Prepararea clorurii de potasiu

Trimite munca ta bună baza de cunoștințe cu ușurință. Foloseste formularul de mai jos

Elevii, studenții absolvenți, tineri oameni de știință, folosind baza de cunoștințe în studiile și munca lor va fi foarte recunoscător.

• introducere
• 1. Scopul procesului. Caracteristicile materialelor și produselor de pornire. Condițiile de proces
• 2. bază fizico-chimică a procesului
• 3. Schema tehnologică
• 3.1 Descrierea echipamentelor principale și auxiliare
• Referințe

clorură de potasiu - compus chimic, KCl formula sau potasiu sare a acidului clorhidric care formează un solid cristalin alb, substanta inodora. Aceasta are loc în mod natural ca minerale Silviti și carnalitului, și o parte din SILVINIT.

În prezent, există două metode de producere a clorurii de potasiu:

Metoda Halurgic se bazează pe diferite solubilitățile KCl și NaCl în apă la temperaturi ridicate. La temperaturi normale, solubilitatea clorurii de potasiu și sodiu aproape identice. Cu creșterea temperaturii solubilitatea clorurii de sodiu este aproape constantă, și crește solubilitatea clorurii de potasiu în mod dramatic. La prepararea unei soluții saturată rece de ambele săruri, apoi este încălzit, iar soluția rezultată este tratată SILVINIT. În timpul soluției de prelucrare saturată suplimentară de clorură de potasiu, clorură de sodiu și o porțiune deplasată din soluție, iar precipitatul se separă prin filtrare. Cristalele au fost separate prin centrifugare, apoi se usucă, iar soluția-mamă este de a procesa un nou lot de SILVINIT.

Intuitiv, acest proces este prezentată în diagrama bloc:

Fig.1. - Schema bloc a metodei de obținere a clorurii de potasiu Halurgy.

Metoda de flotație este de minerale separate de minereu concasat pe baza capacității lor variind de a fi păstrate la interfața într-un mediu lichid.

proces Assignment: Prepararea clorurii de potasiu.

Materie primă: principala materie primă pentru industria de potasiu sunt în prezent minereuri SILVINIT și locații Verkhnekamskoe Starobinsk. Mineralogică alcătuiesc baza acestor minereuri SILVINIT și halit, ca impurități carnalitului prezent, argilă și reziduu insolubil în apă, precum brom, iod, rubidiu, cupru, zinc și altele.

Dintre toate metodele cunoscute de preparare în producția de clorură de potasiu din minereu SILVINIT cel mai răspândit în țara noastră și în străinătate au primit metoda de flotație (de la flotația engleză -. Popup-uri). Pe baza aspectului exterior, procesul de flotație poate fi definit ca o metodă de separare în care un pulpă mineral se ridică la suprafață și plutește pe această suprafață, iar celelalte chiuvete și rămâne în pulpa. Cu toate acestea, această definiție vine numai din afara procesului și nu reflectă esența fenomenelor care apar în timpul flotație. Mai mult, astfel de procese de flotație cunoscute în care nu plutitoare sau înot, fără particule. În același timp, ele sunt cauzate de aceiași factori ca și convenționale de flotație. Prin urmare, ele aparțin în mod corect grupului de procese de flotație. Deoarece, în orice caz, procesul este legat de prezența suprafețelor de interfață, este mai corect va fi următoarea definiție a „Flotația“: Flotația - metoda de îmbogățire constă în separarea mineralelor pe baza minereului la sol variind capacitatea lor de a fi păstrate la interfața într-un mediu lichid.

1. minereuri SILVINIT;

Solubilitatea mixtă de clorură de sodiu și de potasiu în apă la diferite temperaturi

Solubilitatea (acțiunea de solubilitate) - o cantitate de substanță care, atunci când este dizolvat în 100 g de solvent la o anumită temperatură conduce la formarea unei soluții saturate. Soluție saturată - o soluție de concentrație astfel încât dizolvă sarea la această temperatură nu mai.

Orice proces de dizolvare a corpului solid în lichid poate fi privit ca o reacție chimică. Cu toate acestea, există următoarea distincție condiționată. În cazurile în care acțiunea fazei lichide este doar distrugerea rețelei cristaline, adică scindarea particulelor solide și tranziția lor în soluție, procesul se numește dizolvare fizică. Dizolvarea are loc în timpul unei reacții chimice a solventului cu solut, numit de obicei chimic. Diferența lor fundamentală este aceea că procesul este dizolvare fizică reversibilă (deoarece inversul este posibilă cristalizarea solidului din soluție) și procesul de dizolvare chimică este ireversibil. Pe proprietatea fizică a reversibilitate a procesului de dizolvare și pe bază de clorură de potasiu se obține din SILVINIT.

minereuri SILVINIT care conțin halit, Silviti și material argilos-carbonat (nd) a fost dizolvat în uterină fierbinte (după cristalizare KCl) lichioruri. Compoziția soluției variază în timp în funcție de:

Temperatura 1. leșii

2. Compoziția minereului inițial și lichidul mamă

3. minereu raport cantitativ și băuturi alcoolice

4. Gradul de sfărâmare a minereului

5. Condiții de dizolvare (aparat Formă de solvenți direcția fluxurilor de fluid și faze solide, rata de agitare).

O creștere a temperaturii nu afectează numai creșterea relativă a solubilității soluțiilor de clorură de potasiu, dar, de asemenea, pentru a crește coeficienții ratei de dizolvare K Silviti și halit. Astfel, atunci când se dizolvă soluțiile Silviti și Halitul în propria lor K (cm / min) pentru valori ale Silviti este 1,09 la 50 ° C 1,52 la 75 ° C și 2,04 la 100 ° C;

Pentru halit - 0,82 la 50 ° C 1,22 la 75 ° C și 1,65 la 100 ° C În consecință, factorul de temperatură este de mare importanță în cinetica dizolvării Silviti.

Deoarece minereurilor SILVINIT originale conținând clorură de sodiu 2-2,5 ori mai mare decât clorura de potasiu, clorură de sodiu apoi se trece într-o soluție de viteză mai mare. Ca rezultat, concentrația soluției de clorură de sodiu este realizată inițial mai mare decât echilibrul. Cu toate acestea, destrămare suplimentară a clorurii de potasiu clorură de sodiu in exces precipită sub formă de suspensie de sare fină. Sărarea - reducerea solubilității a unei substanțe cu creșterea concentrației de celălalt în aceeași soluție. NaCI și KCI sunt desalinizării în raport unul cu altul.

Trebuie remarcat faptul că procesul de dizolvare este influențată de prezența clorurii de magneziu și nămolurilor în hrană. Astfel, atunci când conținutul de clorură de magneziu într-o soluție de 100 g / l H2O KCl creștere a solubilității scade odată cu creșterea temperaturii. Efectul nămolului asupra vitezei de dizolvare a KCl și NaCl crește semnificativ atunci când conținutul lor în minereu de peste 10%.

Proprietățile KSl- Sistemul NaCl- H2 O. bazat pe primirea metodei clorură de potasiu sunt halurgical

Diagramele sunt utilizate în procesul de calcul, sunt construite din manuale disponibile tabele de solubilitate pe hârtie milimetrică.

Fig.2 - Solubilitate în sistem KSl- NaCl- H2O la 25 și 100єS

Numărul SILVINIT trebuie să se potrivească cu numărul de soluția de alimentare. Dacă există un exces de leșia mumă, soluția obținută este saturată de clorură de potasiu și soluție saturată de clorură de sodiu; sub răcire cu soluție de clorură de sodiu, cum dropdown inițial va contamina produsul finit, adică, reduc calitatea. Odată cu lipsa lichidului mamă din SILVINIT nu se dizolva toate clorura de potasiu, și prin urmare, recuperarea componentelor utile din materia primă va scădea.

Cele de mai sus Procesele în comun solubilitatea și cristalizarea sărurilor cu scăderea temperaturii și a servit ca bază pentru selectarea schematică SILVINIT de prelucrare. Schemă tehnologică

Fig.3 - Schemă metoda de producție potasă halurgical

(97-107єS) leșie saturată fierbinte obținută în compartimentul de dizolvare conține 245-265 g / l KCI, 270 g / l NaCl și suspensie de sare și argilă particule. Albirea se efectuează în decantor leșie-aglutinant 8. Pentru a accelera se adaugă reactivi de precipitare (soluție apoasă de poliacrilamidă). Suspensia de sare este returnat în mod continuu la al doilea solvent este 5, iar suspensia de argilă alimentată în mixer 9, iar după tratament și spălarea este trimis la depozitare a nămolului.

cristale de KCl stau sub răcire soluția este saturată în mai multe etape instalația de vacuum-cristalizare. Pentru cristale mari de temperatură soluție a fost redusă treptat, iar vidul este crescută treptat. Soluția fierbinte secvențial curge de la o etapă la alta. Din ultima șlamul cristalizator este alimentat continuu la condensarea în lichidul mamă limpezite carter 29. este returnat la dizolvare.

pulpa îngroșată este alimentat în centrifugă 28, umiditatea după centrifugă 5-7%. Cristalele sunt apoi uscate până la un conținut de umiditate de 0,5-1%.

Fig. 4 - Schema de producere a clorurii de potasiu din SILVINIT (operația de macerare și spălarea soluției saturate de lame trasnet): 1 - bin cu un alimentator; 2 - o bandă transportoare; 3 - cântare automate; 4 - primul solvent cu șurub; 5 - al doilea solvent cu șurub; 6 - mixer sfredel; 7 - un încălzitor tubular; 8 - decantor-aglutinant; 9 - amestecătoare argilă șlam; 10 - Pompe centrifuge; 11 - o colecție de noroi sare; 12 - Plan-filtru; 13 - cazan de vid; 14,16 - boi rezervor de spălare; 15 - rezervor barometrice; 17 - barometrice condensator de compensare; 18 - bryzgoulovitel; 19 - pompa de vid.

Echipamentul folosit pentru leșiere Una dintre cele mai comune dispozitive ale acestui grup este o combinație orizontală Korytnyi solvent mixer shnekovo-band, cunoscut ca un solvent șurub. Se compune dintr-o carcasă în formă de jgheab sudată cu un agitator și elevator găleată înclinată pentru evacuarea fazei solide nedizolvate. Carcasa este prevăzută cu un capac sigilat pe care sunt amplasate hașuri, guri de vizitare și a pereților despărțitori transversale care ating cercul descris de elementele de amestecare. Șicanele proiectat pentru amestecare longitudinal, se împarte volumul de solvent în șase secțiuni. Carcasa elevator cu solvent și înclinat bazat pe labe de proiectare de construcții, care pot fi deplasate de-a lungul cilindrilor în timpul deformărilor de temperatură ale carcasei.

Agitatorul este un rotativ ax orizontal în lagăre de alunecare. Acesta are cinci secțiuni niște elemente de agitare: lamă formând o spirală discontinuă pentru deplasarea materialului solid de-a lungul carcasei, și raclete, montate paralel cu arborele de amestecare în cadrul fiecărei secțiuni. Prima fază solidă în timpul secțiunea destinată formării suspensiei și transportarea acesteia, cu toate acestea, este alcătuită dintr-un șurub și jumătate de secțiuni ale benzii. Arborele este prevăzut cu un ambalaj și acționat de un motor electric printr-un reductor de viteze și de viteze suplimentare.

Dizolvarea solidele și lichidul este alimentat continuu în carcasa aparatelor prin duze, iar soluția este evacuată prin jgheab de scurgere cu capătul opus al carcasei solventului. miscari grele de material de-a lungul corpului aparat de lame în spirală, și fluid se deplasează în aceeași direcție de gravitație. Reziduul insolubil a fost supraîncărcat în buzunarul primirea ascensorului înclinat, de la scafe din oțel perforate, fixate pe circuit, este descărcat prin capul tăvii de antrenare a ascensorului. In timpul transportului de faza solidă este spălată în găleți de apă. Pentru a goli aparatul în cazul unei opriri de urgență sunt furnizate accesorii. Temperatura este controlată pentru a alimenta suspensia prin duze de abur.

Un dezavantaj al construcției descrise a șurubului solventului este mare reportările din fracțiuni mici de sare (suspensie de sare). Acest lucru se datorează vitezei mari de deplasare a fluidului în zona de descărcare a soluției și agitare viguroasă din palete agitatoare.

Fig.5 - șurub Solvent

Echipamentul utilizat pentru soluționarea

Pentru clarificare Lye utilizate jompuri saturate la cald de tip „Brandes“ și „Dorr“ și mnogokonusnye. În timpul sare și argilă particulele de limpezire disting rămase în lichidul după procesul de dizolvare.

Sump continuu cu tip grebkovyh agitator „Dorr“ este un recipient scurt cilindric plat cu un fund ușor conic și jgheabul inelar interior situate de-a lungul marginii superioare a aparatului. Rezervorul agitator cu palete înclinate, în care există lovituri de agitare continuă, precipitanți suspensia de argilă la orificiul de evacuare. Simultan cursele sedimenta ușor agitat, contribuind astfel la o mai eficientă deshidratare. Agitatorul face .015-.5 / min. și anume Se rotește atât de încet încât să nu perturbe procesul de depunere. leșie saturat este alimentat în mod continuu printr-o conductă în mijlocul rezervorului. Lichidul limpezit se revarsă în adăpătoare inelar și este îndepărtat prin manșonul. Suspensia de argilă este îndepărtat din rezervor printr-o pompă centrifugă. arborele agitator este rotit de un motor electric printr-o cutie de viteze. Împreună cu amovibil sedimente a pierdut o cantitate considerabilă de clorură de potasiu, reducând astfel pierderile și separarea clorurii de potasiu sale din suspensia tulburelii sedimente lut din decantare „Dorr“ este trimis la apele reziduale decantor.

Echipament pentru realizarea procesului de cristalizare

Procesul are loc în cristalizatoare vid. In vid convențional cristalizatoare nici o sursă de căldură din exterior, cu excepția căldurii soluție de alimentare.

mucegai vid Upright cuprinde un tambur cilindric, din oțel tubular având un capac sferic și o parte inferioară sub formă de trunchi de con. Soluția saturată este alimentată prin duza pe evaporarea oglinzii, iar amestecul de abur este direcționat către suprafață prin condensatori capcană. întârzieri capcana picătură soluție fluxul de aer vehiculat; printr-o capcană de fund conic cad înapoi în lichid. În porțiunea inferioară a aparatului are conexiune pentru retragerea soluției limpezite și cristalele de sare separate. Aparatură gumat de cauciuc foaie.

cristalizator vacuum orizontala este un cilindru de oțel cu pereți de capăt orizontale sferice. În interiorul aparatului există un cadru agitator orizontal, acționat de un motor prin intermediul unei cutii de viteze. Viteza de agitare de 16 / rot / min. Pentru etanșarea carcasei este prevăzută cu un amestecător cu ax cu o glandă garnitură de apă.

cristalizatoare vacuum orizontale poate consta dintr-una, două sau trei etape. În cazurile din urmă, tamburul cilindric este împărțit în etape prin șicane verticale care au deschideri.

Figura 7 - mucegai vid vertical

Lichior intră în matriță prin manșonul, iar soluția a fost răcită cu cristale de sare (în suspensie) prin deschideri în pereții despărțitori curge de la o etapă la alta. Corpului de suspensie derivate prin montarea. Vaporii de apă și aerul sunt evacuate într-un condensator de suprafață prin montarea fiecărei etape.

Figura 8 - mucegai vid orizontal

1. VV Pechkovskii potasiu Tehnologie. - Minsk. Executive. Scoala 1982

2. Belov VN AV Sokolov Extracția și prelucrarea de potasiu. - L. Chemistry 1971

3. Melnikov, EY et al. Tehnologia substanțelor anorganice și a îngrășămintelor minerale. - M. Chimie 1983

4. Posin ME săruri minerale Tehnologie (îngrășăminte, pesticide, săruri industriale, oxizi și acizi). - L. Chemistry 1974

Plasat pe Allbest.ru