ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физико-химические основы переработки сильвинитовых руд из "Технология минеральных удобрений Издание 6" В производственных условиях горячий щелок в процессе осветления несколько охлаждается, и из него кристаллизуется некоторое количество хлорида натрия, удаляющееся вместе с солевым и глинистым шламами, — происходит так называемое самоочищение горячего щелока, повышается степень его насыщения хлоридом калия. [c.277] При вакуум-охлаждении щелока от 100 до 20 °С теоретически может быть испарено 12 % воды без загрязнения кристаллизующегося КС1 хлоридом натрия. Практически из-за того, что выделяющийся в начале кристаллизации с испарением воды хлорид натрия не переходит полностью обратно в раствор, маточный щелок остается недонасыщенным по хлориду натрия, хотя последний и находится в твердой фазе. Для предотвращения загрязнения КС1 хлоридом натрия к щелоку добавляют в начале кристаллизации (или перед ней) воду — конденсат. [c.277] Если сильвинит загрязнен карналлитом, то вследствие циркуляции щелока в нем постепенно накапливается Mg lj. В этом случае щелок нужно обновлять, так как в присутствии Mg lj растворимость КС1 уменьшается, а при концентрации Mg lg, большей 100 г на 1000 г воды, растворимость Na l в насыщенных растворах КС1 с понижением температуры уменьшается (а не увеличивается, как в отсутствие Mg l.j). Это приводит к загрязнению КС1, кристаллизующегося при охлаждении горячего щелока, хлоридом натрия. [c.277] Для обновления части щелока его можно выпаривать в две стадии. На первой — с кристаллизацией части Na l пищевого качества, а на второй — с образованием сильвинитовой суспензии (Na l -(- K l). Осветленный раствор Mg L выводят, а сгущенную сильвинитовую суспензию возвращают в цикл. [c.278] Выщелачивание КС1 из руды обычно производят в нескольких (чаще в 3-х) растворителях при противоточном движении руды (из 1-го во 2-й, из 2-го в 3-й) и щелока (из 3-го во 2-й, из 2-го в 1-й). Степень насыщения щелока и количество нерастворенного хлорида калия в отвале зависят от принятого режима движения жидкой и твердой фаз внутри растворителей оно может быть прямоточным или противоточным. При оценке эффективности различных режимов необходимо учесть происходящее при растворении хлорида калия в щелоке высаливание из него хлорида натрия — выделение шлама (мелких кристаллов Na l). Шламооб-разование отрицательно сказывается на показателях процесса в целом, так как при этом возрастают нагрузка на аппаратуру для отстаивания и обработки шламов и потери калия с отвалом. [c.278] В режиме противотока средняя разность концентрации рабочего раствора и концентрации насыщения значительно выше, чем при прямотоке, — это повышает интенсивность растворения и полноту извлечения КС1. С другой стороны, при противотоке высаливание хлорида натрия значительно увеличивается. [c.278] В большинстве случаев в качестве оптимальной выбирают комбинированную схему растворения, по которой в первом по ходу руды растворителе движение щелока и породы происходит прямотоком, а в двух последующих — противотоком. По такой же схеме в первый растворитель подают исходную руду и суспензию из второго растворителя, в который поступает отвал из первого аппарата и суспензия из третьего в последнем осуществляют окончательную обработку отвала второго растворителя нагретым маточным щелоком или его смесью с промывными водами. Количество солевого шлама, выделяющегося на 1 м осветленного щелока при переработке верхнекамских сильвинитов, составляет ПО—200 кг и может быть снижено на 20 % при подаче маточного щелока ( 15 % от общего количества) в первый растворитель. [c.278] Растворение калийных руд значительно интенсифицируется при проведении процесса в условиях турбулентного потока по трубам. Этим способом осуществляют растворение отвалов галита на калийных предприятиях ГДР. Время полного растворения галита составляет около 2 мин при скорости потока в трубе 1 м/с. Перспективно выщелачивание КС1 из сильвинита в трубопроводе горячим щелоком при гидротранспортировании его из шахты наверх. При этом дробление сильвинита и смешивание его со щелоком должно осуществляться в шахте. [c.279] На современных калийных предприятиях кристаллизацию КС1 производят в многоступенчатых вакуум-кристаллизационных установках с рекуперацией теплоты сокового пара, конденсацию которого осуществляют в поверхностных теплообменниках, охлаждаемых маточным щелоком. Благодаря этому утилизируется 40—70 % теплоты, затраченной на нагревание щелоков. Частичный или полный возврат конденсата сокового пара в раствор, близкий по составу к эвтоническому, позволяет избежать загрязнения продукта хлоридом натрия в процессе упарки. [c.279] Использование многоступенчатых вакуум-кристаллизационных установок дает возможность осуществлять за счет самоиспарения постепенное охлаждение щелока от 93—98 до 25—35 °С при небольших перепадах температур и соответственно при небольших пересыщениях в каждой ступени и получать более крупные кристаллы хлорида калия. При укрупнении кристаллов, наряду с улучшением товарных качеств продукта, повышается производительность центрифуг и сушилок вследствие снижения влажности осадка. [c.279] С увеличением числа ступеней охлаждения повышается степень использования теплоты сокового пара, возрастает общая площадь зеркала испарения и уменьшается перепад температур в каждой ступени. С другой стороны, это приводит к увеличению габаритов вакуум-кристаллизационных установок, удельного расхода металла, росту объема производственных помещений. Увеличение числа ступеней свыше 14—15 нерационально, так как почти не дает дальнейшего повышения температуры нагреваемого щелока. [c.279] Укрупнение кристаллов достигается при введении в качестве ретур-ной затравки кристаллов средней фракции, отделенных от основной массы на классификаторах. Наиболее благоприятные результаты получены при введении затравки в количестве 40— 70 % от выкристаллизовавшегося хлорида калия с дополнительной добавкой алкиламина для подавления образования новых центров кристаллизации. [c.280] Получение весьма крупных и однородных кристаллов хлорида калия возможно в аппаратах с регулируемой кристаллизацией. Аппарат представляет собой комбинацию вакуум-испарителя и кристаллорастителя (рис. 6.7). Поступающий на кристаллизацию щелок смешивается с большим количеством циркулирующего маточного раствора при вскипании в вакуум-испарителе смешанного раствора последний становится пересыщенным, но не кристаллизуется (состояние метастабильного равновесия). Пересыщение снимается в кристаллорастителе при контакте раствора с массой взвешенных в потоке кристаллов, при этом кристаллизуемое вещество отлагается главным образом на гранях кристаллов в слое, в результате чего размеры их увеличиваются. Укрупненные кристаллы непрерывно или периодически выводят из нижней части кристаллорастителя. [c.280] В аппаратах с регулируемой кристаллизацией можно получить кристаллы с размерами зерен до 2—3 мм. Однако для образования взвешенного слоя кристаллов необходимо поддерживать сравнительно небольшую (1,5—2 см/с) линейную скорость раствора, что требует установки кристаллизаторов весьма большого диаметра и приводит к значительному увеличению объема установки по сравнению с обычными вакуум-кристаллизаторами. [c.280] Переточные желоба, лотки, кожухи для термоизоляции изготовляют из пластмасс или защищают обмазками на основе асбовинила (асбест с этиленовым лаком). Металлические трубопроводы защищают фарфоровыми вкладышами на специальных цементах или гуммируют. [c.281] Вернуться к основной статье