Исследование процесса конверсии сульфата калия из хлорида калия Тюбегатанского месторождения и мирабилита Тумрукского месторождения | Статья в журнале «Техника. Технологии. Инженерия»

Авторы: , ,

Рубрика: Химическая технология и промышленность

Опубликовано в Техника. Технологии. Инженерия №1 (7) январь 2018 г.

Дата публикации: 21.10.2017

Статья просмотрена: 15 раз

Библиографическое описание:

Рахматов Х. Б., Султонов Н. Н., Буронов Ф. Э. Исследование процесса конверсии сульфата калия из хлорида калия Тюбегатанского месторождения и мирабилита Тумрукского месторождения // Техника. Технологии. Инженерия. — 2018. — №1. — С. 35-39. — URL https://moluch.ru/th/8/archive/76/2753/ (дата обращения: 18.08.2018).



Для экспериментов использовали хлорид калия ДЗКУ, полученный флотационным методом из Тюбегатанского месторождения, следующего химического состава, масс. %: KCI — 98,23, NaCI — 0,77, Н2О — 1,0 и очищенный мирабилит Темрюкского месторождения следующего химического состава, масс. %: Na2SO4 45,55, Н2О — 54,45.

Опыты по конверсии сульфата калия проводили на лабораторной установке, состоящей из стеклянного кварцевого реактора с мешалкой и электрическим подогревом. Температуру конверсии в реакторе поддерживали с помощью контактного термометра ТК-300 с точностью ±1 °С. Скорость вращения и температура непрерывно регулировались.

Конверсию получения сульфата калия проводили в две стадии: I — превращение мирабилита, хлорида калия в глазерит и маточный раствор глазерита. II — взаимодействие получающегося в стадии I глазерита с KCI и водой с образованием сульфата калия.

Маточный раствор после первой стадии подвергали упариванию с целью извлечение из маточного раствора хлорида натрия [1].

На первой стадии конверсии взаимодействует мирабилит и хлорид калия с маточным раствором с образованием глазерита. Оптимальное время конверсии составляет 1 час. Температура первой стадии 50–60 °С. Результаты исследования показали, что при 50–60 °С входящая в состав мирабилита вода отделится, и мирабилит растворяется в виде ионов Na+ // SO42-– H2O.

Рис.1. Влияние Ж: Т на плотность (г/см3) суспензии глазерита

Рис. 2. Влияние Ж: Т на вязкость (мПа·с) суспензии глазерита

Таблица 1

Влияние Ж: Тна плотность (г/см3) суспензии глазерита

Ж: Т

Температура, °С

20

40

60

80

0,6: 1

1,403

1,364

1,320

1,274

0,8: 1

1,316

1,277

1,238

1,194

1,0: 1

1,233

1,194

1,162

1,124

1,2: 1

1,160

1,122

1,087

1,056

1,4: 1

1,094

1,056

1,024

0,998

Таблица 2

Влияние Ж: Тна вязкость (мПа·с) суспензии глазерита

Ж: Т

Температура, °С

20

40

60

80

0,6: 1

2,924

2,564

2,196

1,828

0,8: 1

2,510

2,168

1,830

1,489

1,0: 1

2,100

1,772

1,460

1,142

1,2: 1

1,686

1,385

1,104

0,811

1,4: 1

1,280

1,020

0,767

0,500

В расчетах вводимой на первой стадии воды нужно учитывать входящую в состав мирабилита H2O. Это нужно для того, чтобы после конверсии получит насыщенный маточный раствор. Излишки воды приводят к ненасыщенности маточника и дополнительной расход тепловой энергии для упаривания.

Рис. 3. Влияние Ж: Т на плотность (г/см3) суспензии сульфата калия

После конверсии 60 минут при температуре 50–60 °С образовывается глазерит с химической формулой Na2SO4·3K2SO4. Глазерит образовался в виде белого порошка. Полученный глазерит извлекали с помощью фильтрации. Фильтрацию проводили в колбе Бунзена с помощью бумажного фильтра. Фильтруемость очень хорошая. Полученный после фильтрации глазерит сушили в сушильном шкафе.

Рис. 4. Влияние Ж: Т на вязкость (мПа·с) суспензии сульфата калия

Таблица 3

Влияние Ж: Тконверсии на плотность суспензии

Ж: Т

Температура, °С

20

40

60

80

0,6: 1

1,444

1,409

1,372

1,340

0,8: 1

1,408

1,374

1,340

1,308

1,0: 1

1,374

1,342

1,308

1,277

1,2: 1

1,340

1,310

1,278

1,246

1,4: 1

1,307

1,276

1,244

1,212

1,5: 1

1,273

1,241

1,208

1,174

Маточный раствор после первой стадии упаривали с целью извлечение из маточника NaCI. В начале первой стадии при добавлении компонентов нужно рассчитать количество маточника, чтобы после фильтрации получали насыщений раствор с хлоридом натрия. Кроме того, трудно установит степень упаривания ненасыщенного маточного раствора. Это нужно, чтобы при упаривании извлечь максимальное количество чистого хлорида натрия и получить насыщенный маточный раствор глазерита. Степень упаривания маточного раствора после извлечения глазерита 29–42 % содержащейся воды.

Таблица 4

Влияние Ж: Тконверсии на вязкость суспензии

Ж: Т

Температура, °С

20

40

60

80

0,6: 1

2,037

1,774

1,510

1,240

0,8: 1

1,922

1,645

1,388

1,118

1,0: 1

1,819

1,547

1,277

1,000

1,2: 1

1,716

1,440

1,162

0,880

1,4: 1

1,620

1,337

1,061

0,758

1,5: 1

1,523

1,250

0,959

0,642

Выбрана оптимальная температура 100 °С, при атмосферном давлении испарение воды в процентах должно составлять чуть ниже 39 %, чтобы получать чистый кристаллизат NaCI. Фильтрация должно проводиться при высокой температуре. Горячий раствор от испарения насыщен только NaCI, однако не KCI и не глазеритом. При охлаждении этого раствора достигается последовательное насыщение глазеритом и хлоридом калия. При охлаждении до температуры ниже 40 °С образуется суспензия из KCI, глазерита и незначительных количеств NaCI. Раствор насыщается глазеритом, KCI и NaCI, таким образом, имеет фактически такое же молярное соотношение, как и маточный раствор глазерита из стадии конверсии. Суспензию таким образом можно подавать в стадию конверсии.

Упаривание проводили при атмосферном давлении. Время упаривания при 100 °С составило 16 минут после кипения воды (35–39 %). Дальнейшее упаривание маточного раствора приводит к осаждению сульфатов, в особенности глазерита.

Во второй стадии взаимодействует полученный в технологической стадии I глазерит с хлоридом калия и водой, с образованием сульфата калия. Результаты исследования показывают, что оптимальная продолжительность конверсии составляет 30 минут. Температура второй стадии 25 °С.

Литература:

  1. Самадий М.; Мирзакулов, Х. Ч.; Кучаров Б.; Джураева С. Технология получения сульфата калия конверсионным методом из мирабилита Темрюкского месторождения и хлорида калия Тюбегатанского месторождения. // Аналитик кимё фанининг долзарб муаммолари — 2010: III Республиканская научно-техническая конференция. ‑31–23 апреля 2010. — Термиз, — 2010. — С. 227–228.
Основные термины (генерируются автоматически): KCI, влияние Ж, маточный раствор, хлорид калия, стадий конверсии, температура, стадий, насыщенный маточный раствор, атмосферное давление, химический состав.

Похожие статьи

KCI, влияние Ж, маточный раствор, хлорид калия, стадий...

Исследование процесса конверсии сульфата калия из хлорида... KCI, влияние Ж, маточный раствор, хлорид калия, стадий конверсии, температура, стадий, насыщенный маточный раствор, атмосферное давление, химический состав.

Исследование процесса конверсии хлорида калия с нитратом...

Конверсию получения сульфата калия проводили в две стадии: I — превращение мирабилита, хлорида калия в глазерит и маточный раствор глазерита. II — взаимодействие получающегося в стадии I глазерита с KCI и водой с образованием сульфата калия.

Изучение влияния температуры на конверсию сульфата калия

влияние температуры, температура конверсии, стадий конверсии, хлорид калия, сульфат натрия, повышение температуры, плотность суспензии сульфата калия, вязкость суспензии сульфата калия...

Теоретический анализ систем, обосновывающих получения...

хлорид калия, нитрат аммония, KCI, нитрат калия, конверсия, минута конверсии

На первой стадии конверсии взаимодействует мирабилит и хлорид калия с маточным раствором с образованием глазерита.

Изучение влияния температуры на конверсию сульфата калия.

Технология получения технического хлористого натрия из...

Маточный раствор после первой стадии упаривали с целью извлечение из маточника NaCI. Это нужно, чтобы при упаривании извлечь максимальное количество чистого хлорида натрия и получить насыщенный маточный раствор глазерита.

Особенности химического и минералогического состава...

Исследование процесса конверсии сульфата калия из хлорида... II — взаимодействие получающегося в стадии I глазерита с KCI и водой с образованием сульфата калия. Маточный раствор после первой стадии подвергали упариванию с целью извлечение из маточного...

Получение сульфата натрия конверсией хлорида натрия...

Исследование процесса конверсии сульфата калия из хлорида... Конверсию получения сульфата калия проводили в две стадии: I — превращение мирабилита, хлорида калия в глазерит и маточный раствор глазерита.

Исследование процесса конверсии сульфата натрия нитратом...

После отделения центрифугированием готового продукта — нитрита натрия, маточный раствор нитрита натрия вновь возвращается на стадию выпарки (по первому варианту).

Похожие статьи. Исследование процесса конверсии хлорида калия с нитратом...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

KCI, влияние Ж, маточный раствор, хлорид калия, стадий...

Исследование процесса конверсии сульфата калия из хлорида... KCI, влияние Ж, маточный раствор, хлорид калия, стадий конверсии, температура, стадий, насыщенный маточный раствор, атмосферное давление, химический состав.

Исследование процесса конверсии хлорида калия с нитратом...

Конверсию получения сульфата калия проводили в две стадии: I — превращение мирабилита, хлорида калия в глазерит и маточный раствор глазерита. II — взаимодействие получающегося в стадии I глазерита с KCI и водой с образованием сульфата калия.

Изучение влияния температуры на конверсию сульфата калия

влияние температуры, температура конверсии, стадий конверсии, хлорид калия, сульфат натрия, повышение температуры, плотность суспензии сульфата калия, вязкость суспензии сульфата калия...

Теоретический анализ систем, обосновывающих получения...

хлорид калия, нитрат аммония, KCI, нитрат калия, конверсия, минута конверсии

На первой стадии конверсии взаимодействует мирабилит и хлорид калия с маточным раствором с образованием глазерита.

Изучение влияния температуры на конверсию сульфата калия.

Технология получения технического хлористого натрия из...

Маточный раствор после первой стадии упаривали с целью извлечение из маточника NaCI. Это нужно, чтобы при упаривании извлечь максимальное количество чистого хлорида натрия и получить насыщенный маточный раствор глазерита.

Особенности химического и минералогического состава...

Исследование процесса конверсии сульфата калия из хлорида... II — взаимодействие получающегося в стадии I глазерита с KCI и водой с образованием сульфата калия. Маточный раствор после первой стадии подвергали упариванию с целью извлечение из маточного...

Получение сульфата натрия конверсией хлорида натрия...

Исследование процесса конверсии сульфата калия из хлорида... Конверсию получения сульфата калия проводили в две стадии: I — превращение мирабилита, хлорида калия в глазерит и маточный раствор глазерита.

Исследование процесса конверсии сульфата натрия нитратом...

После отделения центрифугированием готового продукта — нитрита натрия, маточный раствор нитрита натрия вновь возвращается на стадию выпарки (по первому варианту).

Похожие статьи. Исследование процесса конверсии хлорида калия с нитратом...

Посетите сайты наших проектов

Задать вопрос