3.5. Гранулирование

Гранулирование является одним из основных и наиболее слож­ных процессов в технологии минеральных удобрений. В ходе этого про­цесса достигаются такие показатели качества готового продукта, как размер, прочность, влажность частиц. Процесс гранулирования в производственных условиях, как правило, совме­щается с процессами сушки и охлаждения.

Процесс гранулирования следует рассматривать как совокуп­ность физико-химических и физико-механических процессов, обеспечи­вающих формирование частиц определенных размеров, формы, структу­ры и физических свойств.

В общем случае гранулирование включает следующие технологические стадии: подготовку исходных веществ (дозирование и смешение), собственно гранулирование (агрегирова­ние, наслаивание, кристаллизация, уплотнение и др.), стабилизацию полученной структуры (сушка, термостатирование, полимеризация и др.) и выделение фракции товарного продукта (классификация по размерам, дробление крупных фракций).

Гранулирование осуществляют из жидких, твердых и газообраз­ных фаз и их комбинаций. Образование твердых частиц необходимого размера при гранулировании происходит либо мгновенно, либо посте­пенно. Поэтому различают процессы гранулирования, протекающие без изменения размеров частиц во времени и с изменением размера частиц во времени. Получаемые при гранулировании слишком мелкие частицы либо возвращают на переработку (ретурный процесс), либо не возвращают (безретурный процесс).

Применяемые методы гранулирования можно классифицировать следующим образом:

1. окатывание (формирование гранул, достигаемое агрегирова­нием и наслаиванием частиц с уплотнением структуры);

2. диспергирование жидкости в свободный объем или нейтраль­ную среду (образование и отведение капель жидкости при охлаждении в среде газа или жидкости);

3. диспергирование жидкости на поверхность гранул во взве­шенном состоянии (кристаллизация тонких слоев жидкости в результате обезвоживания или охлаждения на поверхности гранул);

4. диспергирование жидкости в активную среду (формирование и отведение частиц в результате образования нового ве­щества в свободном объеме или на поверхности гранул);

5. чешуирование (охлаждение расплава на инородной поверх­ности с последующим дроблением кусочков застывшего слоя);

6. прессование (получение плиток, брикетов, таблеток из су­хих порошков с последующим дроблением и рассевом);

7. формование или экструзия (продавливание пастообразной массы через перегородку с отверстиями, дробление и упро­чение)

8. спекание (нагрев с образованием агрегатов из спекшихся частиц, охлаждение, дробление и рассев);

9. конденсация или десублимация (образование твердых частиц из газа, их наслаивание и агрегирование).

Различные виды минеральных удобрений гранулируют по различным методам. Так аммиачную селитру и карбамид гранулируют методом дис­пергирования и охлаждения расплава в полых грануляционных башнях, единственным методом гранулирования калийных удобрений является прессование.

Фосфорные удобрения гранулируют окатыванием, диспер­гированием плавов в грануляционных башнях, прессованием сухих по­рошков, диспергированием пульпы в кипящий слой продукционного ма­териала.