Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Топ:
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Интересное:
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Дисциплины:
2017-06-29 | 704 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Больше 90% добываемых из недр земли и вырабатываемых заводскими методами калийных солей используют в качестве удобрений. Калийные минеральные удобрения представляют собой природные или синтетические соли и содержат питательный элемент в форме иона К+ . Калийные удобрения подразделяются на:
1) сырые калийные соли – размолотые природные водорастворимые калийные минералы;
2) концентрированные калийные удобрения – продукты заводской переработки сырых солей;
3) калийные соли – продукты, получаемые смешением сырых солей, содержащих калий и натрий и концентрированных солей калия.
В зависимости от природы аниона калийные удобрения подразделяются на хлоридные и бесхлорные. Качество калийной продукции и сырья принято характеризовать содержанием основного компонента (например, КСl) или содержание калия в пересчете на К2О. Обычно в калийных удобрениях содержится 40-60% К2О, а в используемых в качестве удобрений сырых солях –20%.
К калийным удобрениям хлоридного типа относят природные минералы (каинит, сильвинит), продукты промышленной переработки минералов (хлорид калия), смешанные калийные соли, полученные смешением природных минералов с хлоридом калия, злектролитные растворы (побочный продукт электролиза карналита).
К бесхлорным калийным удобрениям относятся сульфат калия и калимагнезия (двойная соль сульфата калия и сульфата магния). Все калийные удобрения растворимы в воде. Их выпускают в кристаллическом и гранулированном виде. Содержание питательного элемента в них (пересчете на К2О) колеблется от 10% в природных минералах до 60% в концентрированном удобрении-хлориде калия.
Основным калийным удобрением, обеспечивающим свыше 95% потребностей сельского хозяйства, является хлорид калия. Природные низкоконцентрированные минералы без предварительной переработки в настоящее время не используются.
Хлорид калия представляет собой твердое кристаллическое вещество с Т плавл.=768°С. Это безбалластное удобрение содержит 63.1% калия в пересчете на К 2О, растворимость в воде составляет 0.219 мас. долей при 0°С, 0.265мас. долей при 25°С и 0.395 мас. долей при 100°С.
Качество хлористого калия регламентировано ГОСТом, которым предусмотрен выпуск продукта двух марок: К – обогащенного кристаллизацией из растворов и Ф – флотационным обогащением калийных руд. Хлористый калий выпускается в гранулированном или крупнокристаллическом виде. По требованию потребителей могут выпускать и в мелкокристаллическом (порошкообразном) виде. Кристаллический хлорид калия способен слеживаться. Для уменьшения слеживаемости его обрабатывают раствором солянокислых солей высокомолекулярных аминов.
Сульфат калия применяют исключительно для удобрительных целей; его используют вместо хлористого калия при выращивании хлорофобных культур (табак, виноград, цитрусовые и др.), качество которых ухудшается под влиянием хлор-иона. По сравнению с хлористым калием сульфат калия обладает и лучшими физическими свойствами – он не гигроскопичен и не слеживается
Сырье
Сырьем для производства калия служит почти исключительно природный минерал сильвинит – смесь сильвина КСl и галита NаСl с содержанием калия 22-25%, считая на К 2О. Значительно реже хлорид калия получают из карналлита КСl *МgСl 2* 6Н 2О, содержащего около 17% К2О. Сульфат калия получают из лангбейнита К2SО4 *2МgSО4, шенита К2SО4 *2МgSО4*6 Н2О, каинита КСl *МgSО4*3Н2О и других минералов. Крупнейшее в мире месторождение калийных солей в РФ находится на Урале (Верхнекамское месторождение). Оно представлено сильвинитовыми и карноллитовыми рудами; происхождение его связано с испарением бассейнов древнего пермского моря. Отличительной особенностью Верхнекамского месторождения является большое содержание газов в порах и пустотах породы (Н2,СО2,СН4, N2). Содержание КСl в добываемом сильвините колеблется от 23 до 30%, NаСl – от 65 до 75%, нерастворимых глинистых веществ от 0.5 до 3.0%.
Потенциальным источником сырья для производства калийных удобрений может стать Мировой океан, в водах которого концентрация калия достигает 0.07%, что в пересчете на К2О составляет 7*1014 тонн. Сгущенная путем испарения в бассейнах и бессточных водоемах морская вода может явиться источником для промышленного получения солей калия. Таким способом получают, например, хлористый калий из рапы Мертвого моря.
Переработку сильвинитовых и карналлитовых руд на хлористый калий осуществляют:
a) методами растворения и раздельной кристаллизации, основанной на различии температурных коэффициентов растворимости солевых составляющих руды (эти методы называют еще тепловыми или галлургическими;
b) путем механического обогащения породы, главным образом флотацией; c) комбинацией флотационного обогащения с растворением и кристаллизацией мелких фракций руды.
Аналогичными приемами перерабатываются и сульфатные породы. В н.в. флотационным методом вырабатывается около 80% всего хлорида калия.
Получение хлористого калия
Флотационный способ производства. Флотационный способ выделения хлорида калия из сильвинита основан на флотогравитационном разделении водорастворимых минералов калийной руды в среде насыщенного ими солевого раствора. Это достигается селективной гидрофобизацией поверхности частиц калийных минералов с помощью флотореагентов-собирателей.
Технологические схемы флотационного производства хлорида калия зависят от минералогического и гранулометрического состава флотируемого сильвинита: содержания в нем примесей (глинистых шламов), размеров зерен компонентов и различаются методами обработки глинистых шламов. В общем случае флотационный метод выделения хлорида калия из сильвинита включает следующие операции:
d) Измельчение сильвинитовой руды до размеров частиц 1-3 мм с последующим мокрым размолом до размера 0.5 мм.
e) Отделение глинистого шлама-тонкодисперсных глинисто-карбонаных примесей методами флотации, гидравлической классификации, или гравитации.
f) Флотационное разделение водорастворимых минералов руды (сильвина и галита) в присутствии собирателей (основная флотация).
g) Перечистная флотация полученного концентрата для удаления из него оставшихся примесей.
h) Обезвоживание концентрата методами сгущения и фильтрования с возвратом в процесс оборотного раствора.
i) Сушка влажного концентрата.
Процессы мокрого размола и флотации проводят в среде солевых растворов, насыщенных водорастворимыми компонентами руды (сильвин и галит), что исключает их потери при производстве и позволяет организовать замкнутый циклический процесс. В качестве флотоагентов - собирателей на стадии отделения шлама используют реагент ФР-2 (продукт окисления уайт-спирита), на стадии основной флотации – вещества, способствующие гидрофобизации частиц сильвина: солянокислые соли высших (С10 –С22) первичных аминов, а также высокомолекулярные углеводороды. На рисунке представлена технологическая схема выделения хлорида калия из сильвинита с предварительной флотацией глинистого шлама, применяемая для переработки руд с невысоким содержанием нерастворимого остатка (менее 2.5). Для руд с более высоким содержанием его используются схемы с предварительным
Рис.8.10. Технологическая схема выделения хлорида калия из сильвинита флотационным методом.
1-бункер сильвинита, 2-мельница мокрого размола, 3- смеситель-растворитель, 4-сито, 5- флотационная машина шламовой флотации, 6-флотационная машина основной флотации, 7- флотационная машина перечистной флотации, 8-центрифуга для отделения оборотного раствора от концентрата, 9-сборник оборотного раствора, 10-сгуститель шлама, 11- сито для отделения хвостов.
механическим обесшламиванием или с отделением шлама путем введения депрессора - карбоксиметиллцеллюлозы, способствующего отделению шлама на стадии основной флотации.
В качестве реагентов пенной флотации применяют смесь карбоновых кислот. После перечистной флотации требуется сгущать глинистые шламы и подвергать их противоточной промывке, однако трудности, связанные с разрушением пены, образующейся при шламовой флотации, затрудняют проведение этих операций, что приводит к значительным потерям хлористого калия с жидкой фазой. Для повышения степени извлечения калия производят термическую обработку галитовых хвостов, содержащих некоторое количество сильвина. Для этого галитовую пульпу нагревают до 60- 70°С, при этом твердый КСl растворяется, так как при повышении температуры раствор становится ненасыщенным КСl. Затем хвосты обезвоживают и удаляют в отвал, а маточный раствор охлаждают в вакуум-кристаллизаторах для выделения из него хлористого калия. Флотационный метод эффективен при извлечении хлорида калия из высококачественных сильвинитовых руд, содержащих незначительное количество шлама. Степень извлечения хлорида калия достигает 0.90-0.92 дол. ед., а готовый продукт содержит 93-95% соли. Степень извлечения может быть повышена, если в технологической схеме предусмотрена перечистная флотация отделяемого глинистого шлама для извлечения из него хлорида калия.
Галургический способ производства Галургический способ выделения хлорида калия из сильвинита или метод избирательного растворения и раздельной кристаллизации основан на различии температурных коэффициентов растворимости хлоридов калия и натрия при их совместном присутствии, т.е. в системе «КСl - NаСl -Н2О». В растворах, насыщенных обеими солями, при повышении температуры от 20-25 до 90-100°С содержание хлорида калия возрастает примерно в два раза, а хлорида натрия несколько уменьшается. При охлаждении такого горячего раствора он становится пересыщенным относительно хлорида калия, который будет кристаллизоваться, а хлорид натрия останется в растворе. При последующем нагревании этого раствора он останется насыщенным относительно хлорида натрия и становится ненасыщенным относительно хлорида калия.
Поэтому после обработки подобным раствором нового количества сильвинита из него будет извлекаться только хлорид калия, переходя в раствор, а хлорид натрия растворяться не будет. Это свойство системы «КСl-NаСl–Н2О» и используется в галургическом методе извлечения хлорида калия из сильвинитовой руды для организации циклического цикла. Процесс галургического производства хлорида калия включает шесть основных стадий:
1) измельчение сильвинитовой руды;
2) выщелачивание хлорида калия из сильвинита горячим оборотным раствором (щелоком);
3) отделение горячего щелока от твердой фазы (хлорида натрия и пустой породы) и его осветление;
4) охлаждение раствора и кристаллизация из него хлорида калия;
5) сушка хлорида калия;
6) нагревание оборотного раствора и возвращение его на стадию выщелачивания сильвинита
Вопросы для самоконтроля
1. По каким признакам классифицируют минеральные удобрения?
2.Перечислите основные процессы солевой технологии и кратко охарактеризуйте их.
3. Какие фосфорные удобрения получают из фосфорного сырья?
4.Перечислите методы получения фосфорной кислоты и охарактеризуйте их.
5. Нарисуйте схемы производства простого и двойного суперфосфата.
6. Перечислите азотные удобрения
7. Нарисуйте принципиальную схему производства нитрата аммония.
8. Перечислите основные технологические стадии производства карбамида.
9. Что такое полный жидкостный рецикл?
10. Охарактеризуйте отличия мокрого и сухого способа получения сульфата аммония.
11. Способы получения кальциевой селитры.
12. Какие операции включает флотационный способ производства хлорида калия?
13. Какие операции включает галургический способ производства хлорида калия?
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!