Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...
РАСТВОРЕНИЯ полиминеральных калийных РУДЫ Прикарпатье

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАСТВОРЕНИЯ полиминеральных

калийной руды Прикарпатье в солевом растворе

Исследованы условия растворения полиминеральной калийной руды, содержащей (%): лангбейниту - 33,18, ангидрита - 0,62, полигалит - 5,53, каинита - 16,69, Сильвина - 0,76 , галит - 30,97, остальные - нерастворенный остаток + влага. Для ее растворения использовали воду, насыщенный раствор NaCl и раствор из хвостохранилища. Результаты выполненных исследований свидетельствуют о перспективности процесса растворения труднорастворимых калийных минералов в воде.

ЛИТЕРАТУРА

Лунькова Ю.Н., Хабер Н.В. Производство концентрированных калийных удобрений из полиминеральных руд. - К.: Техника, 1980. - 158 с.

Ковалишин И.И., Гребенюк Д.В., Окрепкий И.М. и др. Уточнение степени растворения лангбейнита при переработке полиминеральных руд на КХМК //Технология получения бесхлоридных калийных удобрений: Тр. ВНИИГ - Л.: Химия, 1975. - Вып. 74. - С.75-78.

Морачевский Ю.В., Петрова Е.М. Методы анализа рассолов и солей. - М.: Химия, 1965. - 403 с.

Карпец М.В., Костив И.Ю. Поле минеральные калийные руды Прикарпатья. Переработка с растворением в воде //Химическая промышленность Украины. - 2007. - № 2. - С. 29-32.

Одновременное присутствие легкорастворимых и труднорастворимых калийных минералов, а также наличие легкорастворимого галит, обусловливает значительные трудности при переработке полиминеральных калийных руд [1]. Так, при их растворении в ограниченном количестве воды или солевых растворах в жидкую фазу переходят легкорастворимые калийные минералы (сильвин, каинит), а также частично галит. В нерастворенном остатке содержится около 80% лангбейниту, галит и весь полигалит. Такой остаток нужно дополнительно переробробляты с целью более полного извлечения нерастворенных калийных минералов в удобрение.

Растворение водой и водными растворами солей является самым простым и распространенным методом переработки калийных руд. Полиминеральные калийные руды содержат минералы, которые отличаются растворимостью в воде и водных растворах. Так, один из основных калийных минералов полиминеральных руд, каинит относительно быстро растворяется в воде, а в присутствии хлорида или сульфата магния скорость его растворения снижается. При повышении температуры скорость растворения каинита растет, однако при температуре выше 70 0С из раствора начинает кристаллизоваться лангбейнит.

Лангбейнит в воде растворяется медленно, поэтому насыщения им раствора достигается в течение долгого времени, при фракции лангбейниту 0,5 мм насыщение происходит только через 4 часа. В присутствии в растворе хлорида и сульфата магния скорость его растворения снижается. Повышение температуры увеличивает скорость растворения лангбейниту [2], однако выше температуры 60 0С она снижается из-за его стабилизацию. Растворимость Сильвина в воде и водных солевых растворах высока и увеличивается с повышением температуры.

полигалит из-за образования на его поверхности гипса имеет низкую скорость растворения в воде, несколько повышается с повышением температуры и в присутствии в растворе некоторых солей. В частности, положительно влияют хлорид натрия, нитраты кальция, магния и натрия, карбонат аммония, хлориды калия, натрия. Сульфаты натрия и калия снижают скорость растворения полигалит. На скорость растворения практически всех минералов негативно влияют глинистые примеси. При переработке полиминеральных калийных руд Прикарпатья за галургийним способом в раствор переходит до 98% каинита, 92-100% Сильвина и 22-23% лангбейниту, растворимость последнего не повышается при значительных разбавления. Полигалит при данных условиях практически не растворяется. Низкая растворимость лангбейниту и полигалит, а также неполное растворение каинита и Сильвина является причиной низкой степени извлечения калия из руды в раствор, который по существующей технологии не превышает 60%.

Породы полиминеральных калийных руд отличаются также по содержанию глины: лангбейнитова, например, содержит 1-2% глины, а галитова, сильвинова, каинитова является високоглинистимы. При одноступенчатой растворении руды в первую очередь растворяются легкорастворимые минералы: сильвин и частично галит, при этом высвобождаются глинистые примеси. Каинит растворяется медленнее. При насыщении раствора каинита солями MgSO4 и KCl натрий хлорид висолюеться в твердую фазу. Итак, в раствор переходит лишь около 17% NaCl, но в нем остается вся глина. Если растворения руды использовать насыщенный при температуре 70 0С раствор NaCl, то из руды галит не будет растворяться и тем самым можно уменьшить загрязнение насыщенного раствора глинистыми примесями. При этом облегчится их отделения от раствора и уменьшатся потери полезных компонентов. С этой целью проводили опыты с растворения руды в насыщенном растворе NaCl при температуре 70 0С. Объектом исследования была полиминеральная калийная руда состав, (мас.%): K + -10,00, Mg2 + - 5,74, Na + - 11,94, Са2 + - 0,92, Cl-- 21,53, SO42-- 33,46, Н2О - 6,15, Н.З. - 10,26 (или лангбейниту K2SO4 • MgSO4 - 33,18, ангидрита CaSO4 - 0,62, полигалит K2SO4 • MgSO4 • 2CaSO4 • 2H2O - 5,53, каинита KCl • MgSO4 • 3H2O - 16,69 , Сильвина KCl-0,76, галит NaCl-30,97, остальные - нерастворенный остаток + влага). Растворение проводили в стеклянном термостатованому реакторе. Температуру поддерживали с помощью термостата с точностью ± 0,1 0С. Перемешивание осуществляли пропеллерной мешалкой со скоростью 500 об /мин. Через определенные промежутки времени отбирали пробы суспензии, которые фильтровали под вакуумом на фильтровальной воронке. Фильтрат собирали в предварительно взвешенную пробирку и анализировали на содержание ионов К + и Na + с помощью Пламенно-фотометрического, Mg2 + и Са2 + - Комплексонометрический, Cl-- меркурометричного и SO42-- гравиметрического методов анализа [3]. Для сравнения проводили растворения руды при аналогичных условиях в воде. Полученные результаты приведены на рис. 1.

Рис. 1 Зависимость концентрации ионов (С) K + (1), Na + (2), SO42-(3)

в растворе от продолжительности растворения руды в воде - (a)

и насыщенном растворе NaCl - (b).

Как видим концентрация К + при растворении в воде возрастает от 2,97 до 3,76, а в насыщенном растворе NaCl от 2,63 до 3,61 в течение первых 20 мин, а при дальнейшем растворении несколько уменьшается, что можно объяснить различными условиями для образования минералов и вторичным солеобразования. Что касается концентрации сульфатов, то в воде благоприятные условия для большего их изъятия из руды. При насыщении раствора калийно-магниевыми солями постепенно концентрация Na + за счет висолення уменьшается, раствор соли является насыщенный ионами натрия, поэтому галит останется в нерастворенном остатка. Так, при растворении руды в насыщенном растворе NaCl концентрация Na + уменьшается с 8,65 мас. % До 7,61 мас. % Через 30 мин, а при растворении в воде возрастает до 7,57 мас. %. Растворение в насыщенном растворе соли замедляет процесс растворения некоторых минералов, в частности лангбейниту и каинита. В таблице 1 приведены данные степени извлечения ценных компонентов при растворении в насыщенном растворе NaCl и в таком же количестве

Загрузка...

Страницы: 1 2