Сушка хлорида калия. Оборудование. Гранулирование. Оборудование.

В соответствии с требованиями ГОСТ 4568−74 КС1 любого сорта должен иметь влажность не более 1%, в то время как после центрифуг содержание влаги составляет 5−7%, а влажность флотационного КС1, выделяемого на барабанных вакуум-фильтрах, равна 9−12%. Еще меньше допускаемое содержание влаги в КС1, направляемом на грануляцию прессованием. В этом случае влажность должна быть не более 0,5%.

В настоящее время для сушки КСl используют аппараты трех типов: барабанные, сушилки с кипящим слоем (КС) и пневмогазовые сушилки.

Гранулирование. В соответствии с требованиями сельского хозяйства КС1 должен выпускаться в виде гранул. Гранулирование улучшает физические и агрохимические свойства КС1: он не пылит при перегрузке, меньше слеживается, легко рассеивается и лучше усваивается растениями. Благодаря этому гранулированный КС1 можно хранить и перевозить навалом, без упаковки и вносить в почву туковыми сеялками, что снижает расходы на перевозку и внесение его в почву. Гранулы обладают меньшей поверхностью на единицу массы, по сравнению с порошкообразным продуктом, поэтому гранулированный КС1 в меньшей мере вымывается почвенными водами.

По ГОСТ гранулированный КС1 должен содержать 90% частиц класса − 4+1 мм, не более 5% частиц меньше 1 мм и больше 4 мм.

Гранулы характеризуются статической и динамической прочностью, Статическая прочность гранул КСl должна быть 1,0 − 2,0 МПа (10 − 20 кгс/см²).

Динамическая прочность характеризует истираемость гранулированного удобрения и, следовательно, пригодность его к длительным перевозкам: чем выше прочность и меньше истираемость, тем меньше гранулы разрушаются при транспортировке.

Гранулирование мелкокристаллического КСl, полученного галургическим методом, и мелкозернистого, полученного методом флотационного обогащения сильвинита, обычно осуществляют прессованием.

Схема валкового пресса с загрузочным шнеком приведена на рисунке. Уплотняемый материал из загрузочной воронки 7 шнеком 6 подается на валки 4, затягивается между ними и уплотняется при прохождении зазора до плитки толщина которой зависит от величины зазора. Валки вращаются навстречу друг другу.

На первой стадии прессования происходит частичное разрушение частиц, их переупаковка и сближение на расстояние, достаточное для межатомного взаимодействия. В результате деформации твердых частиц и диффузионного перемещения атомов в поверхностном слое увеличивается число контактов между частицами и улучшаются условия для межмолекулярного взаимодействия.

Рисунок− Схема валкового пресса

1 − станина; 2 − цилиндр; 3 − кожух; 4 − валки; 5 − зонд-гребенка; 6 − шнек-подпрессовщик; 7 − загрузочная воронка; 8 − привод шнека.

На второй стадии при увеличении давления заканчивается разрушение частиц и происходит упругопластическое сжатие материала. Резко возрастает число контактов между частицами, что приводит к объемному упрочнению прессата. Пластическая деформация обычно сопровождается повышением температуры.

При высоких давлениях (20 − 100 кН/см) и температурах в зоне пластической деформации возможно образование расплава в месте контакта частиц. Охлаждение спрессованного материала обеспечивает большую его прочность за счет образования дополнительных связей между частицами при кристаллизации расплава.

Хлористый калий обладает хорошей пластичностью и его можно прессовать при давлении 45 кН/см и расстоянии между валками 6 мм. Уменьшение толщины плитки (шульпы) приводит к снижению производительности пресса, а увеличение ее вызывает уменьшение прочности прессата и тем самым снижает выход частиц нужного класса.

Значительное влияние на выход прессата оказывают температура материала, его влажность и гранулометрический состав. Установлено, что высокий выход плитки и ее хорошая прочность достигаются при температуре КС1 100 − 110°С и влажности не более 0,5%. Примеси аминов и аполярных флотореагентов, например мазута, вызывают снижение прочности шульпы.

Уплотнение материала от насыпной массы 1100 − 1300 до 2000 кг/м³ вызывает вытеснение воздуха в количестве до 0,5 м³ на 1000 кг КСl. Способ удаления воздуха существенно влияет на работу пресса и выход плитки. Удаление воздуха вниз приводит к разрыву шульпы и вызывает вибрацию пресса и снижение выхода плитки.

При удалении воздуха снизу вверх выше зоны прессования образуется кипящий слой, в результате чего уменьшается подача материала в зону прессования и производительность пресса падает. Образование кипящего слоя может быть уменьшено подпрессовкой материала загрузочным шнеком.