Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren
zur Herstellung von Mischdüngerkörnern mit Hilfe der Feststoffgranulierung.
Mechanisch oder als Schüttgut vermischte Düngemittel ermöglichen die
Produktion einer unbegrenzten Anzahl an verschiedenen Anteilen in Bezug auf ihren
Gehalt an primären Nährstoffen. Die Schüttgut-Mischung ist jedoch nur ein praktischer
Vorschlag, so lange die Düngermaterialien, die für die Herstellung als Schüttgut
vermischten Düngers verwendet werden einwandfrei granuliert sind und nicht nur eine
ähnliche, sondern eine fast identische Korngrößenverteilung aufweisen. Es ist schwierig,
mit herkömmlichen Granulatoren wie z.B. einer Drehtrommel oder -pfanne oder einem
Mischwerk aus Harnstoff, Ammoniumsulfat, Kaliumchlorid, Monoammonium- und Diammoniumphosphat
auf praktische Art und weise ein Granulat mit sehr eingeschränkten Korngrößenbereichen
herzustellen. Diese Faktoren beeinflussen die physikalische Qualität der Düngemittelgemische,
insbesondere wenn es sich bei den Mischkomponenten um kristallisierten Harnstoff,
granuliertes Diammoniumphosphat, kompaktiertes Kaliumchlorid und grob kristallines
Ammoniumsulfat handelt. Außerdem ist die Verwendung von billigen Phosphorquellen
wie beispielsweise Phosphatgestein nicht möglich, da es sich dabei um ein feines
Pulver handelt. Die unterschiedliche Partikelgrößenverteilung hat ein nicht homogenes
Verteilungsmuster im Feld zur Folge.
In Verfahren, in denen Mischdünger mit Hilfe von Dampf- oder Wassergranulation
hergestellt werden, werden die festen Rohmaterialien zerkleinert und miteinander
vermischt, anschließend wird durch den Granulierungsschritt Dampf oder Wasser zugeführt.
In diesen Verfahren ist die Granulierung stark von den Granulierungsbedingungen,
d.h. Feuchtigkeitsgehalt und Temperatur abhängig, und das Endprodukt ist von geringer
physikalischer Qualität. Siehe „Fertilizer Manual", Kluwer Academic Publishers,
1998, S. 436–437.
In Verfahren, in denen unzerkleinerte, feste Rohmaterialien eingesetzt
werden, kann das dabei entstehende Endprodukt wie eine Schüttgutmischung aussehen,
da die Partikelgrößenverteilung der Rohmaterialien wie Mono- und/oder Diammoniumphosphate
und Harnstoff praktisch der gewünschten Größenverteilung des Endprodukts entspricht.
Da die Größenverteilung der eingesetzten Rohmaterialien sehr unterschiedlich ist,
weisen die Körnchen nicht die gleiche chemische Zusammensetzung auf, siehe „Fertilizer
Manual", Kluwer Academic Publishers, 1998, S. 448–449.
In Herstellungsprozessen mit Harnstoff als festem Rohmaterial ist
die Zerkleinerung nicht vorteilhaft, da hier ein erhebliches Risiko von Blockierungen
im Zerkleinerer und dem nachfolgenden Zuführsystem, ebenso wie in den Beschickungsbehältern,
die die zerkleinerten Materialien enthalten, besteht. Die Vermischung von Harnstoff
mit anderen festen Rohmaterialien, die für die Formulierung erforderlich sind, wie
z.B. Kaliumchlorid, erhöht die Gefahr von Blockierungen in den Beschickungsbehältern
erheblich. In einem typischen Verfahren erfolgt die Zerkleinerung von Übergrößen-Rohmaterial
vor der Zufuhr in die Granulatortrommel, siehe Doshi, S.R. „Fusion blend",
Fertilizer Research 30, S. 87–97, 1991. Das Fließvermögen von Harnstoff-haltigen
Rohmaterialgemischen kann mit Hilfe eines Tests „Fließvermögen unter Feuchtigkeitseinwirkung"
bestimmt werden, aus dem sich beispielsweise ergibt, dass Harnstoff nach 15 Minuten
nicht fließfähig ist, siehe „Fertilizer Manual", Kluwer Academic Publishers,
1998, S. 488.
In Dampf-/Wasser-Granulierungsverfahren ist die Qualität von Kaliumchlorid
von großer Bedeutung. Das Kaliumchlorid wird häufig mit Anticakingmittel beschichtet,
um das hydrophobe Verhalten von Kaliumchlorid für Lagerung und Transport zu bewirken.
Von diesen Eigenschaften ist eindeutig bekannt, dass sie bei der Granulierung in
Wasser-/Dampfgranulationsverfahren Granulierungs-Schwierigkeiten verursachen. In
der Düngemittelindustrie wurden verschiedene Testverfahren entwickelt, um das Verhalten
von Kaliumchlorid in derartigen Verfahren vorherzubestimmen. Die Granulierung von
Kaliumchlorid, das NKs und/oder NPKs mit einer solchen Beschichtung enthält, erfordert
hohe Temperaturen und einen geringen Wassergehalt, und selbst dann ist das Granulierungsfenster
(die Abhängigkeit der Granulierung von Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt) bekanntermaßen
sehr eng. Die Granulierungseigenschaften und die Reaktivität von beschichtetem Kaliumchlorid
werden durch seine Zerkleinerung deutlich verbessert, siehe Rug, H., Kahle, K.,
Anpassung von Pottasche an die Bedürfnisse der Düngemittelindustrie, Proceedings
of the fertilizer society, Nr. 297, 1990.
Die Körnchenbildung in Verfahren, in denen feste Rohmaterialien eingesetzt
werden, basiert im Wesentlichen auf Agglomeration, in Schlammprozessen beruht die
Körnchenbildung auf Anwachsen. Das Rohmaterial und feine Recyclingmaterialien werden
sich häufig nicht in Körnchen von Produktgröße agglomerieren, wenn sie zu groß sind.
Sie sammeln sich lediglich an, wobei sie gegebenenfalls das System überlasten. Daher
ist die Zerkleinerung eines Teils der groben Rohmaterialien von wesentlicher Bedeutung.
Auch die effiziente Zerkleinerung von groben Rohmaterialien ist äußerst wichtig,
um zu gewährleisten, dass die Partikelgrößenverteilung und damit auch die Oberflächenbereiche
des Materials im Granulator einigermaßen gleichmäßig sind. Die agglomerierten Produkte
sind normalerweise schwächer als die durch Anwachsen gebildeten Körnchen, siehe
Schultz, J., Produktion von NPK-Granulat in Ammoniumphosphat-Werken. IFDC, 1989.
Durch den Einsatz von Rohmaterialien mit kleinerer Körnung können
außerdem die physikalischen Eigenschaften des agglomerierten Endprodukts deutlich
verbessert werden. Das Endprodukt ist runder und enthält weniger
Kanten und Spitzen (Auskristallisierungen), wodurch die Kontaktflächen zwischen
den Körnchen reduziert und die Tendenz zum Zusammenbacken verringert werden. Das
Fließvermögen des Endprodukts wird deutlich verbessert, was zu einem einheitlicheren
Ausbreitungsmuster beim Aufbringen des Düngers auf dem Boden führt.
Unsere vorhergehende Patentanmeldung PCT/FI99/00568 (WO 00/00452)
bietet verschiedene Vorteile gegenüber den Granulationsverfahren nach dem derzeitigen
Stand der Technik dar, weil die Rohmaterialien ohne die Hilfe von Wasser oder anderen
Flüssigkeiten wie Ammoniak, Phosphorsäure oder Schwefelsäure granuliert werden.
Da kein Wasser oder andere Flüssigkeiten zugegeben, werden, besteht keine Notwendigkeit,
das Produkt zu trocknen. Dies vereinfacht den Granulationsprozess und verringert
die Investitionskosten, weil keine spezielle Ausrüstung zum Trocknen benötigt wird.
In diesem Prozess erfordern die Schwankungen des Feuchtigkeitsgehalts des gesamten
Speisematerials, die durch das fließende rezyklierte Material verursacht werden,
eine kontinuierliche Anpassung der Temperatur in der Schmelzvorrichtung, aus diesem
Grund schwankt die Granulierung zwischen einer Über- und Untergranulierung, insbesondere
wenn der Unterschied im Feuchtigkeitsgehalt des rezyklierten Materials geringer
ist als bei den Rohmaterialien.
Nun wurde herausgefunden, dass Mischdünger mit einem vereinfachten
Prozess-Layout und in guter physikalischer Qualität mit dem verbesserten Verfahren
nach der vorliegenden Erfindung erhalten werden kann. Das vorliegende Verfahren
stellt eine Weiterentwicklung des Verfahrens dar, das in der Patentanmeldung PCT/FI99/00568
(WO 00/00452) beschrieben wird. Die Hauptmerkmale des vorliegenden Verfahrens werden
in den beigefügten Ansprüchen erläutert.
Somit wurde festgestellt, dass die oben angeführten Nachteile früherer
Verfahren durch den Einsatz eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung von Mischdüngergranulat
vermieden werden können, das mindestens zwei der Pflanzennährstoffe Stickstoff,
Phosphor und Kalium enthält, wobei das genannte Verfahren die folgende Schritten
aufweist:
(a) Mischen von festen Düngerrohmaterialien und rezykliertem Übergrößenmaterial,
(b) Zerkleinern der Mischung,
(c) wahlweise Vermischen der zerkleinerten Mischung mit reyzkliertem Untergrößenmaterial,
um ein festes Speisematerial mit der gewünschten Zusammensetzung zu schaffen,
(d) Zufuhr des Speisematerials in eine Schmelzvorrichtung und Zufuhr von heißer
Luft in die Schmelzvorrichtung, um das Speisematerial zu erhitzen und einen gewünschten
Teil desselben zu schmelzen und um diesen Teil im geschmolzenen Zustand zu halten,
(e) Zufuhr des teilweise geschmolzenen Speisematerials von der Schmelzvorrichtung
in einen Granulator, um ein granuliertes Erzeugnis zu erhalten, und
(f) Kühlen und Sieben des granulierten Produkts, um trockene Mischdüngerkörner
zu erhalten, die die gewünschte Größenverteilung haben.
Die erhaltenen trockenen Mischdüngerkörner weisen vorzugsweise eine
Größe von ca. 2 mm bis ca. 5 mm auf. Das beim Sieben gewonnene Übergrößenmaterial
weist vorzugsweise eine Größe von ca. 5 mm auf, das beim Sieben gewonnene Untergrößenmaterial
weist vorzugsweise eine Größe von unter 2 mm auf.
In Schritt (b) wird das Gemisch aus festen Düngerrohmaterialien und
rezykliertem Übergrößenmaterial vorzugsweise so zerkleinert, dass zwischen 95 bis
100 % des zerkleinerten Materials eine Größe von unter 2 mm aufweisen.
Vorzugsweise wird auch das Untergrößenmaterial rezykliert und mit
dem zerkleinerten Material vermischt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird das Verfahren
kontinuierlich durchgeführt, und der geschmolzene Anteil des Speisematerials wird
während des Verfahrens konstant gehalten, indem die Strömungsrate des Speisematerials
und die Temperatur der Heißluft, die in die Schmelzvorrichtung zugeführt wird, gesteuert
werden. Der optimale Anteil an geschmolzenem Speisematerial ist von der gewünschten
Düngerqualität und den verwendeten Rohmaterialien abhängig. Der optimale Anteil
an geschmolzenem Material kann beispielsweise 10–40 Gewichtsprozent betragen,
vorzugsweise liegt er bei etwa 10–25 Gewichtsprozent, besser noch bei etwa
12–20 Gewichtsprozent, je nach Qualität.
Eine geeignete Temperatur für die Heißluft, die der Schmelzvorrichtung
zugeführt wird, liegt zwischen 300°C und 700°C. Am Ausgang der Schmelzvorrichtung
hat die Heißluft eine Temperatur von etwa 90°C bis 120°C.
Die Temperatur des teilweise geschmolzenen Speisematerials, das die
Schmelzvorrichtung verlässt, liegt am besten zwischen 70°C und 110°C.
Das Speisematerial, das in die Schmelzvorrichtung geleitet wird, kann
vorgewärmt werden. Dies wird im Hinblick auf die Temperatursteuerung des Verfahrens
bevorzugt. Das Material kann zweckmäßigerweise auf eine Temperatur in einem Bereich
zwischen ungefähr 50°C und ungefähr 110°C vorgewärmt werden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann auch ohne die Zufuhr
von Wasser oder einer anderen wässrigen Flüssigkeit wie Ammoniak, Phosphorsäure
oder Schwefelsäure in das Verfahren durchgeführt werden. Das Verfahren
der Erfindung kann jedoch auch unter Zugabe einer kleinen Menge Wasser oder einer
anderen wässrigen Flüssigkeit in das Verfahren durchgeführt werden. Der Zweck der
Zugabe einer kleinen Menge Wasser besteht im Ausgleich der Auswirkung eines schwankenden
Feuchtigkeitsgehalts der Rohmaterialien und der rezyklierten Materialien. Auf diese
Weise ist es möglich, einen konstanten Feuchtigkeitsgehalt des Speisematerials zu
gewährleisten, das am Einlass der Schmelzvorrichtung zugeführt wird; dies wiederum
bietet die Möglichkeit, die Temperatur in der Schmelzvorrichtung konstant zu halten,
was einen kontrollierten Schmelzvorgang und eine gute Granulierung im nachfolgenden
Granulator zur Folge hat. Dies ist insbesondere der Fall, wenn das rezyklierte Material
einen erheblich geringeren Feuchtigkeitsgehalt aufweist als die Rohmaterialien.
Die kleine Menge Wasser wird vorzugsweise dem festen Speisematerial,
das in die Schmelzvorrichtung eingeführt werden soll, zugegeben.
Die kleine Menge Wasser wird vorzugsweise in einem Anteil von maximal
10 kg pro Tonne festem Speisematerial zugeführt, noch bevorzugter jedoch unter 5
kg pro Tonne.
Die Granulierungstemperatur kann in Abhängigkeit von der Formulierung
des Düngemittels variieren. Die Granulierungstemperatur beträgt vorzugsweise zwischen
ca. 75°C und ca. 125°C, noch bevorzugter jedoch zwischen ca. 80°C und
ca. 125°C.
Die Temperatur des gekühlten granulierten Produkts, das gesiebt werden
soll, liegt typischerweise zwischen ca. 40°C und ca. 60°C. Die Temperatur
des vom Sieben rezyklierten Materials liegt typischerweise bei etwa 60°C oder
darunter.
Typische Düngerrohmaterialien, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung
verwendet werden, sind beispielsweise Harnstoff, Diammoniumphosphat (DAP), Kaliumsulfat
(SOP), Monoammoniumphosphat (MAP), Kaliumchlorid ((MOP), Phosphatgestein einfaches
Superphospat (SSP), dreifaches Superphosphat (TSP), Ammoniumsulfat (AS) und Ammoniumchlorid
(AC).
Die Düngerrohmaterialien enthalten vorzugsweise Harnstoff und mindestens
ein weiteres der genannten Düngerrohmaterialien.
Außerdem können ein oder mehrere Sekundärnährstoffe wie z.B. Magnesiumsulfat
zugegeben werden..
Des Weiteren können ein oder mehrere Füllstoffe wie z.B. Bentonit,
Calcit, Calciumoxid, wasserfreies Calciumsulfat, Calciumsulfat-halbyhdrat, Dolomit
und/oder Sand zugegeben werden.
Die Schmelzvorrichtung und der Granulator können aus getrennten Einheiten
bestehen, Schmelzvorrichtung und Granulator können jedoch auch Bestandteile der
gleichen Anlage sein. Da das Verfahren erheblich höhere Temperaturen ermöglicht
als die auf Wasser-/Dampfgranulierung beruhenden Harnstoff-NPK-Verfahren, kann das
Endprodukt mit einem geringeren Feuchtigkeitsgehalt hergestellt werden, wodurch
physikalische Eigenschaften verbessert werden. Das Endprodukt weist einen geringeren
Wassergehalt von unter 1 Gewichtsprozent, vorzugsweise sogar unter 0,6 Gewichtsprozent
auf. Daher ist keine zusätzliche Trocknung erforderlich.
Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um Probleme mit der Granulierung,
der Produktqualität und der Lagerung etc. bei der Herstellung von Mischdünger zu
lösen.
Insbesondere weist das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
große Vorteile auf, da es einen Großteil der Risiken ausräumt, die mit der Zufuhr
von zerkleinertem Harnstoff in das Verfahren verbunden sind; es verbessert die Granulierung,
indem es die hydrophobe Beschichtung von bestimmten Kaliumchloriden aufbricht, es
führt zu einer gleichmäßigen chemischen Zusammensetzung jedes Körnchens des Endprodukts
und verbessert die Granulierungseigenschaften.
Bei dieser Erfindung können handelsübliche, feste Düngematerialien
verwendet werden. Es bestehen für die Düngermaterialien keine besonderen Anforderungen
hinsichtlich der Größenverteilung der Rohmaterialien, da diese zu fein verteiltem
Speisematerial zerkleinert werden. Das verbesserte Verfahren unterliegt keinerlei
Einschränkungen im Hinblick auf die Verwendung von Rohmaterialien, so können beispielsweise
klumpige, grobkörnige, beschichtete, kristallisierte oder zusammengebackene Materialien
ebenso verwendet werden wie durch Wasser beschädigte Materialien, wodurch die Kosten
für die Rohmaterialien dieses Verfahrens gesenkt werden können. Die mögliche Blockierung
von Speisevorrichtungen, Beschickungsbehältern, Förderschnecken, die so eine instabile
Materialzufuhr zum Verfahren und im schlimmsten Fall eine Produktionsunterbrechung
im Werk verursacht, wird durch die Zerkleinerung der Rohmaterialien im Verfahren
verhindert. Eine alternative Strecke zum Sieben der Rohmaterialien vor der Dosierung
kann somit entfallen. Außerdem verbessert die Mischung mit dem trockenen Übergrößenmaterial
die Zerkleinerung des Gemischs erheblich. Die ' Effizienz der Zerkleinerung ist
so dass zwischen 95 bis 100% der Materialien die Größe von 2 mm überschreitet, was
ausreichend ist, um die Anwesenheit von sichtbaren Rohmaterialpartikeln im Endprodukt
zu vermeiden. Die Zerkleinerung auf viel feinere Größe gewährleistet die weitere
Verbesserung der Granulierung. Alle handelsüblichen Brechwerke, die in der Regel
zur Herstellung von NK und/oder NP und/oder NPK-Düngemitteln auf Harnstoff-Basis
eingesetzt werden, können in diesem Verfahren verwendet werden.
Die Effizienz der Zerkleinerung von Kaliumchlorid kann mit Hilfe der
bekannten Testmethoden überprüft werden, so z.B. mit dem „Wassertropfentest"
(Test zur Messung der Eindringzeit der Feuchtigkeit), dem „Enslin-Test" (Test
zur Messung der Feuchtigkeitsabsorption), dem Test „Auflösungsgeschwindigkeit
durch Messung der Auflösungswärme" (Test zur Messung der Auflösungsgeschwindigkeit)
und dem „Sausage-Test" (Test zum Anzeigen der hydrophoben Eigenschaft von
Kaliumchlorid), siehe Rug, H., Kahle, K., Anpassung von Pottasche an die Bedürfnisse
der Düngemittelindustrie, Proceedings of the fertilizer society, Nr. 297, 1990.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Beispielen beschrieben,
die jedoch keinen einschränkenden Charakter haben.
Beispiel 1
Laborverfahren zur Feststoff-Granulierung
Das Gemisch von festen Rohmaterialien und rezyklierten Übergrößenmaterialien
wurde auf eine Partikelgröße von 100 % unter 2 mm zerkleinert. Das zerkleinerte
Gemisch wurde in der Zuführschnecke des Granulators auf ca. 100°C vorgewärmt.
Das Schmelzen erfolgte mit Heißluft in der Granulierungstrommel. Die Granulierung
erfolgte im Granulator sowie teilweise in der Kühltrommel. Anschließend wurde das
gekühlte Granulierungsprodukt gesiebt, um die Produktkörnchen zu erhalten. Das Übergrößenmaterial
(> 5 mm) wurde rezykliert.
Das Produkt wurde mit SK Fert FW5 AG 2 kg/t und Talkum 3 kg/t beschichtet.
Eine sehr gute oder gute Granulierung wurde mit guter Produktqualität
erzielt. Das Produkt war sehr homogen. Es waren keine einzelnen Rohmaterialien in
ihm zu sehen. Die Verfahrensbedingungen und die Ergebnisse werden im Folgenden aufgeführt.
Beispiel 2
Laborverfahren zur Feststoff-Granulierung
Das Gemisch von festen Rohmaterialien und rezyklierten Übergrößenmaterialien
wurde auf eine Partikelgröße von 100 % unter 2 mm zerkleinert. Das zerkleinerte
Gemisch wurde in der Zuführschnecke des Granulators auf ca. 100°C vorgewärmt.
Das Schmelzen erfolgte mit Heißluft in der Granulierungstrommel. Die Granulierung
erfolgte im Granulator sowie teilweise in der Kühltrommel. Anschließend wurde das
gekühlte Granulierungsprodukt gesiebt, um die Produktkörnchen zu erhalten. Das Übergrößenmaterial
(> 5 mm) wurde rezykliert.
Das Produkt wurde mit SK Fert FW5 AG 2 kg/t und Talkum 3 kg/t beschichtet.
Eine sehr gute oder gute Granulierung wurde mit einer guten Produktqualität
erzielt. Das Produkt war sehr homogen. Es waren keine einzelnen Rohmaterialien in
ihm zu sehen. Die Verfahrensbedingungen und die Ergebnisse werden im Folgenden aufgeführt.
Beispiel 3Die Auswirkung der Zerkleinerung von Kaliumchlorid (MOP)
auf die Benetzbarkeit
Die Auswirkung der Zerkleinerung von handelsüblichem Kaliumchlorid
wurde im Labor mit Hilfe der bekannten Tests zur Benetzbarkeit untersucht.
Tabelle 1
Die Zerkleinerung von Kaliumchlorid (MOP) verbessert die Benetzbarkeit,
aus diesem Grund ist die Verwendung unterschiedlicher Kaliumchlorid-Qualitäten (unterschiedliche
Beschichtung) nicht eingeschränkt. Es ist auch eine erhebliche Verbesserung der
Benetzbarkeit von normalem Kaliumchlorid zu verzeichnen.
Beispiel 4Die Auswirkung von unterschiedlichem Feuchtigkeitsgehalt
des gesamten Speisematerials4a
Das Gemisch aus festen Rohmaterialien enthielt 2,5 % Feuchtigkeit,
die rezyklierten Materialien aus dem Verfahren durchschnittlich 0,8 % Feuchtigkeit.
Die Granulierung wurde auf eine festgelegte Temperatur am Auslauf der Schmelzvorrichtung
eingestellt. Der Feuchtigkeitsgehalt des Speisematerials am Einlass der Schmelzvorrichtung
schwankte entsprechend den Angaben in Tabelle 2.
Tabelle 24b
Das Gemisch aus festen Rohmaterialien enthielt 1,5 % Feuchtigkeit,
die rezyklierten Materialien aus dem Verfahren durchschnittlich 0,8 % Feuchtigkeit.
Die Granulierung wurde auf eine feste Temperatur am Auslauf der Schmelzvorrichtung
eingestellt. Der Feuchtigkeitsgehalt des Speisematerials am Einlass der Schmelzvorrichtung
schwankte entsprechend den Angaben in Tabelle 3.
Tabelle 3
Die Beispiele zeigen, dass eine geringe Wasserzugabe erforderlich
ist, um den Feuchtigkeitsgehalt des Speisematerials am Einlass der Schmelzvorrichtung
konstant zu halten.
Beispiel 5 Laborverfahren zur Feststoff-Granulierung
Das Gemisch von festen Rohmaterialien und rezyklierten Übergrößenmaterialien
wurde auf eine Partikelgröße von 100 % unter 2 mm zerkleinert. Das zerkleinerte
Gemisch wurde in der Zuführschnecke des Granulators auf ca. 100°C vorgewärmt.
Das Schmelzen erfolgte mit Heißluft in der Granulierungstrommel. Die Granulierung
erfolgte im Granulator sowie teilweise in der Kühltrommel. Anschließend wurde das
gekühlte Granulierungsprodukt gesiebt, um die Produktkörnchen zu erhalten. Das Übergrößenmaterial
(> 5 mm) wurde rezykliert.
Das Produkt wurde mit SK Fert FW5 AG 2 kg/t und Talkum 3 kg/t beschichtet.
Eine gute oder mäßige Granulierung wurde mit guter Produktqualität
erzielt. Das Produkt war sehr homogen.. Es waren keine einzelnen Rohmaterialien
in ihm zu sehen.
Die Verfahrensbedingungen und die Ergebnisse werden im Folgenden aufgeführt.
Beispiel 6
Laborverfahren zur Feststoff-Granulierung
Das Gemisch von festen Rohmaterialien und rezyklierten Übergrößenmaterialien
wurde auf eine Partikelgröße von 100 % unter 2 mm zerkleinert. Das zerkleinerte
Gemisch wurde in der Zuführschnecke des Granulators auf ca. 100°C vorgewärmt.
Das Schmelzen erfolgte mit Heißluft in der Granulierungstrommel. Die Granulierung
erfolgte im Granulator sowie teilweise in der Kühltrommel. Anschließend wurde das
gekühlte Granulierungsprodukt gesiebt, um die Produktkörnchen zu erhalten. Das Übergrößenmaterial
(> 5 mm) wurde rezykliert.
Das Produkt wurde mit SK Fert FW5 AG 2 kg/t und Talkum 3 kg/t beschichtet.
Die Verfahrensbedingungen und die Ergebnisse sind die Folgenden:
Anspruch[de]
Verfahren zur Herstellung von Mischdüngerkörnern, die wenigstens zwei
der Pflanzennährstoffe Stickstoff, Phosphor und Kalium enthalten, welches Verfahren
die Schritte aufweist:
(a) feste Düngerrohmaterialien und rezykliertes Übergrößenmaterial zu mischen, (b) die Mischung zu zerkleinern,
(c) wahlweise die zerkleinerte Mischung mit rezykliertem Untergrößenmaterial zu
mischen, um ein festes Speisematerial mit einer gewünschten Zusammensetzung zu schaffen,
(d) das Speisematerial einer Schmelzvorrichtung zuzuführen und heiße Luft in die
Schmelzvorrichtung einzuführen, um das Speisematerial zu erhitzen und einen gewünschten
Teil desselben zu schmelzen und um diesen Teil im geschmolzenen Zustand zu halten,
(e) das teilweise geschmolzene Speisematerial von der Schmelzvorrichtung einem Granulator
zuzuführen, um eine granuliertes Erzeugnis zu erhalten und
(f) das granulierte Produkt zu kühlen und zu sieben, um trockene Mischdüngerkörner
zu erhalten, die die gewünschte Größenverteilung haben.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Verfahren kontinuierlich durchgeführt
wird und der geschmolzene Anteil des Speisematerials während des Verfahrens konstant
gehalten wird, indem die Strömungsrate des Speisematerials und die Temperatur der
Heißluft, die in die Schmelzvorrichtung eingeführt wird, gesteuert oder geregelt
werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Temperatur des teilweise
geschmolzenen Speisematerials zwischen 70°C und 110°C ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Temperatur
der Heißluft, die in die Schmelzvorrichtung eingeführt wird, zwischen 300°C
und 700°C ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem von 10 bis 40 Gew.-%
des Speisematerials in der Schmelzvorrichtung schmilzt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Schmelzen durch
Einführen einer kleinen Menge von Wasser gesteuert oder geregelt wird, um die Wirkung
variierenden Feuchtigkeitsgehalts der Rohmaterialien und des rezyklierten Übergrößenmaterials
und wahlweisen Untergrößenmaterials auszugleichen.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die kleine Menge von Wasser dem
festen Speisematerial zugeführt wird, das der Schmelzvorrichtung zugeführt werden
soll.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die kleine Menge von Wasser
höchstens 10 kg/t und vorzugsweise weniger als 5 kg/t ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Düngerrohmaterialien
aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Harnstoff, Diammoniumphophat (DAP), Kaliumsulfat
(SOP), Monoammoniumphosphat (MAP), Kaliumchlorid (MOP), Phosphaterz, einfachem Superphosphat
(SSP), dreifachem Superphosphat (TSP), Ammoniumsulfat (AS) und Ammoniumchlorid (AC)
besteht.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Düngerrohmaterialien Harnstoff
und wenigstens ein anderes der Düngerrohmaterialien aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem zusätzlich wenigstens
ein Material in das Verfahren eingeführt wird, das aus der Gruppe ausgewählt wird,
die aus Sekundärnährstoffen wie Magnesiumsulfat besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem zusätzlich wenigstens
ein Füllstoff in das Verfahren eingeführt wird, der aus der Gruppe ausgewählt wird,
die aus Bentonit, Calcit, Calciumoxid, wasserfreiem Calciumsulfat, Calciumsulfat-halbhydrat,
Dolomit und Sand besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Untergrößenmaterial, das bei
dem Sieben erhalten wird, als das Untergrößenmaterial rückgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem der Feuchtigkeitsgehalt
der trockenen Mischdüngerkörner niedriger ist als 1 Gew.-%, vorzugsweise unterhalb
0,6 Gew.-%.