В работе рассмотрено совершенствование стадии выделения бутилового ксантогената калия. Дано описание метода получения БКК и возможного метода оптимизации. Разработана принципиальная технологическая схема процесса выделения целевого продукта.
Ключевые слова: ксантогенаты щелочных металлов, флотация, БКК, сушка, гранулирование.
Бутиловый ксантогенат калия (
) применяется в качестве реагента-собирателя при обогащении руд методом флотации.
Основным считается синтез целевого продукта с использованием большого избытка воды.
Таким образом, вода реакционная и добавленная извне позволяет получать на выходе раствор БКК с необходимыми для организации циркуляционного контура свойствами, который, в свою очередь, позволит интенсифицировать перемешивание реагентов и избавиться от местных перегревов. Далее БКК поступает на стадию выделения, которая подразумевает пропускания раствора через форсунки аппарата сушки [1].
Однако наличие воды в процессе синтеза БКК может привести к гидролизу целевого продукта, что приведет к снижению его качества.
C4H9OC(S)SK + H2O → CS2 + C4H9OH + KOH
Был предложен безводный метод синтеза целевого вещества, подразумевающий раздельное получение бутилата калия и бутилового ксантогената калия. Сравнение описанных методов синтеза представлено в таблице 1.
Таблица 1
Сравнение параметров способа промышленного аналога инового способа получения БКК
|
Параметр процесса |
Промышленный аналог |
Новый способ |
|
Режим проведения процесса синтеза |
Периодический режим |
Периодический режим |
|
Число стадий в процессе |
3 |
3 |
|
Продолжительность стадии синтеза |
90 мин |
70 мин |
|
Присутствие катализатора в системе |
- |
- |
|
Давление процесса |
1,5 бар в линии нагнетания циркуляцоного насоса |
- |
|
Температура синтеза |
27–37°С |
25– 35 °С |
|
Фазовое состояние системы |
жидкость-жидкость |
жидкость-жидкость |
|
Мольное соотношение реагентов |
|
|
|
Выход БКК |
82,6 % |
93,2 % |
|
Реакторный узел |
Реактор емкостной с циркуляционным контуром и мешалкой |
Реактор емкостной со сплошной рубашкой и мешалкой |
Безводный метод получения БКК подразумевает получение суспензии, которую пропустить через форсунки аппарата сушки будет невозможно [3].
Вследствие этого на стадии выделения продукта предполагается использование системы, состоящей из трех аппаратов. На рисунке 1 изображена принципиальная схема стадии выделения бутилового ксантогената калия.
Со стадии синтеза целевой продукт поступает в отстойник непрерывного действия 3 с коническими полками. Далее осветленная жидкость (бутанол) отводится для дальнейшего использования на стадии синтеза, а осадок (БКК) поступает в сушилку непрерывного действия в псевдоожиженном слое позиции 5 посредством питателя позиции 3. Сушильный агент — горячий воздух или топочные газы, разбавленные воздухом, который попадает в смесительную камеру позиции 2 посредством вентилятора 1, проходит с заданной скоростью через отверстия решетки камеры сушки и поддерживает на ней материал в псевдоожиженном состоянии. Высушенный материал ссыпается через штуцер и удаляется транспортером. Отработанные газы очищаются от унесенной пыли в циклоне 4, после чего выбрасываются в атмосферу посредством вентилятора 11. Подсушенный БКК подается в гранулятор роторного типа позиции 9, где обретает товарный вид и идет на хранение и дальнейшую реализацию.
Рис. 1. Принципиальная схема выведения БКК
Литература:
- Лебедев Н. Н. Теория химических процессов основного органического и нефтехимического синтеза: учеб. для вузов. — М.: Химия, 1984. — 375с.
- Винников Л. И. Гранулирование порошкообразных химических продуктов: учеб. для вузов. — М.:НИИТЭХИМ, 1977. — 39с.
- Оптимизация процесса получения бутилксантогената калия / П. А. Гуревич [и др.] // Вестник технологического университета. — 2015. — Т. 18, вып. 4. — С. 172–174.
1
