Федеральное агентство по образованию  РФ

Пермский  национальный исследовательский политехнический  университет

Березниковский  филиал 
 
 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ

по  дисциплине « Обогащение полезных ископаемых »

на  тему « Производство хлористого калия  галургическим методом. Стадия растворения. » 
 

Работу                                                                                     

выполнил

студент

                                                                      группы ЭиУ-08з

                                                                                    Сапега Е.В. 

Работу  проверил

ст. преподаватель

Норина  Н.В. 

Дата  сдачи 

Дата  защиты 

Оценка  защиты 
 
 
 
 

Березники

2012 год 

 

                                                      СОДЕРЖАНИЕ 
 
 

 

ВВЕДЕНИЕ

     Содержащие  калий вещества применяются в  сельском хозяйстве. Кроме того, соединения калия в значительных количествах используют в текстильной, стекольной, мыловаренной, фармацевтической, целлюлозно-бумажной, кожевенной, химической  промышленности, а также в черной и цветной металлургии.

     Применение  удобрений не только увеличивает  урожай, но и улучшает качество сельскохозяйственной продукции.

     Калий играет важную роль в регулировании  жизненных процессов, происходящих в растениях. В частности он выполняет следующие физиологические функции: влияет на углеводный обмен, т.е. на образования разложения и передвижение крахмала; оказывает влияние на азотный обмен и синтез белка зеленых растениях; регулирует активность других минеральных элементов питания; нейтрализует органические кислоты, играющие важную физиологическую роль; активизирует различные ферменты; стимулирует рост молодых растений и улучшает их водный режим.

     Обычно  хлористый калий (KCl) выпускается в виде порошкообразного продукта, полученного флотационным или галургическим методом. Хлористый калий, получаемый флотационным методом, обычно имеет окраску от розовой до красной. Продукт, полученный галургическим методом – белый.

     Основное  вещество продукта - хлорид калия KCI - имеет  относительную молекулярную массу 74,55, плотность 1,99 г/см³ при 20^оС, температуру плавления 776^оС, температуру кипения ~1500 ^оС, стандартную молярную теплоемкость (С_р^о), равную 51,29 Дж/(моль.К) при 25 ^оС.

     Гигроскопическая  точка хлористого калия при 25 ^оС, в зависимости от содержания примесей в продукте, составляет 72-81 % относительной влажности.

     Насыпная  плотность хлористого калия составляет, по практическим данным, 0,95-1,35 т/м³. Угол естественного откоса хлористого калия составляет, по практическим данным, 25-30 градусов.

     Хлористый калий, выпускаемый в соответствии с регламентом, должен быть изготовлен в соответствии с требованиями действующей нормативно-технической документации:

• с массовой долей К₂О не менее 60 %, что соответствует массовой доле основного вещества KCI не менее 95,0 %, в соответствии с ГОСТ 4568-95 «Калий хлористый», марка «мелкий», 1-ый сорт, СТО СПЭКС 001-98 «Калий хлористый, поставляемый на экспорт» с Изм.№ 1, марка «С», и ТУ 2184-041-00203944-2004 «Калий хлористый (для экспорта)», марки «белый кристаллический стандарт» и «розовый кристаллический стандарт»;
• с массовой долей К₂О не менее 62 %, что соответствует массовой доле основного вещества KCI не менее 98,2 %, в соответствии с ТУ 2184-072-00209527-2001 «Калий хлористый 98 %» и ТУ 2184-041-00203944-2004 «Калий хлористый (для экспорта)», марка «белый кристаллический стандарт».

     Таблица 1 - Физико-химические показатели хлористого калия, выпускаемого в соответствии с ГОСТ 4568-95 

 

     Таблица 2 - Физико-химические показатели хлористого калия, выпускаемого в соответствии с СТО СПЭКС 001-98

 

     Таблица 3 - Физико-химические показатели хлористого калия, выпускаемого в соответствии с ТУ 2184-072-00209527-2001

 
 
 
 

     Таблица 4 - Физико-химические показатели хлористого калия, выпускаемого в соответствии с ТУ 2184-041-00203944-2004

 

     Основным  сырьём для получения хлористого калия служит сильвинитовая руда. Поскольку сильвинит представляет собой механическую смесь сильвина и галита, их разделение с целью получения хлористого калия возможно как физико-химическими методами (растворением и раздельной кристаллизацией), так и механическими (флотацией, гравитационной сепарацией, электросепарацией).

     Метод растворения и раздельной кристаллизации называют также галургическим или химическим. Процесс основан на различной температуре растворения минералов, входящих в состав исходной руды. Сущность метода состоит в том, что хлористый калий выщелачивают из сильвинита горячим оборотным щёлоком, а оставшийся невыщелаченным галит направляют в отвал. Полученный горячий крепкий щёлок проходит очистку от солевого и глинистого шламов путём отстаивания. Из осветлённого горячего щёлока производят кристаллизацию хлористого калия. Полученные кристаллы хлористого калия отделяют от маточного щёлока, сушат и выпускают в качестве продукции, а маточный щёлок после подогрева возвращают в процесс на выщелачивание новых порций хлористого калия.

     Процесс получения хлористого калия галургическим методом состоит из следующих основных технологических стадий:

1. Добыча сырья (сильвинита) подземным комбайновым способом.
2. Дробление сильвинита.
3. Растворение молотого сильвинита горячим растворяющим щелоком с целью получения раствора с высокой степенью насыщения по КСI при одновременном максимальном выщелачивания КСI из сильвинита.
4. Обезвоживание галитового отвала.
5. Осветление горячего насыщенного раствора от солевого и глинистого шлама и вывод сгущенной суспензии глинисто-солевого шлама из технологического процесса.
6. Кристаллизация хлористого калия на установке с получением продукта требуемого качества и одновременной рекуперацией тепла, содержащегося в горячем насыщенном растворе.
7. Обезвоживание суспензии кристаллизата.
8. Сушка кристаллизата.

     В комплекс по производству галургического хлористого калия также включены отделение приготовления реаегентов, отделение удаления отходов и комплекс погрузочно-разгрузочных работ. 
 

 

1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ  ОСНОВЫ ПРОЦЕССА

     Сущность  этого метода состоит в том, что  хлористый калий выщелачивают из сильвинита горячим оборотным щелоком, а оставшийся нерастворенным галит (хлорид натрия) направляют в отвал. Полученный горячий насыщенный щелок проходит очистку от солевого и глинистого шламов путем отстаивания, затем осветленный горячий щелок охлаждают. Происходящая при этом кристаллизация КСl связана с ярко выраженным изменением растворимости этой соли в воде и в насыщенных растворах NaCl.