший практический интерес в качестве антислеживателя представляют вермикулит и тальк.
Для улучшения их налипаемости используют вязкие омасливающие, агенты, в том числе с некоторым содержанием полимеров. Для кондиционирования гранул удобрений используют также поверхностно-активные вещества (ПАВ): высшие алифатические амины и их кубовые остатки, сульфонат, сульфанол, диспергатор НФ, стеарат кальция и др.
Под капсулированием гранулированных удобрений понимают процесс покрытия их различными защитными пленками. Пленки могут быть как органического (карбамидо-формальдегидные и другие смолы, воск, парафин, битум, кремнсорганические соединения), так и неорганичсского происхождения (сера, фосфогипс, доломит, фосфоритная мука, магнезит и пр.). Основные требования к покрытиям: достаточная толщина, прочность и плотность оболочки, равномерность ее распределения по поверхности гранул. Процесс покрытия гранул пленками аналогичен процессу гранулирования.. Практический интерес представпяет процесс покрытия гранул гигроскопичного удобрения (карбами- да) пленками менее гигроскопичного удобрения (аммофоса) или смеси аммофоса и хлорида калия. Этот процесс осуществлен в аппа-' рате с псевдоожиженпым слоем.
Пульпу аммофоса готовили аммонизацией фосфорной кислоты концентрацией 42 % Р,О, в емкостном реакторе, куда подавали кристаллический хлорид калия. Пульпу распиливали пневмомеханической форсункой внутрь псевдоожиженного слоя при одновременной подаче гранул карбамида. Полученные гранулы представляли собой механическую смесь компонентов (ЯРК), имели четко очерченную границу раздела ядра (карбамида) и.поверхностной пленки (смеси аммофоса и хлорида калия).
Двухслойные гранулы такого типа имели улучшенные физико-механические свойства, не слеживались при.длительном хранении. Гранулирование фосфоритов. Для современного электротсрмического производства желтого фосфора. необходимо окускование мелких фракций добытого из недр фосфатного сырья. Из всех известных способов окускования для фосфоритовой мелочи наиболее целесообразными признаны варианты агломерации ее путем спекания на колосниковой решетке и окомкования тонкоизмельченного фосфатного сырья с последующим обжигом окатышей. Агломерационную шихту, состоящую из фосфоритовой руды,.возврата (ретура), топлива и флюса, перед укладкой на спекательные тележки агломашины тщательно перемешивают, увлажняют и подвергают окомкованию, 919 Глава 2.
Оборудование для физико-мехаиичееких методов иереработки Процесс спекания начинается с зажигания, при котором верхний слой шихты нагревается продуктами сгорания топлива и частично оплавляется, что сопровождается формированием в нем структуры агломерата. При этом воспламеняется топливо, содержащееся в шихте. После завершения зажигания процесс идет без внешнего источника тепла за счет теплоты горения топлива в слое шихты при просасывании через него воздуха. С самого начала в спекаемом слое шихты образуется несколько зон с разными структурой материала и характером протекающих в них процессов.
Воздух, просасываемый через спекаемый слой сверху вниз, попадает сначала в зону охлаждения готового агломерата. Нагретый до сравнительно высоких температур (850 — 900 С) воздух поступает в зону плавления (формирования агломерата). Проникая далее в нижележащие слои, газ нагревает слой высушенной шихты.
Эту часть спекаемого слоя называют зоной интенсивного нагрева, в которой протекают основные химические реакции: горение топлива шихты, диссоциация карбонатов и образование силикатов, восстановление оксидов железа. Ниже зоны нагрева расположена зона сушки, в которой происходит испарение влаги шихты и дальнейшее снижение температуры газа. В этой зоне к газу, выходящему из зоны горения, добавляется значительное количество водяных паров.
Как правило, температура исходной шихты, расположенной в нижних слоях, меньше температуры газа, выходящего из зоны сушки. Поэто- 920 му при охлаждении газ'оказывается пересыщенным парами воды и часть влаги конденсируется на шихте. Ниже зоны конденсации расположен слой исходной шихты. При движении воздуха в слое сверху вниз зоны горения и плавления постепенно перемещаются к колосниковой решетке, проходя всю высоту слоя. На движущейся агломерационной ленте все перечисленные зоны располагаются с наклоном к ее разгрузочному концу, где весь слой представлен спеченным и охлаждающимся агломератом.
Процесс окомкования фосфоритов с последующим обжигом окатышей наиболее целесообразен для тонкодисперсных руд, для которых другие способы окускования (гранулирования) менее эффективны. Для окомкования фосфатной мелочи обычно используют барабанный или тарельчатый грануляторы. При окомковании апатитового концентрата или его смеси с флоридским фосфоритом в качестве связующих веществ используют смесь глиняной суспензии, котрельного молока и жидкого стекла. Связующее подают непосредственно в гранулятор в процессе окомкования шихты. Обжиг окатышей проводят во вращающемся барабане или на решетке Леполя, имеющей три зоны: сушки, обжига, выдержки.
Температура обжига находится в пределах 900 — 1000 'С. Обожженные окатыши перегружают на другую, холодильную решетку обжиговой машины, После охлаждения и контрольного грохочения товарную фракцию (3 — б0 мм) направляют в производство желтого фосфора„ мелочь возвращают в процесс. Кус- Часть 1Х. Основное оборудование для переработхи твердых оп1ходов ки крупнее бО мм подвергают дроблению и также возвращают на стадию окомкования.
На отечественных фосфорных заводах, работающих на кусковых фосфоритах, также имеются установки для окомкования мелочи, образовавшейся при транспортировке и декарбонизации руды, с получением и обжигом окатышей. Окомкование проводят в тарельчатых грануляторах. В качестве связующего используют смесь глиняного и котрельного молока. К гранулированию фосфоритов прибегают иногда с целью их подготовки к кислотной переработке. Процесс получения экстракционной фосфорной кислоты из карбонатсодержащих фосфоритов сопровождается интенсивным пенообразованием в ' реакционном . объеме.
Известны различные методы предотвращения пенообразования и пеногашения. Наиболее распространенным из них является декарбонизация фосфоритов в процессе обжига; Существует также много способов пеногашения путем добавления на стадии разложения фосфатного сырья химических пеногасителей. Однако реализация всех этих способов связана с большими затратами. Значительно более экономичным и эффективным представляется . способ предварительной обработки карбонатсодержащих фосфоритов в грануляторе смесью фосфорной и серной кислот. В процессе гранулирования происходит частичная декарбонизация фосфатного сырья и значительное уменьшение его удельной поверхности, что очень важно для последующего взаимодействия гранулированного сырья с сернофосфорнокислыми ' растворами.
Для: гранулирования фосфоритов с целью их декарбонизации могут быть использованы тарельчатый и барабанный грануляторы. Размер получаемых гранул 1 — 5 мм. Гранулнрованне фосфогнпса. Применяют в основном два способа гранулирования фосфогипса: окатыванием с использованием связующего и уплотнением на вальцевых прессах (метод прессования).
При гранулировании методом окатывания в качестве связующих, упрочняющих добавок используют глину, жидкое стекло, гашеную известь, технологическую пыль цементного производства и пиритный огарок. В смеситель одновременно подают фосфогипс и связующую добавку. После перемешивания в течение 2 — 4 мин смесь подают во вращающийся барабан для увлажнения и окатывания. Влажность шихты в грануляторе изменяется от 13 до 32 % в зависимости от вида и количества связующих добавок. Время гранулирования составляет 5— 10 мин. Влажные гранулы из гранулятора поступают в сушильный барабан. Фосфогипс в смеси с огарком можно гранулировать в любых соотношениях при общей влажности шихты 32 — 39 % и времени пребывания в грануляторе 5 — 7 мин.
В ИОНХе АН Армении разработана и внедрена в промышленность технология гранулирования фосфогипса, основанная на использовании в качестве связующего части фосфогипса, обезвоженной до образования ангидрита сульфата кальция. Суть этой технологии заключается в сле- 921 Глава 2. Оборудоваиие длл физико-механических методов переработки дующем: исходный фосфогипс поспе фильтра делят на два потока, один из которых (40 % от общего потока) подвергают сушке и дегидратации с получением ангидритового вяжущего. Затем часть полученного ангидрита и второй поток исходного фосфогипса смешивают в смеси- геле при общей влажности смеси 32 — 37 %. После смесителя продукт гранулируют в барабанном гранулягоре при влажности 23 — 27 % и одновременной подаче в гранулятор оставшейся части ангидрита на опудривание гранул.
Близкой к описанной выше является технология гранулирования фосфогипса, предложенная фирмой «Опос1аэ (Япония). На первой стадии процесса осуществляют дегидратацию фосфогипса — до образования фосфополугидрата или растворимого ангидрита. Затем проводят гидратацию обезвоженного продукта в присутствии известкового молока. При этом на стадии дегидрагации фосфогипса происходит вытеснение Р,О,(вод.), а затем образование нерастворимого фосфата.
Растворимые соединения фтора после нейтрализации известковым молоком также переходят в нерастворимые фториды, В процессе гидратации фосфополугидрата известковым молоком происходит гранулирование фосфогипса с получением гранул, прочность которых отвечает требованиям при транспортировании и хранении. Размеры получаемых гранул 5 — 20 мм при общей влажности 10 — 15 %.
Для гранулирования фосфополугидрата сульфата кальция в качестве активирующей добавки используют Са (ХОз),. 922 Для гранулирования фосфогипса в качестве связующего используют также р-форму полугидрата сульфата кальция и процесс проводят с использованием тарельчатого гранулятора. Исходный фосфогипс измельчают и высушивают до содержания гигроскопической влаги 6 %, затем его увлажняют и смешивают с полугидратом сульфита кальция и подают в гранулятор. Расход воды изменяют в пределах 260 — 330 мл на 1 кг фосфогипса в зависимости от количества добавляемого связующего.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
