Разработка мероприятий по повышению эффективности производства на БКПРУ – 4

 

2.3. Требования, предъявляемые к качеству готового продукта.

На БКПРУ-4 осуществляется выпуск хлористого калия:

• с массовой долей К₂О не менее 60 %, в соответствии с ГОСТ 4568-95 «Калий хлористый», марка «мелкий», 1-ый сорт, СТО СПЭКС 001-98 с изм. 1-10 «Калий хлористый, поставляемый на экспорт», марка «С»,

ТУ 2184-041-00203944-2004 с изм. 1 «Калий хлористый (для экспорта)», марки «белый кристаллический  стандарт» и «розовый кристаллический  стандарт», ТУ 2111-038-00203944-2003 «Концентрат  минеральный «Сильвин»;

• с массовой долей К₂О не менее 62 %, в соответствии с ТУ 2184-072-00209527-2001 (переиздание 2003 г. с изм. 1), с изм. 2 «Калий хлористый 98 %»  и ТУ 2184-041-00203944-2004 «Калий хлористый (для экспорта)», марка «белый кристаллический стандарт».

На БКПРУ-4 обработку хлористого калия осуществляют  с получением «белого» и окрашенного («розового») продукта. При выпуске «белого» продукта обработку хлористого калия осуществляют смесью, содержащей антислеживатель - железистосинеродистый калий, соду и пылеподавитель (по патенту РФ № 1520006 от 22.06.93). При выпуске «розового» продукта обработку получаемого хлористого калия осуществляют красящей суспензией, содержащей антислеживатель - железистосинеродистый калий, пылеподавитель и пигмент красный железоокисный, окрашивающий продукт в розовый цвет (по патенту РФ № 2145950 от 27.02.2000).

Массовая доля железистосинеродистого калия в готовом продукте должна составлять не менее 0,0030 %.

По требованию потребителя допускается выпуск хлористого калия, не обработанного  антислеживателем; при этом показатель «Рассыпчатость» не нормируется.

Хлористый калий  должен храниться в складских  помещениях, исключающих попадание  атмосферных осадков (дождь, снег) и  грунтовых вод. Допускается хранение продукта в контейнерах на площадках  с твердым покрытием.

Хлористый калий отгружают в упакованном виде или насыпью в крытых железнодорожных вагонах (минераловозах, зерновозах).

Хлористый калий упаковывают  в мягкие водонепроницаемые специализированные контейнеры, пригодные для транспортировки  сыпучих грузов согласно утвержденной нормативной документации.

Т а б л и ц а 2.1 - Физико-химические показатели хлористого калия, выпускаемого в соответствии с ГОСТ 4568-95

 

Наименование  показателя	Норма для марки  “мелкий”, 1-ый сорт
1 Внешний вид	Мелкие кристаллы  серовато-белого цвета или мелкие зерна различных оттенков красно-бурого цвета
2 Массовая доля  хлористого калия в пересчете  на К20, %, не менее	60
3 Массовая доля  воды,  %, не более	1,0
4 Гранулометрический  состав (массовая доля фракций)	Не нормируется
5 Рассыпчатость, %	100

 

3. Описание технологического процесса получения готового продукта.

3.1. Принципиальная  схема производства.

 

Дробл. сильвинит

               Растворяющ. щелок                           Галитовый отвал

 

                          Солевой шлам                           Насыщенный щелок 

 

                                                  Осветл. насыщ. щелок

Маточный раствор

                                              кристаллизат

            

         

Процесс получения хлористого калия состоит из следующих основных технологических стадий.

1. Растворение сильвинитовой руды (далее по тексту – сильвинита) горячим растворяющим щелоком с целью получения раствора с высокой степенью насыщения по КСl при одновременном максимальном выщелачивании КСl из сильвинита.

2. Обезвоживание галитового отвала.

3. Осветление горячего насыщенного раствора от солевого и глинистого шлама и вывод сгущенной суспензии глинисто-солевого шлама из технологического процесса.

4. Кристаллизация хлористого калия на установке регулируемой вакуум-кристаллизации, состоящей из 7 корпусов, с получением продукта требуемого качества и одновременной рекуперацией тепла, содержащегося в горячем насыщенном растворе.

5. Обезвоживание суспензии кристаллизата.

6. Сушка кристаллизата в печах «кипящего слоя» (КС),  обеспыливание, классификация и охлаждение сухого хлористого калия.

7. Обработка хлористого калия реагентами-антислеживателями для предотвращения его слеживаемости при дальнейшем хранении и транспортировании.

  8. Формирование растворяющего щелока и его нагрев.

 

3.2. Описание принципиальной схемы.

Производство хлористого калия  галургическим методом (растворения-кристализации) основано на различной зависимости  растворимостей хлористого калия и  хлористого натрия от температуры. При совместном растворении хлористого калия и хлористого натрия растворимость первого с повышением температуры резко возрастает, а растворимость хлористого натрия изменяется незначительно. Поэтому процесс растворения (выщелачивания) хлористого калия из сильвинита производится горячим насыщенным раствором (щелоком). На процесс выщелачивания хлористого калия из сильвинита оказывают влияние температура, состав растворяющего щелока, состав и степень измельчения (грансостав) сильвинита, количественное соотношение сильвинита и растворяющего щелока, взаимное направление движения твердой и жидкой фаз, конструктивная форма аппаратов (растворителей) и интенсивность перемешивания. Температурный режим растворения играет особую роль, так как с повышением температуры увеличивается содержание хлористого калия в растворе и, следовательно, степень извлечения его из исходного сырья. Оптимальная температура, при которой происходит более полное выщелачивание хлористого калия, в зоне растворения составляет 100-104 °С. Соответствующая этой температуре концентрация хлористого калия составляет 332 гр. / 1000 гр. Н2О (степень насыщения 0,95), концентрация хлористого натрия 274 гр. / 1000 гр. Н2О. При снижении температуры концентрация хлористого калия снижается, следовательно уменьшается выход хлористого калия с единицы объема перемешенного щелока. В процессе растворения в раствор быстрее переходит хлористый натрий, т.к. его содержание в руде составляет около 70 %. В дальнейшем по мере насыщения раствора хлористым калием, хлористый натрий выпадает в виде мелкого солевого шлама. Полученный горячий крепкий щелок проходит очистку от солевого и глинистого шламов путем отстаивания. Из осветленного горячего щелока производят кристаллизацию хлористого калия в четырнадцатиступенчатой вакуум-кристаллизационной установке. Полученные кристаллы хлористого калия отделяют от охлажденного маточного щелока, сушат и выпускают в качестве продукции, а маточный щелок после подогрева возвращают на выщелачивание новых порций хлористого калия.

 

 

 

4. Факторы и параметры, определяющие ценность продукции

 

Ключевыми параметрами  влияющими на потребительскую ценность продукции является качество.

Технические требования, предъявляемые к продукции "Калий  хлористый, поставляемый на экспорт, марка «мелкий» в соответствии с ГОСТ 4568-95:

1. Внешний вид у продукции – мелкие  кристаллы серовато-белого цвета или мелкие зерна различных оттенков красно-бурого цвета;
2. Массовая доля хлористого калия в пересчете на К₂0, не менее 60%;
3. Гранулометрический состав (массовая доля фракций) – не нормируется;
4. Массовая доля воды не более 1,0%;
5. Рассыпчатость 100%.

Для обеспечения 100% рассыпчатости, снижения слёживаемости  продукта и увеличения срока хранения хлористый калий после сушки  охлаждают и обрабатывают реагентами.

Таблица 4.1

Ключевые технологические  факторы	Параметры продукции, определяемые величиной фактора	Примечания
1. Расход реагентов	1. Массовая доля воды	ГОСТ 4568 – 95
2. Температура г.п.
1. Расход реагентов (красителя)	2. Себестоимость
2. Затраты на окрашивание

 

 

 

 

5. Разработка мероприятий по повышению эффективности         производства

5.1. Критический  анализ существующей технологии

В настоящее  время при выпуске «розового» продукта обработку получаемого  хлористого калия осуществляют красящей суспензией, содержащей антислёживатель – железистосинеродистый калий, пылеподавитель и пигмент красный железоокислый, окрашивающий продукт в розовый цвет. У данного способа окрашивания существуют следующие недостатки:

1. Внесение в готовый продукт дополнительной влаги (с красящей суспензией) после высушивания продукта;
2. Низкая степень охлаждения (для самоиспарения дополнительной влаги);
3. Загрязнение склада готовой продукции при наработке окрашенного продукта.

Таблица 5.1

Параметры продукции		Ключевой фактор технологии		Необходимый уровень		Конкуренты
Наименование	Направление	Наименование	Направление	Параметр	Фактор
1. Массовая доля  Н2О	Не более 0,5	Расход воды с красителем	- ие до 0       м³/т 6-8 л/т	ГОСТ 4568 – 95	0 м³/т	0,5
2. Себестоимость	- ие	Расход реагента	- ие с 6-8          л/т до 0,5 л/т

 

 

 

5.2. Обоснование выбранного способа устранения недостатков     существующей технологии

 

Предлагается  разработать схему сухого окрашивания  непосредственно перед отгрузкой  в вагоны. Результатом предложенных изменений является снижение массовой доли воды в готовом продукте, снижение расхода красителя, а также отсутствие необходимости чистки складских помещений при переходе с производств окрашенного продукта на «белый» продукт.

 

5.3. Сравнительный анализ основных показателей действующей технологии и предлагаемого варианта

 

Результаты  сравнительного анализа основных показателей  действующей технологии и предлагаемого  варианта представим в табличной  форме.

Таблица 5.2

Показатель	Окрашивание с  внесением доп. влаги	Предлагаемый  вариант (сухое окрашивание)
1. Расход воды с красителем	6-8 л/т	0
2. Расход реагента	0,5 л/т	-

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В данной курсовой работе была дана характеристика готового продукта розового хлористого калия марки «мелкий» производимого на химической обогатительной фабрике БКПРУ-4.

Далее была описана  технология производства указанного продукта.

В последней  части курсовой работы были выявлены недостатки существующей технологии и предложено альтернативное решение обнаруженных недостатков.

Предложенный  альтернативный вариант актуален в  современных условиях т.к. данная схема сухого окрашивания приводит к снижению затрат, а это в свою очередь приводит к снижению себестоимости конечного продукта, что позволит предприятию предлагать свою продукцию по цене ниже существующей и получить преимущество перед конкурентами за счет привлечения покупателей конкурентов.