Способ кондиционирования гранул хлористого калия

СПОСОБ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ГРАНУЛ ХЛОРИСТОГО КАЛИЯ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Крутько Николай Павлович Дихтиевская Людмила Валентиновна Можейко Фома Фомич Шевчук Вячеслав Владимирович Маркин Арий Дмитриевич Башура Андрей Николаевич Кириенко Валерий Михайлович Варава Мария Михайловна Горбачев Александр Стефанович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси(57) Способ кондиционирования гранул хлористого калия, включающий обработку их раствором высших жирных аминов в углеводородах при массовом соотношении амина и углеводорода 1(10-40), отличающийся тем, что гранулы предварительно нагревают до 40100 С, обрабатывают раствором амина в вакуумном газойле, нагретым до 50-90 С, при этом расход раствора составляет 1500-4000 г/т гранулята, гранулы охлаждают до 10-40 С и дополнительно обрабатывают нагретым до 40-60 С индустриальным маслом, взятым в количестве 1000-4000 г/т гранулята. Изобретение относится к технологии производства минеральных удобрений, в частности гранулированного хлористого калия, и может быть использовано в калийной промышленности для улучшения физико-химических и механических свойств гранул хлористого калия увеличения степени их гидрофобизации и уменьшения пылимости. Известен способ кондиционирования гранулированного хлористого калия расплавами алифатических аминов с длиной углеводородной цепи С 12-С 20 (Коршук Э.Ф., Дихтиевская Л.В., Кириленко О.И., Поткина Т.Н., Можейко Ф.Ф. Влияние поверхностно-активных модификаторов (алифатических аминов и их солей) на физико-химические свойства гранулированных калийных удобрений // Прикладная химия. - 1999. - Т. 72. -4. - С. 559-563). Недостатками указанного способа являются невысокая степень гидрофобизации гранул, не обеспечивающая в достаточной мере защиту гранул от воздействия атмосферной влаги, и высокая пылимость гранулированного хлористого калия. 7861 1 2006.02.28 Известен способ кондиционирования гранул хлористого калия, заключающийся в образовании предварительной гидрофобной подложки из высших алифатических аминов (75-150 г амина на 1 т гранулята ) и последующем образовании гидрофобной пленки углеводородов (1350-1475 г/т гранулята) при массовом соотношении амина к углеводороду 110-20. В качестве углеводородов используются нефтепродукты масляные погоныиили слопвокс (Можейко Ф.Ф., Дихтиевская Л.В., Коршук Э.Ф., Поткина Т.Н., Кириленко О.И. Влияние поверхностно-активных модификаторов на физико-механические свойства гранулированных калийных удобрений // Прикладная химия. - 2002. - Т. 75. -2. - С. 183-187). Недостатками этого способа являются относительно невысокая гидрофобизация гранул хлористого калия и высокая их пылимость, а также нестабильность положительного эффекта вследствие непостоянства состава масляных погонов, так как они являются промежуточными продуктами переработки нефти. Это не позволяет получать в промышленных условиях гранулы с оптимальными физико-механическими свойствами. Известен способ кондиционирования гранулированного хлористого калия, включающий его обработку водной эмульсией высших жирных аминов с парафиновыми углеводородами при соотношении компонентов 12-100 при температуре 40-80 С в количестве 0,22,0 от массы удобрения ( 1468891, МПК С 05 Д 1/02, 1989). Недостатком этого способа является значительное увлажнение гранул, сопровождающееся ухудшением их физико-химических и механических свойств. Задача, решаемая данным изобретением, заключается в улучшении физико-химических и механических свойств гранул хлористого калия, а именно в повышении их гидрофобизации и уменьшении пылимости. Поставленная задача решается предлагаемым способом, включающим обработку гранул хлористого калия гидрофобизаторами на основе жирных аминов и углеводородов и отличающимся тем, что гранулы хлористого калия, нагретые до температуры 40-100 С,обрабатывают раствором амина в вакуумном газойле с массовым соотношением компонентов 110-40, температурой раствора 50-90 С и расходом раствора 1500-4000 г/т гранулированного хлористого калия, а затем охлажденные до температуры 10-40 С гранулы обрабатывают индустриальным маслом с температурой 40-60 С в количестве 1000-4000 г/т гранулята. Предлагаемое изобретение проверено на гранулах флотационного хлористого калия РУП ПО Беларуськалий с содержанием хлористого калия 95,2 , хлорида магния 0,11 , хлорида кальция 0,13 , хлорида натрия 3,1 и нерастворимого остатка 1,2 . Испытания проводились с использованием вакуумного газойля (ТУ 388888-101130490) и индустриальных масел марок И-20 А, И-30 А, И-40 А, И-50 А (ГОСТ 2079988), а также высшего жирного амина марки Армин НТ с длиной углеводородной цепи С 14-С 20. Раствор амина в газойле получали путем растворения рассчитанных количеств компонентов при их массовых соотношениях 19-45 при температурах 45-100 С. Затем нагретый раствор амина в газойле перемешивали с гранулятом, нагретым до температуры 35105 С, до получения равномерного покрытия гранул хлористого калия раствором. Удельный расход раствора составлял 1400-4100 г/т гранулята. После этого гранулят охлаждался до температуры 5-50 С. Охлажденный гранулят хлористого калия обрабатывали индустриальным маслом в количестве 900-4100 г/т гранулята. Гидрофобизацию гранул характеризовали степенью гидрофобизации (Н, ), рассчитываемой по формуле 100, гдеи- количество атмосферной влаги, поглощенной соответственно исходными и модифицированными гранулами за 6 часов при относительной влажности воздуха 82 и температуре 25 С. 2 7861 1 2006.02.28 Пылимость гранул исследовали путем пропускания через слой гранул воздуха, обеспечивающего создание псевдокипящего слоя высотой 5 см, и определения количества пыли, уносимой воздухом и улавливаемой фильтром. Результаты испытаний предлагаемого способа представлены в табл. 1. Пример осуществления предлагаемого способа. Гранулы, нагретые до температуры 40 С, обрабатывают при перемешивании раствором амина в газойле с массовым соотношением компонентов 125, температурой раствора 75 С в количестве 3000 г/т гранулята. Затем гранулы охлаждают до температуры 25 С и обрабатывают при перемешивании индустриальным маслом в количестве 2500 г/т гранулята. В результате осуществления способа по примеру получают гранулы со степенью гидрофобизации 66 и пылимостью 55 г/т гранул хлористого калия. Остальные примеры реализации данного способа кондиционирования гранул хлористого калия осуществлялись согласно приведенному примеру и представлены в табл. 1. Примеры осуществления способа кондиционирования гранул КС, предложенного в статье (Можейко Ф.Ф., Дихтиевская Л.В., Коршук Э.Ф., Поткина Т.Н., Кириленко О.И. Влияние поверхностно-активных модификаторов на физико-механические свойства гранулированных калийных удобрений // Прикладная химия. - 2002. - Т. 75. -2. - С. 183-187), проводили следующим образом. Гранулы, нагретые до температуры 50-90 С, обрабатывали расплавом Армина НТ при удельных расходах 75, 100, 150 г/т. После нанесения амина гранулы обрабатывали расплавом (температура 70 С) слоп-вокса в количестве 1350, 1400 и 1425 г/т гранулята. После охлаждения гранул определяли их степень гидрофобизации и пылимость. Результаты испытаний по прототипу представлены в табл. 2 (примеры 1-9). Из приведенных данных следует, что при обработке гранул с температурой ниже нижнего предела (35 С) раствором амина в газойле (пример 2) степень гидрофобизации существенно ниже (55 ), а пылимость выше (114 г/т), чем при использовании известного способа (примеры 1-9, табл. 2). При обработке гранул с температурой выше верхнего предела (105 С) степень гидрофобизации (пример 4) также ниже, а пылимость выше значений, достигаемых по известному способу, что, вероятно, связано с частичной деструкцией амина. Удельный расход индустриального масла, г/т Температура гранул при обработке индустриальным маслом, С Температура раствора амина в газойле, С Температура гранул при обработке раствором амина в газойле, С Температура индустриального масла,С Массовое соотношение амина к газойлю в растворе Удельный расход раствора амина в газойле, г/т Таблица 1 Степень гидрофобизации и пылимость гранул хлористого калия, обработанных амино-газойлевым раствором и индустриальными маслами И-40 А при различных реагентных и температурных режимах 7861 1 2006.02.28 Обработка гранул, нагретых до температур 40-100 С, раствором амина в газойле обеспечивает более высокую степень гидрофобизации и более низкую пылимость гранул(примеры 1, 3) по сравнению с известным способом. При температурах гранул ниже нижнего предела (5 С) и выше верхнего предела(45 С) в процессе обработки их индустриальными маслами (примеры 5, 9) степень гидрофобизации ниже, чем при обработке по известному способу, а при температурах в пределах 10-40 С (примеры 6-8) степень гидрофобизации выше, а пылимость ниже, чем в известном способе. При массовых соотношениях амина к газойлю в растворе выше верхнего предела (19) и ниже нижнего предела (145) степень гидрофобизации гранул ниже (примеры 10, 14),чем в известном способе, а при массовых соотношениях в пределах 110-40 (примеры 1113) выше, чем в известном способе. При температурах раствора амина в газойле ниже нижнего предела (45 С) и выше верхнего предела (100 С) степень гидрофобизации(примеры 15, 19) ниже, а пылимость гранул выше, чем в известном спсособе, а при температурах в пределах 50-90 С (примеры 16-18) эти показатели значительно лучше, чем в известном способе. При удельных расходах раствора амина в газойле ниже нижнего предела (1400 г/т гранулята) и выше верхнего предела (4100 г/т гранулята) степень гидрофобизации ниже, а пылимость гранул выше (примеры 20 и 24) достигаемых в известном способе, а при удельных расходах раствора в пределах 1500-4000 г/т эти показатели улучшаются (примеры 21-23) по сравнению с известным способом. При удельных расходах индустриальных масел ниже нижнего предела (900 г/т гранулята) и выше верхнего предела (4500 г/т гранулята) степень гидрофобизации гранул (примеры 25 и 29) ниже достигаемой при использовании известного способа. При удельных расходах индустриальных масел в пределах 1000-4000 г/т степень гидрофобизации гранул выше (примеры 26-28), чем при использовании известного способа. При температуре индустриального масла ниже нижнего предела (35 С) степень гидрофобизации ниже, а пылимость выше (пример 30), чем при использовании известного способа. Увеличение температуры индустриального масла выше верхнего предела (65 С) не приводит к дальнейшему улучшению свойств гранулированного хлористого калия(пример 31). Таким образом, положительный эффект от применения предлагаемого способа кондиционирования гранул хлористого калия достигается лишь при обработке гранул, нагретых до температуры 40-100 С, раствором амина в вакуумном газойле при массовых соотношениях компонентов 110-40, температуре 50-90 С в количестве 1500-4000 г/т и последующей после охлаждения гранул до температуры 10-40 С обработке индустриальными маслами в количестве 1000-4000 г/т гранулированного хлористого калия. Результаты лабораторных испытаний показали, что положительный эффект от применения предлагаемого способа кондиционирования достигается при использовании индустриальных масел марок И-20 А, И-30 А, И-40 А, И-50 А. Практическая реализация предлагаемого изобретения возможна на предприятиях, производящих гранулированный хлористый калий. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.