Les granulateurs d'engrais par extrusion les plus courants comprennent les granulateurs à double rouleau et les granulateurs à filière plate (annulaire). Lors de la fabrication d'engrais composés, ces granulateurs peuvent augmenter la teneur en azote selon les besoins. Certains utilisent l'urée comme source d'azote, mais celle-ci absorbe facilement l'humidité ambiante, ce qui peut entraîner l'agglomération des particules d'engrais. C'est pourquoi le granulateur à double rouleau est souvent considéré comme un granulateur pour poudres sèches, particulièrement adapté à la granulation de matières premières dont la teneur en humidité est inférieure à 10 %. Pour les matières humides, un traitement anti-durcissement est indispensable. Lors du stockage de granulés d'engrais humides utilisés comme matières premières pour la fabrication d'engrais composés, il est impératif d'éviter leur durcissement.
Principe et besoins en eau des granulés de traitement par extrusion d'engrais composés
Le principe de fonctionnement du granulateur par extrusion repose principalement sur l'utilisation de poudre sèche comme matière première. Lors de la compression de ce matériau friable, une partie des particules est broyée et la poudre fine comble les interstices. Dans ce cas, si les liaisons chimiques libres à la surface de cette poudre ne peuvent être rapidement saturées par les atomes ou molécules de l'atmosphère environnante, les surfaces ainsi formées entrent en contact et créent des liaisons de recombinaison fortes. Lors de l'extrusion par rouleau, la peau du rouleau présente une rainure sphérique opposée, qui permet d'obtenir des particules de forme sphérique, tandis que les particules extrudées par la filière plate (annulaire) sont de forme colonnaire.La granulation par extrusion requiert une teneur en humidité relativement faible. Si celle-ci est trop élevée, il est nécessaire d'ajouter un système de séchage au procédé de fabrication.
Solution aux effets néfastes du type d'absorption d'humidité de la source d'azote dans le processus de granulation des engrais composés
Le compactage lors de la granulation des engrais composés est principalement dû à leur forte teneur en eau, causée par l'absorption d'eau par l'urée, source d'azote. Mécaniquement, l'initiation et la vitesse de la combustion lente des engrais composés n'augmentent pas avec la teneur en nitrate d'ammonium et en chlorure de potassium. Par exemple, un mélange contenant 80 % de nitrate d'ammonium et 20 % de chlorure de potassium ne brûle pas, tandis qu'un mélange contenant 30 % de terre de diatomées, 55 % de nitrate d'ammonium et 15 % de chlorure de potassium produit une combustion lente plus intense.
Les particules d'engrais composés contenant de l'urée comme source d'azote présentent une hygroscopicité élevée et un point de ramollissement bas ; le biuret et les adduits se forment facilement à haute température ; l'urée s'hydrolyse à haute température, entraînant une perte d'ammoniac.
Ceci est nécessaire pour résoudre le problème de la forte teneur en eau causée par l'absorption d'eau par la source d'azote. Réduire la source d'azote : en présence de superphosphate de calcium, le phosphore soluble dans l'eau se dégrade. Lors de la production d'engrais composés à base d'urée et de superphosphate de calcium, le superphosphate doit être prétraité, par exemple par ammoniation, afin d'éliminer les adduits formés. On peut également ajouter du phosphore calcique et magnésien pour neutraliser l'acide libre du superphosphate et convertir l'eau libre en eau cristalline, améliorant ainsi la qualité du produit. L'ajout de sulfate d'ammonium permet de réduire l'humidité du produit fini et d'en augmenter la dureté. En présence de chlore, la conversion de l'ammonium en urée entraîne la formation d'un adduit, ce qui accroît la cristallisation et facilite l'agglomération du produit fini lors du stockage. Par conséquent, les engrais composés contenant de l'urée comme source d'azote doivent faire l'objet d'une attention particulière lors du séchage et du refroidissement..Par exemple, la température de séchage ne doit pas être trop élevée, la durée de séchage ne doit pas être trop longue, le taux d'humidité spécifié dans la norme de qualité doit être respecté, le phénomène de fusion pendant le processus de production doit être évité et aucun agglomérat ne doit se produire pendant le processus de stockage.
Les raisons évoquées ci-dessus expliquent le taux d'humidité élevé lors de la granulation des engrais composés, ce qui entraîne un compactage. La principale méthode pour éviter ce compactage consiste à utiliser un système de séchage. Le prétraitement des matières premières, l'ajout d'éléments et d'autres procédés permettent un traitement optimal et une conservation non destructive des particules d'engrais composé.
Date de publication : 10 décembre 2022
