Получаване на калиев хлорид

Изпратете добра работа в базата от знания лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в техните проучвания и работи, ще бъда много благодарен.

• въведение
• 1. Цел на процеса. Характеристики на изходните материали и продукти. Условията на процеса
• 2. Физико-химични основа на процеса
• 3. диаграма
• 3.1 Описание на основните и спомагателните съоръжения
• Позоваването

калиев хлорид - химическо съединение, KCl формула или калиева сол на солна киселина се образува бяло кристално вещество без мирис вещество. Тя се среща естествено като минерали Карналит, силвинит и carnallite, и част от sylvinite.

Понастоящем съществуват два метода за получаване на калиев хлорид:

Halurgic метод се основава на различни разтворимостите на калиев хлорид и натриев хлорид във вода при повишени температури. При нормални температури, разтворимостта на калиев хлорид и натриев почти идентични. С повишаване на температурата на разтворимостта на натриев хлорид е почти постоянна, и разтворимост калиев хлорид се увеличава драстично. При получаване на студен наситен разтвор на двете соли, след това се загрява, и полученият разтвор се обработва sylvinite. През разтвора на обработка допълнително наситен калиев хлорид, натриев хлорид и част измества от разтвора и утайката се отделя чрез филтруване. Кристалите се отделят чрез центрофуга и се сушат, и матерната луга се обработва с нова партида от sylvinite.

Интуитивно, този процес е показано в блок-схемата:

Фиг.1. - блок-схема на метода за произвеждане на калиев хлорид Halurgy.

Методът на флотация е да отделни минерали, натрошени руда въз основа на тяхната различна способност да се задържа на граничната повърхност в течна среда.

Метод Задача: Получаване на калиев хлорид.

Изходен материал: основната суровина за производство на поташ момента са sylvinite руди и места Verkhnekamskoe Starobinsk. Минералогично долива основата на тези sylvinite руди и Галит, като примеси настоящото carnallite, глина и водонеразтворим остатък, както и бромо, йодо, рубидий, мед, цинк и други.

От всички познати методи на подготовка в производството на калиев хлорид от sylvinite руда най-разпространените у нас и в чужбина, получени метода на флотация (от английски флотация -. Изскачащи прозорци). Въз основа на външния вид, процеса на флотация може да бъде определен като метод на разделяне, в които един минерална маса се издига до повърхността и плава върху тази повърхност, и други мивки и остава в пулпа. Това определение обаче идва само от външната страна на процеса и не отразява същността на явленията, настъпили по време на флотация. Освен това, такива известни флотационни процеси, в които не плаващи или плувен не частици. В същото време, те са причинени от същите фактори като конвенционалния флотация. Ето защо, те с право принадлежи към групата на флотационни процеси. Тъй като във всеки случай процесът е свързано с присъствието на интерфейс повърхности, по-правилно ще бъде следната дефиниция на "Флотация": флотация - метод обогатяване се състои в разделяне на минерали на базата на земята руда различна тяхната способност да се задържа на граничната повърхност в течна среда.

1. sylvinite руди;

Съвместното разтворимост на натриев и калиев хлорид във вода при различни температури

Разтворимостта (разтворимост действие) - количество вещество, което, когато се разтваря в 100 г разтворител при дадена температура води до образуването на наситен разтвор. Наситен разтвор - разтвор на концентрация, така че солта при тази температура вече не се разтваря.

Всеки процес на разтваряне на твърдото тяло в течността може да се разглежда като химична реакция. Въпреки това, има следното условно разграничение. В случаите, когато действието на течната фаза само е разрушаването на кристалната решетка, т.е. разцепване на твърдите частици и тяхното преминаване в разтвора, процесът се нарича физически разтваряне. Разтварянето се случва по време на химическата реакция на разтворителя с разтвореното вещество, обикновено се нарича химичното вещество. Тяхната основна разлика е, че процесът е обратим физически разтваряне (тъй като е възможно обратното кристализация на твърдото вещество от разтвора), и процес химически разтваряне е необратима. На физическо свойство на обратимост на процеса на разтваряне и въз получи калиев хлорид от sylvinite.

Sylvinite руди, съдържащи Галит, Карналит, силвинит и глина карбонат материал (ро) се разтваря в горещ матката (след кристализация KCl) луги. Съставът на разтвора варира във времето в зависимост от:

температура 1. луги

2. състава на първоначалната рудата и матерната луга

3. количествено съотношение руда и алкохол

4. степента на раздробяване на рудата

5. условия на разтваряне (Форма апарат разтворители посока на флуидни потоци и твърди фази, скоростта на разбъркване).

Повишаването на температурата не засяга само относителното увеличаване на разтворимостта на калиев хлорид, но също така да се увеличи коефициентите на скоростта на разтваряне К Карналит, силвинит и Галит. Така, когато разтваряне силвит и Галит разтвори в собствената си К (см / мин) за стойности на Карналит, силвинит е 1.09 при 50 ° С 1.52 при 75 ° С и 2.04 при 100 ° С;

За Галит - 0.82 при 50 ° С 1,22 при 75 ° С и 1.65 при 100 ° С Следователно фактор температура е от голямо значение в кинетиката на разтваряне на Карналит, силвинит.

Тъй като първоначалните sylvinite руди, съдържащи натриев хлорид 2-2,5 пъти по-висока от калиев хлорид, натриев хлорид след това преминава в по-висока скорост разтвор. В резултат, концентрацията на разтвор на натриев хлорид се постига по-висока от първоначално равновесието. Въпреки това, както е разтваряне на калиев хлорид излишък от натриев хлорид се утаява под формата на фина суспензия сол. Осоляване - намаляване на разтворимостта на едно вещество с увеличаване на концентрацията на другия в същия разтвор. Натриев хлорид и калиев хлорид са осоляване-с един спрямо друг.

Трябва да се отбележи, че процесът на разтваряне се влияе от присъствието на магнезиев хлорид и тиня във фуража. По този начин, когато съдържанието на магнезиев хлорид в разтвор на 100 г / л Н2 О KCl увеличаване разтворимостта намалява с повишаване на температурата. Ефект на утайка върху скоростта на разтваряне на калиев хлорид и натриев хлорид значително се увеличава, когато тяхното съдържание в рудата от над 10%.

Свойствата KSl- NaCl- Н2 О. система въз основа на получаване на метод калиев хлорид са halurgical

Диаграмите се използват в процеса на изчисляване, са конструирани от разтворимостта на разположение наръчници маси на милиметрова хартия.

Фиг.2 - Разтворимост в система KSl- NaCl- Н 2О при 25 и 100єS

Sylvinite номер трябва да съвпада с броя на подавания разтвор. Ако има излишък от матерната луга, полученият разтвор се насища с калиев хлорид и наситен с натриев хлорид; при охлаждане с разтвор на натриев хлорид като падащото първоначално ще замърси крайния продукт, т.е. намаляване на качеството. С недостига на матерната луга от sylvinite не всички разтваря калиев хлорид, и следователно полезни възстановяване на компонент от захранващата суровина ще намалее.

Горните процеси съвместно разтворимостта и кристализация на соли с намаляване на температурата и служи като основа за избор схематичен обработка технологична схема sylvinite.

Фигура 3 - схема производствен метод поташ halurgical

Наситен гореща (97-107єS) разтвор, получен в отделението за разтваряне съдържа 245-265 г / л калиев хлорид, 270 г / л NaCl и се суспендират сол и глинести частици. Избелването се осъществява в утаител алкохол-сгъстител 8. За да се ускори се добавят утаяване реагенти (воден разтвор полиакриламид). суспензия сол непрекъснато се връща към втория разтворител е 5, и суспензия на глина подава към смесителя 9, и след обработка и промиване се изпраща на съхранението на утайката.

KCl кристали стоят при охлаждане на наситен разтвор на многостепенен вакуум-кристализация улеснение. За по-големи кристали, температура разтвор се понижава постепенно, и вакуумът се увеличава постепенно. горещ последователно разтвор потоци от един етап към друг. От миналата кристализирания разтвор непрекъснато се подава до кондензацията в картер 29. изяснени матерна луга се връща на разтваряне.

Удебелени маса се подава в центрофугата 28, влажността след центрофуга 5-7%. След това кристалите се изсушават до съдържание на влага от 0,5-1%.

Фиг. 4 - схема на получаване на калиев хлорид от sylvinite (операция излугване, и промиване на острие осветление наситен разтвор): 1 - бен с фидер; 2 - колан конвейер; 3 - автоматични везни; 4 - първи винт разтворител; 5 - втори винт разтворител; 6 - шнек миксер; 7 - тръбен нагревател; 8 - утаител-сгъстител; 9 - глина суспензия миксери; 10 - центробежни помпи; 11 - събиране на сол кал; 12 - план-филтър; 13 - вакуум котел; 14,16 - воловете резервоар за измиване; 15 - барометричното резервоар; 17 - барометричното компенсира кондензатор; 18 - bryzgoulovitel; 19 - вакуумна помпа.

Оборудването, използвано за излужване Един от най-често срещаните устройства на тази група е хоризонтална Korytnyi комбинация разтворител shnekovo-лентов смесител, известен като разтворител винт. Състои се от корпус улей с форма заварени с бъркалка и наклонена кофа асансьор за изпълнение неразтворена твърда фаза. Корпусът е снабден с запечатан капак, върху която са разположени отвори, люкове и напречните прегради достигат кръга, описан от елементите на бъркачката. Прегради предназначени за надлъжно смесване, се разделят на обема на разтворителя в шест секции. Корпус разтворител и наклонена асансьор основава на строителство дизайн лапи, които могат да се преместват по протежение на ролки по време на температурни деформации на корпуса.

Бъркалката е хоризонтално въртящ се вал в плъзгащи лагери. Той има пет секции възбуждащи елементи: острието образуване на прекъснат спирала за преместване на твърдия материал по протежение на корпуса, и скрепери, монтирана успоредно на оста на смесване във всяка секция. Първата твърда фаза по време на частта, предназначена за образуване на суспензия и транспортиране, обаче, се състои от винт и половина сечения на лентата. Валът е снабден с опаковане и задвижва от електродвигател чрез редуктор и допълнително оборудване.

Разтваряне на твърдите вещества и течността се подава непрекъснато в корпуса на апарата чрез дюзи, и разтворът се изпуска през улея за източване с противоположния край на корпуса на разтворителя. Твърд материал се движи по тялото на спирални лопатки апарат и се движи течност в същата посока на гравитацията. Неразтворимият остатък се претоварен на получаване джоба на наклонената асансьора, от перфорирани стоманени лопатки, фиксирани на веригата, се изпуска през главата на тавата асансьор диск. По време на транспортиране на твърдата фаза се промива в кофи с вода. За да изпразните устройство в случай на аварийно спиране са осигурени приспособления. Температурата се контролира, за да се хранят на кашата през дюзите на пара.

Недостатък на описаната конструкция на винта на разтворителя е голям пренос на малки фракции от сол (сол суспензия). Това се дължи на високата скорост на движение флуид в зоната на разреждане на разтвора и енергично разбъркване остриета бъркачката.

Фиг.5 - Разтворител винт

Оборудването, използвано за уреждане

За изясняване горещи наситени луга използва шахти тип "Brandes" и "Dorr" и mnogokonusnye. При изясняване отличава сол и глинести частици, останали в разтвор след процеса на разтваряне.

Картер непрекъснато с grebkovyh тип бъркалка "Dorr" е кратко плосък цилиндричен контейнер с леко конично дъно и вътрешен пръстеновиден улей, разположен по протежение на горния край на устройството. Резервоарът бъркалка с наклонени лопатки, в които има инсулти за непрекъснато разбъркване, утаяване на глина суспензията до изпускателния отвор. Едновременно с инсулти леко развълнуван утайка, като по този начин допринася за по-ефективна обезводняване. Бъркалка прави 0.015 до 0.5 / мин. т.е. Тя се върти толкова бавно, че да не пречи на процеса на отлагане. Наситен разтвор се подава непрекъснато през тръба в средата на резервоара. Избистреният бульон прелива в коритото пръстеновидния и се отстранява чрез втулката. Утайката от глина се отстранява от резервоара с центробежна помпа. вал на бъркалката се върти от електродвигател чрез скоростна кутия. Заедно с утайка сменяем губи значително количество калиев хлорид, така че намаляването на загубите и разделяне на калиев хлорид от суспензията на суспензия утайката на глина от утаяване "Dorr" се изпраща към гарафа отпадъчните води.

Оборудване за извършване на процеса на кристализация

Процесът се извършва в вакуум кристализатори. В конвенционален вакуум кристализатори не топлоснабдяването от външната страна, с изключение на топлина фуражи разтвор.

Вертикална вакуум форма съдържа кух цилиндричен стоманен барабан със сферична капачка и дъно във формата на пресечен конус. Наситеният разтвор се подава през дюзата върху огледало изпаряването на, и парна смес се насочва към повърхността чрез кондензатори капана. Капана закъснения капка разтвор увлича въздушен поток; чрез конично дъно капан попадат обратно в течността. В долната част на апарата има връзка за изтегляне на избистрения разтвор, и отделените кристали. Устройство за нанасяне на лепило лист каучук.

Хоризонтална вакуум кристализатор е стоманен цилиндър с хоризонтални сферични крайни стени. Във вътрешността на устройството има хоризонтална рамка бъркалка, задвижвана от двигател чрез скоростна кутия. скорост на въртене 16 / об / мин. За уплътняване на корпуса е снабден с миксер вал с вода печат жлеза.

Хоризонталните вакуум кристализатори могат да се състоят от един, два или три етапа. В последните случаи, цилиндричната ръкохватка е разделен на етапи от вертикални прегради, които имат отвори.

Фигура 7 - вертикален вакуум плесен

Алкохол влиза в матрицата чрез втулката и разтворът се охлажда със сол кристали (суспензия) през отворите в преградите потоци от един етап към друг. От тялото суспензия, получена чрез монтаж. Водната пара и въздух се изпуска в повърхностен кондензатор чрез монтирането на всеки етап.

Фигура 8 - хоризонтален вакуум плесен

1. VV Pechkovskii Технология поташ. - Минск. Изпълнителният. училище 1982

2. Белов VN AV Соколов Добив и преработка на поташ. - L. Chemistry 1971

3. Мелников, ЕЙ и др. Технология на неорганичните вещества и минерални торове. - М. Chemistry 1983

4. Posin ME минерални соли Technology (торове, пестициди, индустриални соли, окиси и киселини). - L. Chemistry 1974

Поставен Allbest.ru