Способ получения гранулированного материала

 

Изобретение относится к технологии гранулирования материалов различной природы, в частности к гранулированию торфов и торфосодержащих смесей, удобрений, плазмохимических и других ультрадисперсных порошков, углеродных и минеральных волокон, угольной пыли, комбикормов, глины. Сущность способа: осуществляют окатывание увлажненных зародышей и гранулообразующего материала до образования гранул требуемого размера, а указанные зародыши получают путем воздействия динамической нагрузкой на смесь жидкого связующего с инициаторами зародышей и с гранулообразующим материалом до образования зародышей размером не менее 10 мкм. В качестве инициаторов зародышей могут быть использованы микроорганизмы и необходимые для их жизнедеятельности компоненты, а окатывание осуществляют до получения гранул размером 1-25 мм. Технический результат - возможность гранулирования материалов с низкой насыпной объемной массой и повышение прочности гранул. 3 з.п.ф-лы,

Изобретение относится к технологии гранулирования материалов различной природы, в частности к гранулированию торфов и торфосодержащих смесей, удобрений, плазмохимических и других ультрадисперсных порошков, углеродных и минеральных волокон, угольной пыли, комбикормов, глины.

Широко известны способы гранулирования материалов методом скатывания в тарельчатом грануляторе. Дисперсный материал и жидкое связующее подается в тарель, состоящую из диска с бортами, вращающегося относительно оси симметрии, наклоненной к горизонту под углом 20...60^o. Материал перекатывается внутри тарели по сложной траектории и гранулируется в поле центробежно-гравитационных сил (патент СССР N 873867, кл. B 01 J 2/14, 1974; авт.свид. N 1517995, кл. B 01 J 2/14, 1987; патент RU N 2105601, кл. B 01 J 2/14, 1995 г.).

Указанные способы не применимы для материалов с низкой насыпной объемной массой, т. к. для таких материалов затруднен механизм зародышеобразования из-за незначительных нагрузок в тарельчатом грануляторе. Известен способ производства гранулированного материала, например удобрений и тонкодисперсионных материалов, включающий смешивание компонентов, их увлажнение и гранулирование окатыванием.

В качестве жидкой фазы используют водную вытяжку растворенных компонентов из этих же удобрений (патент RU N 2084276, кл. B 01 J 2/14, 1997 г.).

Данный способ также не применим для материалов с низкой насыпной объемной массой, и гранулы, полученные этим способом, обладают недостаточной прочностью.

Известен способ получения гранулированного материала, включающий окатывание увлажненных зародышей в виде мраморной крошки и гранулообразующего материала до образования гранул требуемого размера (патент RU N 2082491, кл. B 01 J 2/14, 1997 г.).

Указанный способ не позволяет гранулировать материал с низкой насыпной объемной массой, а гранулы, полученные указанным способом, обладают недостаточной прочностью.

Технический результат заявленного способа заключается в возможности гранулирования материалов с низкой насыпной объемной массой и повышении прочности гранул.

Для достижения указанного технического результата в способе получения гранулированного материала, включающем окатывание увлажненных зародышей и гранулобразующего материала до образования гранул требуемого размера, согласно изобретению указанные зародыши получают путем воздействия динамической нагрузкой на смесь жидкого связующего с инициаторами зародышей и с гранулообразующим материалом до образования зародышей размером не менее 10 мкм.

Кроме того, получают зародыши размером не больше 1 мм. В качестве инициаторов зародышей могут быть использованы микроорганизмы и необходимые для их жизнедеятельности компоненты. Окатывание может быть осуществлено до получения гранул размером 1-25 мм.

Изобретение иллюстрируется на следующем примере.

Пример. Предлагаемый способ гранулирования материала осуществлен на лабораторной установке. Предварительно в жидкое связующее (вода, гелимолочная сыворотка или т.п.) подают инициаторы зародышей - любые микроорганизмы и компоненты, необходимые для их жизнедеятельности. В качестве микроорганизмов использовали микробы-деструкторы, обладающие способностью выделять при поедании компонентов для их жизнедеятельности углекислый газ и воду. В качестве компонентов для жизнедеятельности микробов-деструкторов использовали минеральные добавки азота, калия, диаммония фосфата. В результате жизнедеятельности микробов связующее распределяется более равномерно по всему объему, что способствует дальнейшему образованию зародышей. Образование зародышей проводят путем подачи полученной смеси и заданного компонента гранулообразующего материала (торф, угольная пыль, глина, рыбная мука, известь, углеводные и минеральные волокна и т.п.) в любом требуемом соотношении в смеситель-гранулятор штыревого типа.

Под действием динамических нагрузок на материал образуются округлые зародыши, имеющие размеры не менее 10 мкм, преимущественно от 0,1 до 0,5 мм, но не более 1, и прочность, позволяющие вести последующее гранулирование в тарельчатом грануляторе.

Затем полученные зародыши и указанный выше гранулообразующий материал, необходимый для скатывания зародышей, подают в тарельчатый гранулятор, где проводят окатывание зародышей до получения гранул округлой формы диаметром от 0,1 мм до 25 мм, предпочтительно 5 мм.

Результаты лабораторных исследований показали, что полученные гранулы обладают прочностью в 2-3 раза большей, чем в прототипе. Кроме того, улучшается их качество и снижается время гранулирования.

Формула изобретения

1. Способ получения гранулированного материала, включающий окатывание увлажненных зародышей и гранулообразующего материала до образования гранул требуемого размера, отличающийся тем, что указанные зародыши получают путем воздействия динамической нагрузкой на смесь жидкого связующего с инициаторами зародышей и с гранулообразующим материалом до образования зародышей размером не менее 10 мкм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что зародыши получают размером не больше 1 мм.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве инициаторов зародышей используют микроорганизмы и необходимые для их жизнедеятельности компоненты.

4. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что окатывание осуществляют до получения гранул размером 1 - 25 мм.