ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конверсия хлорида калия сульфатом натрия из "Переработка природных солей и рассолов" Наличие в нашей стране значительных природных ресурсов для получения сульфата натрия (рапа и мирабилит-стеклед озера Кучук, погребенные рассолы и поверхностная рапа залива Кара-Богаз-Гол и др.), большие количества низкосортного не имеющего промышленного сбыта сульфата натрия, образующегося, например, в производстве синтетических жирных кислот, позволяет считать процесс переработки его конверсионным методом на сульфат калия наиболее перспективным. [c.80] Изображение процесса конверсии хлорида калия сульфатом натрия на диаграмме системы К , Na+ll r, S0 -, Н О. [c.81] Во ВНИИГе изучались технологические закономерности осуществления обеих стадий процесса конверсии [28]. Было показано, что оптимальной температурой, обеспечивающей наибольший выход сульфата калия, является 25 °С. Время, необходимое для завершения процесса на первой стадии, составляет 1 ч, на второй — 30. мин. Глазерит, получаемый на первой стадии конверсии, представляет собой твердый раствор, обогащенный сульфатом натрия. [c.81] Глазеритовый раствор выводят из процесса конверсии при этом извлечение калия в продукт не превышает 75 %. Для повышения степени использования калия в процессе конверсии теоретически обосновано несколько вариантов переработки глазеритового раствора [41, 42]. [c.81] Выпарка с выделением галита (рис. П1. 17). Выпариванию подвергается раствор, состав которого соответствует точке Р, образующийся при смешении глазеритового раствора (точка га) с конечным раствором цикла (точка п). Кристаллизующийся при этом хлорид натрия отделяют, а раствор (точка С) охлаждают с выделением в твердую фазу глазерита. Глазерит отделяют и направляют на вторую стадию конверсии, а оставшийся раствор (точка п) смешивают с исходным глазеритовым раствором. [c.81] Изображение процесса переработки глазеритового раствора с получением хлорида натрия на диаграмме системы К , Na II P, SO . 11 0. [c.82] Выпарка с выделением смеси галита и тенардита (рис. III. 18). Выпариванию подвергается непосредственно глазеритовый раствор. При этом в твердую фазу переходит сначала тенардит, а затем смесь тенардита и галита. Твердую фазу отделяют и выводят из процесса, а раствор (точка С) охлаждают с выделением глазерита. Полученный при этом маточный раствор (точка п) может быть вновь подвергнут выпарке с выделением галита, а при последующем охлаждении — глазерита. Возможен также вариант использования раствора (точка С), в основном цикле при получении глазерита на первой стадии процесса конверсии. [c.82] Охлаждение глазеритового раствора (рис. П1.20). Процесс сопровождается кристаллизацией мирабилита, который отделяют от раствора и направляют на первую стадию конверсии. Охлажденный раствор (точка 1) выпаривают. Кристаллизующийся при этом хлорид натрия отделяют от раствора и выводят из процесса, а раствор (точка 2) охлаждают с кристаллизацией сначала глазерита, а затем смеси глазерита и хлорида калия. После отделения калийных солей, направляемых в процесс конверсии, оставшийся раствор может быть возвращен на выпарку с получением поваренной соли. [c.83] Технологическая схема с первым вариантом утилизации глазеритового раствора представляется наиболее простой, но приемлемой лишь для тех районов, где исходным продуктом служит дешевый сульфат натрия, например природный мирабилит, так как применение ее позволяет использовать только 70 % сульфат-иона (остальное количество его выводится из процесса конверсии в виде сбросного солевого шлама). [c.83] Схема с переработкой глазеритового раствора путем его вымораживания является несколько более сложной в результате введения дополнительного передела — охлаждения щелоков. Однако промышленное ее применение представляется более обоснованным за счет высокой степени использования (95—96 %) как калия, так и сульфат-иона. [c.83] Суспензию обогащенного глазерита сгущают в отстойнике Дорра 7, и фильтруют на центрифуге 8. Фильтрат возвращают в отстойник, а осветленный раствор подают на первую стадию конверсии. Отфильтрованный обогащенный глазерит подают на вторую стадию конверсии в реактор 9. Сюда же поступает 28 % раствор хлорида калия. Конверсия продолжается 50—60 мин при 20—25 °С. [c.84] Полученную в реакторе суспензию сульфата калия сгущают в отстойнике Дорра 10. Осветленный раствор подают на стадию обогащения глазерита, а сгущенную суспензию центрифугируют. Отфильтрованный сульфат калия промывают на центрифуге И водой (5 % от массы осадка) и направляют на сушку. Глизеритовый раствор охлаждают в теплообменнике 12 мирабилитовым маточным раствором и далее в каскаде 13 поверхностных кристаллизаторов с аммиачным охлаждением до О—5°С. Кристаллизующейся мирабилит сгущают в отстойнике Дорра 15 до соотношения Ж Т = 3—4, обезвоживают на дисковом вакуум-фильтре 16 и подают на первую стадию конверсии. [c.84] Мирабилитовый маточник в качестве охлаждающей среды подают в теплообменник 12. Далее в теплообменнике 17 он охлаждает горячий упаренный раствор и поступает в двухкорпусную вакуум-выпарную установку 18. Кристаллизующуюся здесь поваренную соль сгущают в отстойнике Дорра 19, центрифугируют (20) и подают на сушку. Осветленный раствор из отстойника Дорра 19 охлаждают в теплообменнике 17 и подают на первую стадию конверсии. [c.85] В табл. III. 15 приведены составы жидких и твердых фаз процесса конверсии. [c.85] Разработана технология подготовки мирабилита-стеклеца к процессу конверсии хлоридом калия, заключающаяся в его дроблении, репульпации в насыщенном по мирабилиту растворе и классификации суспензии по классу 1,0 мм [28]. [c.85] Обогащенный мирабилит-стеклец крупностью более 1,0 мм, содержащий не больше 1,5% и.о., направляют непосредственно в процесс конверсии. Суспензию крупностью менее 1,0 мм сгущают в отстойнике, обезвоживают на центрифугах и направляют на выщелачивание сульфата натрия промывными водами со стадии промывки оставшихся от выщелачивания нерастворимых примесей. Получаемый насыщенный раствор сульфата натрия частично направляют в процесс конверсии, частично на репульпацию новых порций мирабилита-стеклеца. [c.85] Подготовка к процессу конверсии сульфата натрия — отхода производства сицтетических жирных кислот (СЖК) [43—45]. Обезвоживание сбросных растворов производства СЖК приводит к получению низкосортного сульфата натрия следующего среднего массового состава (%) Na2S04 —85—89, Na l — 1,5—2,5, Na2 Os —3—5, Mg, Fe (в пересчете на полуторные окислы)—2,0 органические соединения — 4—8. [c.85] Этот продукт не соответствует требованиям ГОСТ на технический сульфат натрия, имеет резкий неприятный запах и содержит ряд токсичных органических соединений. Выполненные во ВНИИГе работы показали возможность использования данного продукта для процесса конверсии с хлоридом калия при условии удаления из него органических соединений путем термической обработки при 650—700 °С. Удаление соды из прокаленного сульфата натрия на первой стади.ч конверсии путем нейтрализации ее серной кислотой приводит к повышению в растворах содержания сульфата натрия с 29—30 до 34 %. [c.86] Вернуться к основной статье