Технология неорганических веществ и минеральных удобрений (стр. 48 )

Если сильвинит сильно загрязнен карналлитом, то вследствие циркуляции щелока в нем постепенно накапливается МgСl2. В этом случае щелок нужно обновлять, так как в присутствии МgСl2 растворимость КСl уменьшается. Степень насыщения щелока и количество нерастворенного хлористого калия в отвале зависят от принятого режима растворения, которое осуществляют противотоком, прямотоком и по комбинированным схемам. В большинстве случаев в качестве оптимальной выбирают комбинированную схему растворения, по которой в первом по ходу руды растворителе движение щелока и породы происходит прямотоком, а в последующих – противотоком.

Принципиальная схема получения хлористого калия галургическим методом.

Принципиальная схема

сильвинит

ДРОБЛЕНИЕ

галитовый щелок вода

 

РАСТВОРЕНИЕ СИЛЬВИНИТА

галитовые

отходы

ФИЛЬТРОВАНИЕ И ПРОТИВОТОЧНАЯ ПРОМЫВКА

ОСВЕТЛЕНИЕ ЩЕЛОКА

солевойшлам в отвал или на переработку

промывные

ОХЛАЖДЕНИЕ И КРИСТАЛЛИ ЗАЦИЯ

воды шлам в отвал

вода на промывку

ОТДЕЛЕНИЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ХЛОРИСТОГО КАЛИЯ ОТ МАТОЧНИКА

 

НАГРЕВАНИЕ МАТОЧНОГО РАСТВОРА

маточный раствор

СУШКА ХЛОРИСТОГО КАЛИЯ

 

Готовый продукт

Комбинированные схемы флотационного обогащения с растворением и кристаллизацией.

Такие схемы успешно применяются на некоторых канадских предприятиях. Их использование наиболее целесообразно для переработки руд с повышенным содержанием иловых примесей. При переработке по комбинированной схеме на растворение направляют ту часть руды, в которой концентрируется наибольшее количество илов; как правило, это наиболее мелкие классы, выделяемые на стадии механического обесшламливания. Применение галургического способа переработки для этой части руды обосновано резким ухудшением структуры шламовых осадков в присутствии флотореагентов, а также повышенной вязкостью и значительным количеством оборотных щелоков во флотационных способах переработки.

5.4 Получение сульфата калия.

Известны следующие пути получения сульфата калия:

1)  переработка галургическими методами – растворением и кристаллизацией полиминеральных сульфатнокалийных руд;

2)  конверсионный и ионитный способы на основе взаимодействия хлористого калия и различных сульфатных солей;

3)  комбинирование флотационного обогащения сульфатнокалийных руд с переработкой концентрата галургическим способом;

4)  при производстве соляной кислоты из хлористого калия и серной кислоты или сернистого газа;

5)  гидротермический метод переработки полиминеральных руд или сульфатных солей и хлористого калия с получением в качестве побочного продукта соляной кислоты;

6)  переработка водонерастворимых калийных руд.

6.Сложные удобрения

К сложным удобрениям относятся как одинарные соли, катион и анион которых образован разными питательными элементами, например, КNО3, (NН4)2НРО4 и др., так и композиции из разных солей, содержащих два (N + Р, N + К, Р + К) или три (N + Р + К) питательных элемента. Такие композиции получают взаимодействием азотной, фосфорной и серной кислот с аммиаком, природными фосфатами, солями калия, аммония и др.

Чем больше общее содержание питательных веществ в удобрении, тем оно ценнее. Для различных культур, почв, климатических и других условий требуются сложные удобрения с разным содержанием азота, фосфора, калия. Их относительное содержание характеризуют весовым соотношением N: Р2О5:К2О, например, 1:1.5:0.5 (при этом указывается и общее содержание питательных веществ, например, N + Р2О5 + К2О =36%). Иногда характеризуют удобрение отношением N:Р2О5:К2О в весовых процентах, например, 12:18:6; сумма этих чисел дает общее содержание питательных веществ в удобрении.

6.1.Фосфаты аммония.

Фосфаты аммония являются высококонцентрированным удобрением благодаря большому содержанию питательных веществ, а именно (в вес.%):

Р2О5 NН4 всего

NН4Н2РО4 61.7 14.8 76.5

(NН4)2НРО4 53.8 25.8 79.6

В диаммонийфосфате соотношение N:Р2О5 более благоприятно (1:2.5), чем в моноаммонийфосфате(1:5), однако вследствие меньшей по сравнению с моноаммонийфосфатом устойчивости, один диаммонийфосфат в качестве удобрения не применяется, а используют его смесь с моноаммонийфосфатом. Такую смесь называют аммофосом. При необходимости увеличения соотношения N: Р2О5 к смеси фосфатов аммония добавляют какое-либо азотное удобрение, например, нитрат аммония, карбамид или сульфат аммония.

Фосфаты аммония применяют в пищевой, фармацевтической промышленности, их используют в качестве антипиренов – для пропитки тканей, дерева и строительных материалов с целью придания им огнестойкости.

Сырьем для производства фосфатов аммония являются аммиак и ортофосфорная кислота, как экстракционная, так и термическая. Фосфорная кислота нейтрализуется по реакциям:

Н3РО4 + NН3 = NН4Н2РО4 (1)

Н3РО4 +2NН3 =(NН4)2НРО4 (2)

Н3РО4 + 3NН3 = (NН4)3РО4 (3)

Фосфаты аммония, получаемые из термической фосфорной кислоты, обладают высокой чистотой, не содержат примесей и используются в основном в пищевой и фармацевтической промышленности. Концентрация термической фосфорной кислоты не должна превышать 77% Н3РО4. После нейтрализации кислоты до моноаммонийфосфата пульпа охлаждается для дополнительной кристаллизации; затем кристаллы отфуговывают, сушат, маточный раствор возвращают в реактор. Получение диаммонийфосфата ведут в две ступени, т. к. при подаче всего количества аммиака в одной ступени температура поднимается очень высоко и получается слишком густая пульпа, вследствие чего имеют место потери аммиака. Поэтому после реакции в первой ступени пульпа охлаждается, а затем поступает на реакцию второй ступени, кристаллизацию, центрифугирование и сушку.

При нейтрализации экстракционной фосфорной кислоты, загрязненной примесями, выделяющимися в осадок, фосфаты железа и алюминия, гипс и другие примеси остаются в готовом продукте, загрязняют его и снижают содержание основных компонентов.

6.2.Нитрат калия.

Нитрат калия (калийная селитра) КNО3 – кристаллический бесцветный порошок, плавится при 3340С. Технический продукт может иметь сероватый оттенок. Выше 3380С разлагается на нитрит калия КNО2 и кислород. В 100 г воды при 200С растворяется 31.5 г, при 1140С-312 г КNО2.

Нитрат калия используется в производстве дымного (черного) пороха, в пиротехнике, в пищевой и стекольной промышленности. Он является ценным безбалластным удобрением, содержащим два питательных элемента - азот и калий. Другими преимуществами этого удобрения является его малая гигроскопичность и физиологическая щелочность.

Согласно ГОСТу, выпускают три сорта калийной селитры. В сельском хозяйстве используют продукт 3-его сорта, который должен содержать н/м 98% КNО3 и н/б 2% влаги. Продукты 1-го и 2-го сортов, применяемые для промышленных целей, содержат соответственно н/м 99.8% и 99.9 % КNО3 и меньше 0.1 и 0.2% влаги; в них нормировано также присутствие разных примесей.