THE ASSESSMENT OF GRANULATION PARAMETERS OF THE DUST FRACTION OF POTASSIUM CHLORIDE IN THE PRESENCE OF CARBOXYMETHYL CELLULOSE

Abstract

Статья посвящена переработке пылевидной фракции хлорида калия, образующейся в производстве гранулированного продукта. Эта фракция очень пылит и склонна к слеживанию, ее трудно перевозить и использовать в качестве удобрения на полях. Она сильно ухудшает качество готовой продукции и приводит к перерасходу средств на подавление пыли. Проведение исследований, направленных на разработку способа переработки пылевидного КС1 в товарный продукт - минеральное удобрение, актуально. Цель данной работы - изучить процесс гранулирования хлорида калия и определить, как различные параметры, такие как количество связующего агента, упрочняющих добавок и возвратных материалов, влияют на качество полученных гранул и выход продукта. Для этого используется карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) как связующий компонент. Гранулирование пылевидной фракции хлорида калия со связующим проводят методом окатывания. Для оценки качества получаемого продукта применяют статическую прочность гранул, определяемую на приборе ИПГ-1М, и выход товарной фракции размером (0,7 - 5,0) мм, который находят ситовым методом анализа. Введение 14,4% к общей массе гранулируемой смеси циклонной пыли КС1 0,2-ного раствора КМЦ при продавливании при температуре окатывания 90°С в течение 3 минут обеспечивает выход товарной фракции 80%. Использование ретура, состоящего из нетоварных фракций, в количестве 8% приводит к повышению выхода продукта до 85,15% и прочности до 0,98 кгс/гранулу. Использование упрочняющих добавок подтвердило свою эффективность. Введение 1% от общей массы тукосмеси монотиофосфата натрия приводит к увеличению выхода продукта до 85,17% и прочности до 1,28 кгс/гранулу. Полученные результаты могут быть использованы при получении гранулированных удобрений пролонгированного действия. Одной из важных задач при исследовании процессов гранулирования является комплексный подход к выбору связующего и упрочняющих добавок. Именно он позволяет получать высокоэффективные удобрения длительного действия. The article is dedicated to the processing of the dusty fraction of potassium chloride generated in the production of granulated products. This fraction is highly prone to dusting and caking, making it challenging to transport and utilize as fertilizer in fields. It significantly deteriorates the quality of the end product and leads to increased expenditure on dust suppression. Conducting research aimed at developing a method to process dusty KCl into a commercial product - mineral fertilizer - is essential. The aim of this study is to investigate the potassium chloride granulation process and determine how various parameters, such as the amount of binding agent, strengthening additives, and recycled materials, affect the quality of the produced granules and the product yield. Carboxymethyl cellulose (CMC) is used as the binding component. Granulation of the dusty fraction of potassium chloride with a binder is carried out using the agglomeration method. To assess the quality of the resulting product, the static strength of the granules is measured using the IPG-1M device, and the yield of the commercial fraction sized (0.7 - 5.0) mm is determined using the sieve analysis method. Introducing 14.4% of cyclone dust KCl of the total mass of the granulation mixture with a 0.2% CMC solution at a compaction temperature of 90°C for 3 minutes yields an 80% output of the commercial fraction. The use of return material, consisting of non-commercial fractions at 8%, increases the product yield to 85.15% and the strength to 0.98 kgf/granule. The effectiveness of strengthening additives is confirmed, where introducing 1% of the total mass of the formulation of sodium monothiophosphate results in an increased product yield of 85.17% and a strength of 1.28 kgf/granule. The obtained results can be utilized in the production of extended-release granulated fertilizers. A comprehensive approach to selecting binding agents and strengthening additives is crucial in studying granulation processes. This approach enables the production of highly effective extended-release fertilizers.