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:
- 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.
