Диспергируемые сернистые удобрения в гранулах
Формула / Реферат
1. Диспергируемая в воде гранула, содержащая
тонкодисперсную элементарную серу, 80% частиц которой имеют диаметр менее 30 мкм в количестве от 1 до 99,85 мас.% от общей массы сухой гранулы;
бентонитовую глину в количестве от 0,05 до 95 мас.% от общей массы сухой гранулы;
полисахаридный связующий компонент, включающий крахмал в количестве от 0,05 до 95 мас.% от общей массы сухой гранулы;
растворимую соль в количестве от 0,05 до 95 мас.% от общей массы сухой гранулы;
лигнинсульфонатную соль.
2. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что в качестве компонента элементарной серы используется сера, диспергированная в процессе сухого помола, влажного помола или высокоскоростного перемешивания.
3. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что полисахаридный связующий компонент присутствует в ней в количестве от 0,05 до 5 мас.% от общей массы сухой гранулы.
4. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что поверхностно-активное вещество присутствует в ней в количестве от 0,05 до 10 мас.% от общей массы сухой гранулы.
5. Гранула по п.4, отличающаяся тем, что поверхностно-активное вещество присутствует в ней в количестве от 0,05 до 0,5 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы.
6. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что растворимая соль присутствует в ней в количестве от 0,05 до 5 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы.
7. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что бентонитовая глина присутствует в ней в количестве от 0,05 до 5 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы.
8. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что лигнинсульфонатной солью является одна или более из следующих солей: аммония лигносульфат, кальция лигносульфат или натрия лигносульфат.
9. Гранула по п.4, отличающаяся тем, что поверхностно-активное вещество выбрано из группы, содержащей алкилбензолсульфонаты, натрия альфа-олефинсульфонаты, натрия диоктилсульфосукцинат, натрия алкилнафталинсульфонаты, конденсаты натрия алкилнафталинсульфонатов, нонилфенолэтоксилаты, карбоксилаты и сложные эфиры фосфорной кислоты.
10. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что растворимая соль выбрана из группы, содержащей аммония хлорид, аммония сульфат, кальция хлорид, кальция сульфат, железа сульфат, магния хлорид, магния сульфат, калия хлорид, калия сульфат и натрия хлорид.
11. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что ее средний диаметр составляет от 0,4 до 15 мм.
12. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что ее средний диаметр составляет от 0,8 до 5 мм.
13. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что ее индекс однородности составляет от 30 до 95.
14. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что ее индекс однородности составляет от 60 до 90.
15. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что прочность на раздавливание составляет от 1,4 до 8 кг/гранула.
16. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что прочность на раздавливание составляет от 2,2 до 8 кг/гранула.
17. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что крахмал включает кукурузный крахмал.
18. Способ получения диспергируемых в воде гранул, заключающийся в том, что тонкоизмельченную элементарную серу, 80% частиц которой имеют размер менее 30 мкм, смешивают с бентонитовой глиной, полисахаридным связующим компонентом, включающим крахмал, растворимой солью, лигнинсульфонатной солью и водой при температуре ниже температуры плавления серы для получения смеси, характеризующейся содержанием влаги, и получают гранулы из результирующей смеси.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что гранулу изготавливают с помощью пресс-гранулятора, тарельчатого гранулятора или барабанного гранулятора.
20. Способ по п.18, отличающийся тем, что гранулу изготавливают с использованием смеси для гранулирования, содержание влаги в которой изменяется от 5 до 20 мас.% от общей массы сухого вещества.
21. Способ по п.18, отличающийся тем, что гранулу изготавливают с использованием смеси для гранулирования, содержание влаги в которой изменяется от 10 до 20 мас.% от общей массы сухого вещества.
22. Способ по п.18, отличающийся тем, что сырые гранулы сушат при температуре от 50 до 100°C.
23. Способ по п.22, отличающийся тем, что сырые гранулы сушат при температуре от 60 до 70°C.
24. Способ по п.18, отличающийся тем, что дополнительно включает просеивание гранул для получения гранул, имеющих средний размер большинства гранул в диапазоне от 0,6 до 10 мм.
25. Способ по п.22, отличающийся тем, что дополнительно включает просеивание гранул перед сушкой.
26. Способ по п.18, отличающийся тем, что содержание влаги в смеси составляет от 5 до 20 мас.% от общей массы сухого вещества.
27. Способ по п.26, отличающийся тем, что содержание влаги в смеси составляет от 5 до 15 мас.% от общей массы сухого вещества.
28. Способ по п.18, отличающийся тем, что содержание полисахаридного связующего компонента в смеси составляет от 0,05 до 5 мас.% от общей массы сухого вещества смеси.
29. Способ по п.18, отличающийся тем, что тонкодисперсную элементарную серу дополнительно смешивают с поверхностно-активным веществом, выбранным из группы, включающей алкилбензолсульфонаты, натрия альфа-олефинсульфонаты, натрия диоктилсульфосукцинат, натрия алкилнафталинсульфонаты, конденсаты натрия алкилнафталинсульфонатов, нонилфенолэтоксилаты, карбоксилаты и сложные эфиры фосфорной кислоты.
30. Способ по п.29, отличающийся тем, что содержание поверхностно-активного вещества в смеси составляет от 0,05 до 10 мас.% от общей массы сухого вещества смеси.
31. Способ по п.18, отличающийся тем, что содержание бентонита в смеси составляет от 0,05 до 5 мас.% от общей массы сухого вещества смеси.
32. Способ по п.18, отличающийся тем, что содержание растворимой соли в смеси составляет от 0,05 до 5 мас.% от общей массы сухого вещества смеси.
33. Способ по п.18, отличающийся тем, что частицы серы измельчают одним из следующих способов: сухой помол, влажный помол или эмульгирование.
34. Способ по п.18, отличающийся тем, что отбирают гранулы диаметром от 0,6 до 10 мм.
35. Способ по п.18, отличающийся тем, что крахмал включает кукурузный крахмал.
36. Способ по п.18, отличающийся тем, что лигнинсульфонатная соль представляет собой одну или более из следующих солей: лигносульфонат аммония, лигносульфонат кальция и лигносульфонат натрия (аммония лигносульфат, кальция лигносульфат, натрия лигносульфат).
37. Способ по п.18, отличающийся тем, что гранулы получают из смеси с использованием пресс-гранулятора, тарельчатого или барабанного гранулятора.
Текст
ДИСПЕРГИРУЕМЫЕ СЕРНИСТЫЕ УДОБРЕНИЯ В ГРАНУЛАХ Изобретение относится к диспергируемой в воде грануле и способу ее изготовления,заключающемуся в том, что получают гранулы, содержащие тонкодисперсную элементарную серу,80% частиц которой имеют размер менее 30 мкм; связующий компонент в количестве от 0,05 до 95 мас.%; поверхностно-активное вещество в количестве от 0,05 до 10 мас.%; растворимую соль в количестве от 0,05 до 95 мас.%; бентонитовую глину в количестве от 0,05 до 95 мас.%. Гранула имеет такой средний диаметр и среднюю прочность на раздавливание, которые позволяют ей в течение нескольких минут контакта с водой диспергироваться в частицы, более 10% которых проходят сквозь сито 50 меш (с 50 ячейками/дюйм). Настоящее изобретение относится к удобрениям, содержащим элементарную серу, в частности к композициям и способам изготовления диспергируемых удобрений, содержащих элементарную серу, в гранулах. Уровень техники В сельскохозяйственной науке общеизвестно, что удобрение почвы серой повышает урожайность и благотворно влияет на переработку азота растениями. Такая переработка азота связана с синтезом белков, воспроизведением клеток, фотосинтезом и устойчивостью к болезням. Однако введение более строгих нормативных положений о загрязнении атмосферы и требования снизить выбросы диоксида серы привели к повышению нехватки серы в сельскохозяйственных грунтах,что, в свою очередь, вызвало увеличение спроса на серосодержащие удобрения. В сущности, порошковая сера малопригодна в качестве сельскохозяйственного удобрения из-за сложности обращения с ней и из-за того, что серная пыль оказывает раздражающее действие на глаза. Серная пыль также представляет риск взрывоопасности на объектах, где она перегружается и разделяется, если ее смешать с гранулированными удобрениями. Соответственно, чтобы снизить влияние таких недостатков, большинство сельскохозяйственных удобрений, используемых в полях, готовят в диспергируемом виде. С диспергируемыми продуктами легко обращаться, не создавая при этом излишнего количества пыли, и такие продукты в меньшей степени отделяются от смесей с другими диспергируемыми продуктами. Традиционно сера применяется в виде элементарной серы, сульфата аммония, тиосульфата аммония, бисульфата аммония, сульфидов или сульфата кальция (гипса). Из-за высокой концентрации серы в удобрениях, содержащих элементарную серу, они экономически эффективнее, чем сульфаты, благодаря меньшим расходам на транспортировку, разгрузочнопогрузочные работы и хранение. Высококонцентрированные удобрения допускают также большую эксплуатационную гибкость при смешивании с другими питательными веществами. Основным недостатком удобрений, содержащих элементарную серу, является их медленное, часто требующее многих лет от момента внесения в грунт, окисление до сульфатов, доступных для питания растений. Эффективность удобрений, содержащих элементарную серу, зависит от скорости их окисления до доступной для растений формы сульфатов. В грунте окисление до сульфата происходит под действием микроорганизмов, которыми являются такие виды бактерий, как тиобациллы. Скорость такой реакции окисления существенно зависит от грунта и факторов окружающей среды, а также от физических и химических свойств удобрения. Окисление серы - это, как правило, реакция, протекающая на поверхности. Таким образом, количество сульфата, производимого в единицу времени, является функциональной зависимостью от общей площади поверхности присутствующей элементарной серы, а не от ее массы, следовательно, на скорость окисления серы существенно влияет размер частиц серы. Двумя физическими характеристиками удобрений, оказывающими существенное влияние на скорость окисления, являются степень рассеивания серы из гранул удобрения после их внесения в почву или на нее и размер таких рассеянных частиц серы, причем меньшие частицы окисляются быстрее, чем крупные. Для обеспечения лучшей дисперсии серы в некоторых удобрениях, содержащих элементарную серу, ее смешивают с бентонитовой глиной с помощью горячего процесса, в котором на этапе производства используется расплавленная сера. После внесения удобрений в почву функция глины заключается во впитывании воды и разрушении или диспергировании частиц удобрения. В действительности, твердая масса не полностью рассеивается на мелкие частицы, и окисление серы происходит очень медленно. Это происходит из-за того, что расплавленная гидрофобная сера покрывает частицы глины во время производства удобрения, препятствуя, таким образом, дальнейшему контакту глины с водой. Таким образом, желательно было бы получить гранулированное удобрение, содержащее элементарную серу, которое обладает высокой питательной ценностью и быстро распадается на мелкие частицы, например размером до 30 мкм, при контакте с водой на поверхности почвы или в почве. К настоящему времени предлагались различные продукты и способы. Например, патент США 4133669 касается способа гранулирования смеси элементарной серы и бентонитовой глины для получения разлагаемых водой небольших гранул, заключающегося в добавлении сухой глины в виде пыли к расплавленной сере при повышенной температуре для получения расплавленной смеси серы с глиной,получении капелек расплавленной смеси, обеспечении хладагента для расплавленного удобрения при температуре ниже температуры замерзания серо-бентонитной смеси, введении капелек расплавленной смеси в охладитель, прохождении капелек сквозь охладитель в течение времени, достаточного для формирования гранул из таких капелек, и удалении полученных гранул из охладителя. Кроме того, патент США 4330319 касается способа получения удобрения, содержащего мочевину и серу, заключающегося в смешивании мочевины и расплавленной серы с получением расплавленной смеси и отвердении расплавленной смеси с получением однородного, твердого удобрения, содержащего частицы мочевины и серы, причем частицы серы в таком удобрении имеют диаметр менее 100 мкм. Способ заключается в пропускании расплавленной мочевины и расплавленной серы через смешивающее устройство при температуре выше значений температуры плавления компонентов для получения тонко-1 021511 дисперсной серы в мочевине, причем расплавленную серу добавляют в количестве, достаточном для получения упомянутого удобрения, содержащего серу и мочевину, поддерживая падение давления в указанном смешивающем устройстве на уровне примерно 200 кПа для образования однородного расплава мочевины и серы с последующим отвердением такого однородного расплава разбрызгиванием или агломерацией. Кроме того, в патенте США 4394150 предлагается получение частиц путем прохождения смеси расплавленной серы и частиц разбухающей глины сквозь множество отверстий в водный раствор соли электролита, при поддержании температуры, достаточной для быстрого охлаждения смеси до температуры ниже температуры ее отвердения. Патент США 4569859 касается способа разбрызгивания смеси серы и бентонита для получения разлагаемых водой мелких сферических гранул путем добавления сухого бентонита в форме порошка к расплавленной сере при температуре, позволяющей получить расплавленную серо-бентонитовую смесь,образования капелек смеси и использования раствора либо натрия хлорида, натрия сульфата, калия хлорида, либо калия сульфата при температуре, достаточно низкой для отвердения попадающих в него капелек серо-бентонитовой смеси. Еще одно гранулированное, содержащее серу удобрение предлагается в патенте США 5571303,представляющее однородную дисперсию серы и по меньшей мере одного вещества, выбранного из группы, включающей аммония сульфат, аммония фосфат и их смесь. Кроме того, патент США 5599373 касается гранулированных химических веществ на основе серы для улучшения или восстановления сельскохозяйственных грунтов в гранулированном виде, причем такие вещества содержат порошок серы, по меньшей мере 3 мас.% инертного вещества, выбранного из группы, включающей глину, бентонит, каолин и их смесь, и по меньшей мере 0,5 мас.% смачивающего вещества. Другие удобрения, композиции и способ изготовления приведены в патентах США 5599373,5571303 и 4330319. Настоящее изобретение позволяет снизить отрицательное влияние проблем безопасности, связанных с обращением с порошковой серой, и проблемы очень медленного превращения серы в гранулах с бентонитом в сульфаты. Сущность изобретения Предлагаются гранулы, которые содержат элементарную серу и которые измельчаются на тонкодисперсные частицы, причем более 10% таких частиц имеют размер менее 50 меш (стандартная единица,используемая в США, - количество ячеек сита на 1 дюйм). Такие частицы содержат от 10 до 99,9% серы. После внесения таких гранул в грунт в контакт с ними вступает вода, разрушая их на более мелкие части,доставляя, таким образом, тонкодисперсные частицы серы окисляющим бактериям для своевременного превращения серы в доступные для растений сульфаты. Одним из предметов этого изобретения являются диспергируемые в воде гранулы, содержащие тонкодисперсную элементарнуюсеру, 80% частиц которой имеют диаметр менее 30 мкм и диспергируются на мелкие частицы при контакте с водой. Другим предметом этого изобретения являются диспергируемые в воде гранулы, содержащие тонкодисперсную серу; по меньшей мере одно связующее и поверхностно-активное вещество, бентонитовую глину и растворимое соединение, дающее катионы и анионы во влажной среде. Еще одним предметом этого изобретения являются диспергируемые в воде гранулы, содержащие тонкодисперсную элементарную серу, 80% частиц которой имеют диаметр менее 30 мкм, и связующий компонент в количестве от 0,05 до 95 мас.% общей сухой массы гранул, причем гранулы характеризуются таким средним диаметром частиц и средним сопротивлением разрушению, которые позволяют гранулам в течение нескольких минут контакта с водой распадаться на частицы, более 10% которых проходят сквозь сито 50 меш (с 50 ячейками на дюйм). Еще одним предметом этого изобретения является способ получения диспергируемых в воде гранул, заключающийся в том, что тонкодисперсную элементарную серу, 80% частиц которой имеют диаметр менее 30 мкм, смешивают с определенной добавкой и водой при температуре ниже температуры плавления серы для получения смеси, характеризующейся определенным содержанием влаги, и затем получают гранулы из такой смеси. Описание чертежей Формула изобретения приводится в заключительной части изобретения, а предпочтительные варианты воплощения этого изобретения - в подробном описании изобретения, представленном ниже, к которому для наглядности прилагаются следующие чертежи и схемы, подобные части которых обозначаются аналогичными номерами. Фиг. 1 представляет технологическую карту способа получения диспергируемых в воде гранул, содержащих тонкодисперсную элементарную серу. Фиг. 2 представляет технологическую карту альтернативного способа получения диспергируемых в воде гранул, содержащих тонкодисперсную элементарную серу. Подробное описание проиллюстрированных вариантов воплощения данного изобретения Общее описание. Настоящее изобретение касается способа получения гранулированного удобрения, содержащего элементарную серу, с улучшенными характеристиками дисперсности. Гранулы сохраняют свой размер и форму во время перегрузки и внесения в почву на желаемой площади. После внесения в почву гранулы быстро разрушаются при контакте с водой, содержащейся на самой обработанной площади, поступающей в результате ирригационных мероприятий или естественных осадков, или при поглощении воды из почвы. Разрушение гранул позволяет осуществляться быстрому окислению меньших частиц серы до доступных для растений сульфатов, необходимых для плодородия и повышения урожайности. Более крупные частицы окисляются медленнее и обеспечивают поступление сульфатов в течение всего сезона выращивания. Термин "дисперсия" в контексте этого описания изобретения означает, что гранулы рассеиваются,разрушаясь с образованием многочисленных тонкоизмельченных частиц, после контакта с водой. Способность гранулы диспергироваться в воде, как правило, измеряется с помощью влажного гранулометрического анализа. Для проведения такого испытания 40 г гранул помещают на сито с ячейками 50 меш,погруженное в воду, при комнатной температуре. Гранулы оставляют поглощать воду в течение 60 с, а затем делают три осторожных оборота сита для перемешивания гранул на нем. Затем гранулы оставляют напитывать воду еще в течение 5 мин, после чего процедуру проворачивания с оборотами сита повторяют. Сразу же после второй встряски сита проворачиванием его вынимают из воды, и весь материал, оставшийся на поверхности сита, смывается на предварительно взвешенный кружок фильтровальной бумаги в воронке Бюхнера. Избыток воды удаляют из воронки Бюхнера слабым отсасыванием. Кружок фильтровальной бумаги с оставшимся на нем материалом затем переносят в предварительно взвешенную лабораторную лодочку и помещают в сушильный шкаф при температуре 70 С до полного высыхания. Определяют вес оставшегося на сите материала и рассчитывают количество диспергированного материала. Дисперсия. В предпочтительном варианте осуществления этого изобретения гранулы диспергируются в течение 6 мин на частицы диаметром более чем на 5% меньшим чем 50 меш. Преимущественно гранулы диспергируются в течение нескольких минут на частицы диаметром более чем на 20% меньшим чем 50 меш. Предпочтительнее гранулы диспергируются в течение нескольких минут на частицы диаметром более чем на 50% меньшим чем 50 меш. Наиболее предпочтительно гранулы диспергируются в течение нескольких минут на частицы диаметром более чем на 90% меньшим чем 50 меш. Элементарная сера. Под элементарной серой понимается вещество, содержащее в основном серу, которое может содержать некоторые примеси или следовые количества других веществ примерно до 20%. Композиция гранул. Гранула согласно этому изобретению содержит компонент тонкодисперсной серы, связующий компонент, поверхностно-активное вещество, растворимое вещество, дающее катионы и анионы, и бентонитовую глину. Тонкодисперсную серу можно получить методом сухого помола, влажного помола или эмульгирования, такого как высокоскоростное перемешивание, использование перепада давления и др. В предпочтительном варианте осуществления этого изобретения частицы тонкодисперсной серы имеют диаметр на 80% меньший 30 мкм; предпочтительно частицы тонкодисперсной серы имеют диаметр на 80% меньший 20 мкм. Еще более предпочтительно частицы тонкодисперсной серы имеют диаметр на 80% меньший 10 мкм. Наиболее предпочтительно частицы тонкодисперсной серы имеют диаметр на 80% меньший 5 мкм. В предпочтительном варианте осуществления этого изобретения гранулы содержат связующий компонент, вызывающий слипание или способствующий слипанию тонкодисперсных частиц серы. Связующий компонент присутствует в количестве от 0,05 до 95 мас.% от общей массы сухой гранулы. Предпочтительно связующий компонент присутствует в количестве от 0,05 до 50 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы. Еще предпочтительнее связующий компонент присутствует в количестве от 0,05 до 25 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы. Наиболее предпочтительно связующий компонент присутствует в количестве от 0,05 до 5 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы. Примерами подходящих связующих компонентов служат углеводы, такие как моносахариды, дисахариды, олигосахариды и полисахариды; гликолипиды; гликопротеины; липиды; протеины; липопротеины и комбинации и производные указанных веществ. В качестве примера конкретными углеводными связующими могут быть арабиноза, глюкоза, фруктоза, галактоза, лактоза, мальтоза, манноза, сахароза, трегалоза,ксилоза и смеси этих сахаров, такие как кукурузная патока; целлюлозы, такие как карбоксиметилцеллюлоза, этилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, гидроксиметилэтилцеллюлоза, гидроксиэтилпропилцеллюлоза, метилгидроксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза; крахмалы, такие как амилоза, агар (seagel), ацетат крахмала, гидроксиэтиловые эфиры крахмала, ионогенные крахмалы, крахмалы с длинными алифатическими цепочками, декстрины, аминокрахмалы, фосфаты крахмала и диальдегидные крахмалы; растительные крахмалы, такие как кукурузный крахмал и картофельный крахмал; другие углеводы, такие как пектин, амилопектин, ксилан, гликоген, агар, альгиновая кислота, фикоколлоиды, хитин, гуммиарабик, гуаровая камедь, камедь карайи, трагакантовая камедь и камедь бобов рожкового дерева; комплексные органические вещества, такие как лигнин и нитролигнин; производные лигнина, такие как лигносульфонатные соли, например лигносульфонат кальция, лигносульфонат аммония и лигносульфонат натрия, и сложные композиции на основе углеводов, содержащие органические и неорганические ингредиенты, такие как кормовая патока. Подходящие белковые связующие вещества в качестве примеров включают экстракт сои, зеин, проламин, коллаген и казеин. Используемыми в предлагаемом изобретении связующими компонентами являются также синтетические органические полимеры, способствующие слипанию или вызывающие слипание тонкодисперсных частиц серы, включая в качестве примера полиэтиленоксиды, полиакриламиды, полиакрилаты, поливинилпирролидон, полиэтиленгликоль, поливиниловый спирт, поливинилметиловый эфир, поливинилакрилаты, полимер молочной кислоты и латекс. В предпочтительном варианте осуществления этого изобретения связующим компонентом служит аммония лигносульфат, кальция лигносульфат, натрия лигносульфат или их комбинация. В другом варианте осуществления этого изобретения гранулы содержат поверхностно-активное вещество, способствующее увлажнению и диспергированию тонкодисперсной элементарной серы. Поверхностно-активное вещество присутствует в количествах от 0,05 до 10 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы. Предпочтительно поверхностно-активное вещество присутствует в количествах от 0,05 до 5 мас.% от общей массы сухого вещества гранул. Предпочтительнее поверхностно-активное вещество присутствует в количествах от 0,05 до 1 мас.% от общей массы сухого вещества гранул. Наиболее предпочтительно поверхностно-активное вещество присутствует в количествах от 0,05 до 0,5 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы. Примеры подходящих поверхностно-активных веществ включают алкилбензолсульфонаты, натрия альфа-олефинсульфонаты, натрия диоктилсульфосукцинат, натрия алкилнафталинсульфонаты, конденсаты натрия алкилнафталинсульфонатов, нонилфенолэтоксилаты,карбоксилаты и сложные эфиры фосфорной кислоты. В другом варианте осуществления этого изобретения гранулы содержат растворимую соль, дающую анионы и катионы и способствующую диспергированию тонкодисперсной элементарной серы. Растворимая соль присутствует в количествах от 0,05 до 95 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы. Предпочтительно растворимая соль присутствует в количествах от 0,05 до 50 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы. Предпочтительнее растворимая соль присутствует в количествах от 0,05 до 25 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы. Еще более предпочтительно растворимая соль присутствует в количествах от 0,05 до 10 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы. Наиболее предпочтительно растворимая соль присутствует в количествах от 0,05 до 5 мас.% от общей массы сухого вещества гранул. Конкретные растворимые соли включают, например, не ограничиваясь этим, аммония хлорид, аммония сульфат, кальция хлорид, кальция сульфат, железа сульфат, магния хлорид, магния сульфат, калия хлорид, калия сульфат и натрия хлорид. В другом варианте осуществления этого изобретения гранулы содержат бентонитовую глину, набухающую при увлажнении и способствующую диспергированию тонкодисперсной элементарной серы. Бентонитовая глина присутствует в количествах от 0,05 до 95 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы. Предпочтительно бентонитовая глина присутствует в количествах от 0,05 до 50 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы. Более предпочтительно бентонитовая глина присутствует в количествах от 0,05 до 25 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы. Еще более предпочтительно бентонитовая глина присутствует в количествах от 0,05 до 10 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы. Наиболее предпочтительно бентонитовая глина присутствует в количествах от 0,05 до 5 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы. Способ изготовления гранул. В предпочтительном варианте осуществления этого изобретения тонкодисперсная элементарная сера смешивается со связующим компонентом, и/или поверхностно-активным веществом, и/или растворимой солью, и/или бентонитовой глиной. Затем к смеси добавляют воду так, чтобы обеспечить содержание влаги в диапазоне от 5 до 25 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы. В предпочтительном варианте осуществления этого изобретения содержание влаги изменяется в диапазоне от 5 до 20 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы. В наиболее предпочтительном варианте осуществления этого изобретения содержание влаги изменяется в диапазоне от 5 до 15 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы. Затем смесь механически гранулируют с помощью пресс-гранулятора (пресса для гранулирования). Примерами подходящих пресс-грануляторов служат прессы для гранулирования Kahl Pellet Mill иCalifornia Pellet Press. В качестве альтернативы на этапе смешивания можно не использовать связующий компонент и добиться агрегации частиц смеси в гранулы с помощью тарельчатого или барабанного гранулятора в присутствии связующего компонента. В таком варианте осуществления этого изобретения связующий компонент распыляют в тарельчатом или барабанном грануляторе, содержащем смесь с тонкодисперсной серой. Полученные частицы сушат и просеивают и отправляют желаемую фракцию (по размеру частиц) на хранение. В некоторых вариантах частицы помещают в барабан для нанесения покрытия для добавления к гранулам присадки. Доступны различные способы сушки получаемого материала. Предпочтительные способы включают сушку в псевдоожиженном слое, сушку на поддоне или сушку во вращающемся барабане, однако может использоваться и другое оборудование для сушки. Материал погружается в оборудование для сушки, и температура на входе такого оборудования поддерживается на уровне от примерно 50 до 100C. Более предпочтительно температура на входе такого оборудования поддерживается на уровне от примерно 50 до 70C. Другие методы сушки частиц очевидны для специалистов в этой области и включают,например, сушку под вакуумом или с использованием инфракрасного или микроволнового нагревания. На фиг. 1 представлен процесс производства диспергируемых в воде гранул. Выполняют подачу 10 тонкодисперсных частиц элементарной серы, причем 80% частиц серы имеют диаметр менее 30 мкм. Можно использовать также подачу 20 добавок, таких как связующий компонент 22, поверхностноактивное вещество 24, глина 26 и соль 28. Можно также обеспечить подачу 30 воды для добавления ее к частицам серы и любым иным добавкам для получения смеси с определенным содержанием влаги. Смеситель 40 необходим для смешивания частиц серы с любыми желаемыми добавками и водой для получения смеси с содержанием влаги в диапазоне от 5 до 25 мас.% от общей массы сухого вещества. В предпочтительном варианте осуществления этого изобретения содержание влаги в смеси составляет величину в диапазоне от 5 до 20 мас.% от общей массы сухого вещества. В наиболее предпочтительном варианте осуществления этого изобретения содержание влаги в смеси составляет величину в диапазоне от 5 до 15% от общей массы сухого вещества. В одном варианте осуществления этого изобретения частицы серы могут смешиваться со связующим веществом в смесителе 40. Можно добавлять связующий компонент в смеситель 40 в количествах в диапазоне от 0,05 до 95 мас.% от общей массы сухой полученной смеси. Более предпочтительно связующий компонент может добавляться в смеситель 40 в количествах в диапазоне от 0,05 до 5 мас.% от общей массы сухой полученной смеси. В одном варианте осуществления этого изобретения частицы серы могут смешиваться с поверхностно-активным веществом в смесителе 40. Можно добавлять поверхностно-активное вещество в смеситель 40 в количествах в диапазоне от 0,05 до 10 мас.% от общей массы сухой полученной смеси. Более предпочтительно поверхностно-активное вещество можно добавлять в смеситель 40 в количествах в диапазоне от 0,05 до 0,5 мас.% от общей массы сухой полученной смеси. В одном варианте осуществления этого изобретения частицы серы могут смешиваться с растворимой солью в смесителе. Растворимую соль можно добавлять в смеситель 40 в количествах в диапазоне от 0,05 до 95 мас.% от общей массы сухой полученной смеси. Более предпочтительно растворимую соль можно добавлять в смеситель 40 в количествах в диапазоне от 0,05 до 5 мас.% от общей массы сухой полученной смеси. В одном варианте осуществления этого изобретения частицы серы можно смешивать с бентонитовой глиной в смесителе 40. Бентонитовую глину можно добавлять в смеситель 40 в количествах в диапазоне от 0,05 до 95 мас.% от общей массы сухой полученной смеси. Более предпочтительно бентонит может добавляться в смеситель 40 в количествах в диапазоне от 0,05 до 5 мас.% от общей массы сухой полученной смеси. Смешивание частиц серы с добавками и водой в смесителе 40 осуществляется при температуре ниже температуры плавления частиц серы. Благодаря этому частицы серы не образуют расплавленной серы и сохраняют свой размер во время получения смеси. Это приводит к тому, что диаметр 80% частиц серы в получаемых гранулах продолжает оставаться менее 30 мкм. После получения смеси в смесителе 40, содержащей желаемое количество влаги, смесь подают в гранулятор 50. Гранулятор 50 может быть пресс-гранулятором, устройством, в котором используется агломерация частиц для образования гранул, таким как тарельчатый или барабанный гранулятор и др. Гранулы, полученные с помощью гранулятора 50, могут затем просеиваться сквозь сито 60 для отсеивания нежелательно больших и/или маленьких частиц. Такие отбракованные частицы слишком большого и/или слишком маленького диаметра можно затем вернуть в смеситель 40 для последующей переработки. Гранулы, не удаленные ситом 60, можно направить в устройство сушки 70 для высушивания до желательного окончательного содержания влаги. Фиг. 1 представляет только один способ, который может использоваться для производства диспергируемых в воде гранул, содержащих тонкодисперсные частицы серы. Фиг. 2 представляет способ согласно другому варианту осуществления этого изобретения. Аналогично способу, изображенному на фиг. 1, обеспечивается подача 110 тонкодисперсной серы, подача 130 воды и подача 120 ряда добавок,таких как связующий компонент 122, поверхностно-активное вещество 124, глина 126 и соль 128. Тонкодисперсную серу и желаемые добавки и воду можно подавать в смеситель 140 для образования смеси,содержащей желаемое количество частиц серы, добавок и влаги. Смесь из смесителя 140 может подаваться в гранулятор 160, который может быть прессгранулятором, устройством, в котором используется агломерация частиц для образования гранул. Затем гранулы могут подаваться в устройство сушки 170 для высушивания до желательного окончательного содержания влаги. Из устройства сушки 170 высушенные гранулы могут подаваться на сито 150 для уда-5 021511 ления слишком больших и/или слишком маленьких частиц. Гранулы надлежащего размера собираются в виде окончательного гранулированного продукта, а гранулы слишком большого и/или слишком маленького размера могут проходить через мельницу 180 для размола перед возвращением в смеситель 140. Размер гранул. Средний диаметр большинства гранул, получаемых согласно этому описанию изобретения, находится в диапазоне от 0,4 до 15 мм. Более предпочтительно средний диаметр большинства гранул находится в диапазоне от 0,6 до 10 мм. Еще более предпочтительно средний диаметр большинства гранул находится в диапазоне от 0,8 до 5 мм. Гранулы, полученные способом согласно настоящему изобретению, имеют индекс однородности в диапазоне от 30 до 95, причем индекс однородности рассчитывается как 10-й процентиль диаметра частиц, выраженный как процент 95-го процентиля диаметра частиц. Более предпочтительно гранулы имеют индекс однородности в диапазоне от 60 до 90. Форма гранул. Гранулы, являющиеся предметом этого изобретения, могут иметь любую форму, например сферическую, цилиндрическую, эллиптическую, форму палочек, конусов, дисков, иголок или неправильную форму. В предпочтительном варианте осуществления этого изобретения гранулы имеют приблизительно сферическую форму. Прочность гранул на раздавливание. Прочность гранул, являющихся предметом этого изобретения, на раздавливание находится в диапазоне от 1,4 до 8 кг/гранула. Предпочтительно прочность гранул на раздавливание составляет от 2,2 до 8 кг/гранула. Изложенное выше служит лишь для иллюстрации принципов этого изобретения. Кроме того, так как специалисты в данной области могут использовать многочисленные изменения и модификации, нежелательно ограничивать изобретение точно описанной конструкцией и способом, и, соответственно, все такие подходящие изменения и модификации конструкции или способа, которые могут использоваться,попадают в объем заявляемого изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Диспергируемая в воде гранула, содержащая тонкодисперсную элементарную серу, 80% частиц которой имеют диаметр менее 30 мкм в количестве от 1 до 99,85 мас.% от общей массы сухой гранулы; бентонитовую глину в количестве от 0,05 до 95 мас.% от общей массы сухой гранулы; полисахаридный связующий компонент, включающий крахмал в количестве от 0,05 до 95 мас.% от общей массы сухой гранулы; растворимую соль в количестве от 0,05 до 95 мас.% от общей массы сухой гранулы; лигнинсульфонатную соль. 2. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что в качестве компонента элементарной серы используется сера, диспергированная в процессе сухого помола, влажного помола или высокоскоростного перемешивания. 3. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что полисахаридный связующий компонент присутствует в ней в количестве от 0,05 до 5 мас.% от общей массы сухой гранулы. 4. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что поверхностно-активное вещество присутствует в ней в количестве от 0,05 до 10 мас.% от общей массы сухой гранулы. 5. Гранула по п.4, отличающаяся тем, что поверхностно-активное вещество присутствует в ней в количестве от 0,05 до 0,5 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы. 6. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что растворимая соль присутствует в ней в количестве от 0,05 до 5 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы. 7. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что бентонитовая глина присутствует в ней в количестве от 0,05 до 5 мас.% от общей массы сухого вещества гранулы. 8. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что лигнинсульфонатной солью является одна или более из следующих солей: аммония лигносульфат, кальция лигносульфат или натрия лигносульфат. 9. Гранула по п.4, отличающаяся тем, что поверхностно-активное вещество выбрано из группы, содержащей алкилбензолсульфонаты, натрия альфа-олефинсульфонаты, натрия диоктилсульфосукцинат,натрия алкилнафталинсульфонаты, конденсаты натрия алкилнафталинсульфонатов, нонилфенолэтоксилаты, карбоксилаты и сложные эфиры фосфорной кислоты. 10. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что растворимая соль выбрана из группы, содержащей аммония хлорид, аммония сульфат, кальция хлорид, кальция сульфат, железа сульфат, магния хлорид, магния сульфат, калия хлорид, калия сульфат и натрия хлорид. 11. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что ее средний диаметр составляет от 0,4 до 15 мм. 12. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что ее средний диаметр составляет от 0,8 до 5 мм. 13. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что ее индекс однородности составляет от 30 до 95. 14. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что ее индекс однородности составляет от 60 до 90. 15. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что прочность на раздавливание составляет от 1,4 до 8 кг/гранула. 16. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что прочность на раздавливание составляет от 2,2 до 8 кг/гранула. 17. Гранула по п.1, отличающаяся тем, что крахмал включает кукурузный крахмал. 18. Способ получения диспергируемых в воде гранул, заключающийся в том, что тонкоизмельченную элементарную серу, 80% частиц которой имеют размер менее 30 мкм, смешивают с бентонитовой глиной, полисахаридным связующим компонентом, включающим крахмал, растворимой солью, лигнинсульфонатной солью и водой при температуре ниже температуры плавления серы для получения смеси,характеризующейся содержанием влаги, и получают гранулы из результирующей смеси. 19. Способ по п.18, отличающийся тем, что гранулу изготавливают с помощью пресс-гранулятора,тарельчатого гранулятора или барабанного гранулятора. 20. Способ по п.18, отличающийся тем, что гранулу изготавливают с использованием смеси для гранулирования, содержание влаги в которой изменяется от 5 до 20 мас.% от общей массы сухого вещества. 21. Способ по п.18, отличающийся тем, что гранулу изготавливают с использованием смеси для гранулирования, содержание влаги в которой изменяется от 10 до 20 мас.% от общей массы сухого вещества. 22. Способ по п.18, отличающийся тем, что сырые гранулы сушат при температуре от 50 до 100C. 23. Способ по п.22, отличающийся тем, что сырые гранулы сушат при температуре от 60 до 70C. 24. Способ по п.18, отличающийся тем, что дополнительно включает просеивание гранул для получения гранул, имеющих средний размер большинства гранул в диапазоне от 0,6 до 10 мм. 25. Способ по п.22, отличающийся тем, что дополнительно включает просеивание гранул перед сушкой. 26. Способ по п.18, отличающийся тем, что содержание влаги в смеси составляет от 5 до 20 мас.% от общей массы сухого вещества. 27. Способ по п.26, отличающийся тем, что содержание влаги в смеси составляет от 5 до 15 мас.% от общей массы сухого вещества. 28. Способ по п.18, отличающийся тем, что содержание полисахаридного связующего компонента в смеси составляет от 0,05 до 5 мас.% от общей массы сухого вещества смеси. 29. Способ по п.18, отличающийся тем, что тонкодисперсную элементарную серу дополнительно смешивают с поверхностно-активным веществом, выбранным из группы, включающей алкилбензолсульфонаты, натрия альфа-олефинсульфонаты, натрия диоктилсульфосукцинат, натрия алкилнафталинсульфонаты, конденсаты натрия алкилнафталинсульфонатов, нонилфенолэтоксилаты, карбоксилаты и сложные эфиры фосфорной кислоты. 30. Способ по п.29, отличающийся тем, что содержание поверхностно-активного вещества в смеси составляет от 0,05 до 10 мас.% от общей массы сухого вещества смеси. 31. Способ по п.18, отличающийся тем, что содержание бентонита в смеси составляет от 0,05 до 5 мас.% от общей массы сухого вещества смеси. 32. Способ по п.18, отличающийся тем, что содержание растворимой соли в смеси составляет от 0,05 до 5 мас.% от общей массы сухого вещества смеси. 33. Способ по п.18, отличающийся тем, что частицы серы измельчают одним из следующих способов: сухой помол, влажный помол или эмульгирование. 34. Способ по п.18, отличающийся тем, что отбирают гранулы диаметром от 0,6 до 10 мм. 35. Способ по п.18, отличающийся тем, что крахмал включает кукурузный крахмал. 36. Способ по п.18, отличающийся тем, что лигнинсульфонатная соль представляет собой одну или более из следующих солей: лигносульфонат аммония, лигносульфонат кальция и лигносульфонат натрия(аммония лигносульфат, кальция лигносульфат, натрия лигносульфат). 37. Способ по п.18, отличающийся тем, что гранулы получают из смеси с использованием прессгранулятора, тарельчатого или барабанного гранулятора.
МПК / Метки
МПК: C05G 5/00, C05G 3/06, C05G 3/00, C05D 9/00
Метки: удобрения, гранулах, сернистые, диспергируемые
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/9-21511-dispergiruemye-sernistye-udobreniya-v-granulah.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Диспергируемые сернистые удобрения в гранулах</a>
Предыдущий патент: Рама из профиля для оконной или дверной рамы
Следующий патент: Антагонисты толл-подобного рецептора 3
Случайный патент: Способ лечения синдрома отвыкания от зависимости у беременных женщин