ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство карбоната калия из "Производство соды" Выделение двойной соли. Производство карбоната калия включает ряд технологических операций, предназначенных для выделения из раствора примесей, мешающих получению стандартного продукта, и получения собственно К2СО3. Основными примесями, препятствующими получению кондиционного поташа из маточника второй стадии выделения соды, являются карбонат натрия, сульфат и хлорид калия. В соответствии с растворимостью водно-солевой системы Ыа , К СО , С1 —Н2О карбонат натрия может быть выделен из раствора при упаривании в виде двойной соли МаКСОз. [c.272] Одновременно в процессе упаривания совместно с двойной солью выделяется в твердую фазу и сульфат калия. [c.273] В соответствии с растворимостью системы сульфат калия должен выделяться полностью, однако из-за склонности его к образованию пересыщенных растворов равновесные концентрации не достигаются. Содержание сульфата калия в маточно.м растворе двойной соли равно 0,3—0,4% (мол.). Содержание карбоната натрия в маточнике двойной соли при температуре упаривания 130—140 °С в соответствии с растворимостью системы составляет около 4 % (мол.). [c.273] Перед выделением двойной соли маточник второй стадии выделения соды смещивают с маточником стадии выделения поташа. Возврат поташного маточника на стадию выделения двойной соли позволяет выделить из него весь поташ с содержанием карбоната натрия, не превышающим допустимое по стандарту, и снизить содержание твердой фазы в суспензии двойной соли. Растворы стадии выделения двойной соли содержат до 60 % солей, поэтому температура их кипения при атмосферном давлении повышается до 30—140°С. Увеличение температурной депрессии растворов определяет теплотехнические схемы выпарных установок на стадии выделения двойной соли. При использовании греющего пара давлением 0,5—0,7 МПа применяют двухкорпусные противоточные или трехкорпусные смешанного тока выпарные установки. Продукционным корпусом батареи является корпус, работающий при атмосферном давлении. Теплотехническая схема двухкорпусной противоточной выпарной установки представлена на рис. 68. [c.273] Суспензия двойной соли плохо осветляется и сгущается в гравитационных отстойниках, поэтому ее разделяют без предварительного сгущения на центрифугах типа ФГП. Фильтрат после центрифуг направляют на выделение хлорида калия или поташа. Осадок из центрифуг поступает на растворение в карбонатном растворе, который упаривается на стадии концентрирующей выпарки. Для удобства транспортирования осадка на ножи центрифуги подается упаренный раствор, смывающий осадок в сборник растворения. [c.274] Производство хлорида калия. Хлорид калия выделяется из растворов при получении поташа с регламентированным содержанием хлоридов. При большом содержании хлоридов в карбонатных растворах производства глинозема хлорид калия необходимо выделять и для производства высококачественной соды. В последнем случае хлорид калия приходится выделять в две стадии —из раствора после второй стадии выделения соды и из растворов поташной части процесса. [c.274] При переработке карбонатных растворов с большим и средним содержанием хлоридов калия в поташной части процесса выделяется из маточника двойной соли, при малом содержании хлоридов — из маточных растворов после выделения поташа. В соответствии со свойствами водно-солевой системы хлорид калия может быть выделен в твердую фазу путем охлаждения раствора. Так как содержание воды в растворах, насыщенных солями, при понижении температуры увеличивается, то для предотвращения кристаллизации с хлоридом калия других солей раствор перед кристаллизацией должен быть разбавлен дозированным количеством воды. [c.274] Если процесс кристаллизации осуществляют в вакуум-кристаллизационных установках, количество воды увеличивается для компенсации ее самоиспарения (в соответствии с тепловым балансом установки). [c.274] Условия кристаллизации хлорида калия аналогичны условиям кристаллизации сульфата калия. Поэтому для достижения полноты его выделения и получения осадка с удовлетворительным гранулометрическим составом необходимо применять кристаллизаторы с накоплением твердой фазы в кристаллорастн-теле. По сравнению с раствором после стадии выделения сульфата калия растворы хлорида калия обладают более высокой депрессией и более склонны к вспениванию при пониженном давлении. Поэтому для поддержания температуры кристаллизации 20—25 °С применяют вакуум-кристаллизаторы с комприми-рованием всего сокового пара продукционных корпусов. Вакуум-испарители установок должны иметь большие диаметр и высоту по сравнению с размерами установок кристаллизации сульфата калия. В результате охлаждения раствора до 20—25 °С в твердую фазу выделяются хлорид калия и небольшое количество сульфата калия. В маточном растворе остается 7—9 г/дм хлоридов в пересчете на хлорид-ион, что позволяет получить из него при последующей переработке поташ первого сорта. [c.275] Суспензия хлорида калия из кристаллизатора направляется на осветление в гравитационные сгустители. Скорость осветления суспензии около 2 м/ч. Сгущенная суспензия, содержащая 30—50 % (масс.) твердой фазы, разделяется на центрифугах типа ФГН. Осадок хлорида калия влажностью 4—6 % сушат и направляют на склад готовой продукции. Кроме хлорида калия готовый продукт содержит до 5 % сульфата калия и 5—8 % поташа. [c.275] Производство поташа. Технологическая схема и режимы получения поташа определяются содержанием хлоридов в маточнике двойной соли и требованиями к качеству продукта. Из маточника двойной соли с относительно малым содержанием хлоридов (до 10 г/дм ) поташ первого сорта выделяется при охлаждении раствора до 50—60°С в поверхностных кристаллизаторах при перемешивании суспензии. [c.275] Полутораводный поташ сушат в прямоточных вращающихся сушилках при непосредственном контакте материала с топочным газом. Темперал ура топочных газов на входе в сушилку 700 °С, на выходе из сушилки — 200—220 °С. Очистку выходящих из сушилки газов от пыли осуществляют в сухом циклоне, санитарную очистку —в пенном газоочистителе. Схема сушки поташа аналогична схеме сушки соды. После сушилки поташ влажностью 0,2—1,0 % механическим транспортером подается на укупорку и далее на склад готовой продукции. [c.276] Для получения поташа первого сорта из маточников двойной соли, содержащих до 4 % (мол.) хлоридов, предварительно выделяют хлорид калия, как было описано выше. Маточник хлорида калия упаривают при атмосферном давлении до получения раствора плотностью 1630—1635 кг/м . Упаренный раствор охлаждают в кристаллизаторах до 50—60 С с выделением в твердую фазу полутораводного поташа. Маточный раствор после отделения твердой фазы направляется на смешение с раствором перед выделением двойной соли. При увеличении степени упаривания хлоридного маточника до получения раствора плотностью 1650—1670 кг/м в процессе кристаллизации выделяется поташ, по содержанию примесей соответствующий продукту второго сорта. [c.276] Как отмечалось выше, в некоторых отраслях промышле.ч-ности предъявляются повышенные требования к качеству карбоната калия. Так, для предприятий по производству электровакуумного стекла необходим кальцинированный поташ с содержанием сульфатов, не превышающим 0,1 % (масс.) в пересчете на ион 50Г, хлоридов не более 0,01 % (масс.) в пересчете на ион С1- и влаги не более 0,6 %. [c.276] По гранулометрическому составу продукт не должен содержать фракции размером более 1 мм, количество фракции размером менее 0,2 мм не должно превышать 15 % (масс.). [c.276] Упаренный раствор К2СО3 охлаждают до 50—60 °С в поверхностных кристаллизаторах. В результате кристаллизации в твердую фазу выделяется полутораводный поташ, химический состав которого соответствует составу поташа, используемого в производстве электровакуумного стекла. После сушки и выделения фракции размером 1—0,2 мм такой продукт отправляется потребителям. [c.277] Вернуться к основной статье