Изучение влияния температуры на конверсию сульфата калия



Температура в обеих стадиях конверсии зависит от растворимости входящих и образовывающих солей в водной системе. На первой стадии конверсии по результатам исследований установили оптимальную температуру 50–60 ºС. Все действующие технологии по получению сульфата калия рассчитаны на использование безводного сульфата натрия в качестве сырья, и процесс конверсии проводился при 25 ºС. В этих технологиях приходилось извлечь получившуюся глауберовую (сульфат натрия

10-водный) соль при дополнительной стадии охлаждения до 0 ºС. Мы использовали местное сырье мирабилит (сульфат натрия 10-водный) Темрюкского месторождения. Результаты лабораторного исследования показали, что при 25 ºС мирабилит полностью не растворяется. Поэтому полученный в первой стадии конверсии продукт содержит в составе излишки сульфата натрия, нерастворившийся хлорид калия, хлорид натрия.

Таблица 1

Влияние температуры конверсии на плотность суспензии глазерита при Ж: Т = 1: 1

Температура конверсии, °С	Температура, °С
	20	40	60	80
20	1,422	1,381	1,350	1,317
40	1,428	1,388	1,358	1,326
60	1,434	1,394	1,367	1,334
80	1,442	1,404	1,377	1,346

Исследования показали, что с повышением температуры растворимость мирабилита повышается и отделяется в ионы. Оптимальная температура конверсии первой стадии получилась 50–60 ºС. По разработанной нами технологии можно не проводить дополнительную стадию охлаждении до 0 ºС для кристаллизации глауберовой соли.

На второй стадии конверсии мирабилита с хлоридом калия взяли температуру

25 ºС. С повышением температуры растворимость сульфата калия повышается, и маточный раствор становится ненасыщенным сульфатом калия, в то время растворимость хлорида натрия остается неизменной.

Таблица 2

Влияние температуры конверсии на вязкость суспензии глазерита при Ж: Т = 1: 1

Температура конверсии, °С	Температура, °С
	20	40	60	80
20	4,300	3,540	2,806	2,090
40	4,160	3,370	2,660	1,949
60	4,000	3,250	2,545	1,835
80	3,840	3,124	2,439	1,729

Рис. 1. Влияние температуры на конверсию глазерита. Ж: Т = 1: 1.

Рис. 2. Влияние температуры на конверсию глазерита. Ж: Т = 1: 1

Таблица 3

Влияние температуры на плотность суспензии сульфата калия при Ж: Т = 1: 1

Температура конверсии, °С	Температура, °С
	20	40	60	80
20	1,480	1,410	1,345	1,275
40	1,382	1,316	1,254	1,18
60	1,292	1,226	1,160	1,086
70	1,25	1,185	1,115	1,037
80	1,205	1,137	1,069	1,000
100	1,123	1,065	0,993	0,925

Таблица 4

Влияние температуры на вязкость суспензии сульфата калия при Ж: Т = 1: 1

Температура конверсии, °С	Температура, °С
	20	40	60	80
20	2,237	2,082	1,950	1,800
40	1,947	1,800	1,652	1,510
60	1,684	1,536	1,400	1,260
70	1,504	1,362	1,221	1,086
80	1,362	1,215	1,073	0,945
100	1,054	0,919	0,771	0,636

Рис. 3. Влияние температуры на плотность суспензии сульфата калия при Ж: Т = 1: 1.

Рис. 4. Влияние температуры на вязкость суспензии сульфата калия при Ж: Т = 1: 1

И полученный продукт при высокой температуре получается с содержанием хлоридов калия и натрия. По ТУ содержание хлоридов в готовой продукции не должно превышать 0,8%. При 25 ºС получающийся сульфат калия во второй стадии отвечает всем требованием ГОСТа.

Литература:

1. Рахматов, Х. Б. ; Самадий, М. А. и др. Получение сульфата калия ионообменным методом. «Иқтисодни модернизация қилиш ва технологик янгилаш шароитида фан-таълим-ишлаб чиқариш интеграциясини ривожлантириш муаммолари ва ечимлари» Республика илмий-амалий анжумани илмий мақолалари тўплами. 29–30 май. 2015 йил. Қарши, — 2015. ‑ 212–213 б.