Kálium műtrágyák előállítási technológiája
A téma összefoglalása: "Kálium-műtrágyák előállítási technológiája"
Az ásványi trágya sók termelése a vegyipar egyik legfontosabb feladata. A mezőgazdaságban felhasznált ásványi termékek, maga a vegyipar, a kohászat, a gyógyszergyártás, az építőipar és a mindennapi élet választéka több száz címet jelent, és folyamatosan növekszik. A sók extrakciójának és termelésének nagysága kivételesen nagy, és néhányuk évente több tízmillió tonna. A legnagyobb mennyiségben nátrium, foszfor, kálium, nitrogén, alumínium, vas, kén, réz, klór, fluor, stb. Vegyületeket állítanak elő és fogyasztanak. A legnagyobb mennyiségű ásványi műtrágyák előállítása.
A sók és ásványi műtrágyák legnagyobb fogyasztói a mezőgazdaság. Ez annak köszönhető, hogy a modern intenzív mezőgazdasági termelés lehetetlen, anélkül, hogy a talajba olyan tudományosan megbízható mennyiségű ásványi műtrágya került volna bevezetésre, amely olyan elemeket tartalmaz, amelyek a talajban nem elegendőek a normális növényi növekedéshez, különösen a gabonához.
Az ásványi műtrágyák a növények táplálására, fejlesztésére és növekedésére vonatkozó elemeket tartalmazó sók
Mivel a kálium műtrágyák nyers természetes anyagokat (leggyakrabban sylvit) és feldolgozásukból származó termékeket (klorid és kálium-szulfát, 40% káliumsó) használnak, valamint hamutartalmú növényeket.
Az oroszországi kálium-műtrágyák megszerzésének fő nyersanyaga a sylvinite, amely az mNaCI + nNaCl fajtája, amely
14-18% K2O. Szennyeződésekként a sylvinite kis mennyiségben kémiai vegyületekkel, magnéziummal, kalciummal stb. Kíséri. A fő kálium-műtrágya-kálium-kloridot szintén sylvinite-ből kapjuk. A kálium-klorid szilvinitből történő előállítását galagógiai, flotációs vagy kombinirovannym módszerekkel végezzük.
Kálium-műtrágyák előállítási módszerei.
Halurgy módszer alapja a különböző oldhatóságát nátrium- és kálium-kloridot. Növekvő hőmérséklettel a oldhatóságát KCl (s2) meredeken növekszik, a NaCl (S1) kissé változik. Amikor egyidejű jelenléte két só, a oldhatósága nátrium-klorid növekvő hőmérséklettel csökken, és KCl - erőteljesen növeli. A különbségek, és a beépített: halurgical elválasztási művelet. A rendszer diagram állami KC1-NaCl-H2 O (ábra.), Hogy a szelektív kristályosítással KC1 lehetséges valamennyi oldatból, a készítmény megfelel az alsó mező vonal H2 O -E1 (10 ° C) vagy H2 O-E2 (100 ° C)
Ábra. A hőmérséklet és az együttes jelenlétének hatása a nátrium-klorid (s1 és s1 ') és a kálium-klorid (s2 és s2') oldhatóságára.
Ha a kezdeti oldat összetétele megfelel a pont egy, és annak hőmérséklete 100 ° C, Lane VYM ebből az oldatból elkezd kristályosodni KC1 (b pont) .Ha a hőmérsékletet csökkentjük, hogy 10 ° C-on az összetétele a megoldás együtt változik liniibd és része KC1, a” (bd) mol és kristályosodjon. Ha az ilyen egymást követő fűtési-hűtési műveletet jön készítményekben tochkek majd alacsony hőmérsékleten ezen oldat kikristályosodik KC1, és a nagy (K „) - van a nátrium-klorid.
Ezért a kálium-klorid előállítása során a sylvinitet magas hőmérsékleten kezeljük mindkét sóval hidegen telített oldattal. Az oldatot KC1-gyel dúsítottuk, és a NaCl részeit kicsapjuk és szűréssel elválasztjuk. Az oldatot ezután lehűtjük; ugyanakkor KC1 kristályokat különítenek el, amelyek elválnak az anyalúgtól és szárítják. Az anyalúgot ismét elküldjük a szilvinit feloldására. Az így kapott termék 52-60% K2O-t tartalmaz.
A flotáció módja különböző vizes nedvességtartalmú ásványi anyagok (sylvite (KC1) és halite (NaCl) használatán alapul. Az oktadekilamin flotációval történő flotálás, karbonsavak a nyers káliumsók telített oldatából származnak. A szilvinit flotációs szétválasztásával nyert kálium-klorid sokkal nagyobb kristályos szerkezettel rendelkezik, mint a kristályosítással kapott, ezért kevésbé töltött.
Flotációs -Széles gyakori módszer a dúsítás, amit használnak, hogy külön a különböző szulfid ércek, elválnak apatit nefelin dúsítása szenek és sok más ásványi anyagokat. A flotálás különbség alapján a választási nedvesíthetősége és tapadását a részecskék koncentráló ásványi a buborékok áthaladó levegő a cellulóz. A nedvesíthetőség ásványok elsősorban jellemzi az érintkezési szög 6 mentén kialakított lineáris részén határokat szilárd-folyadék-levegő (ábra.). A nedvesíthető részecskéjű ásványok folyékony 1 tompaszöget érintkezési szög q, és nedvesítjük 2- éles. Felületi feszültség erők hajlamosak igazítsa a folyadék szintje, ahol a nem-nedvesíthető (hidrofób) részecskék, azért, hogy az a levegő buborékok kilökődik a folyadékot, és emelkedik a felszínre, és a nedvesíthető (hidrofil) merítjük a folyadék. A nedvesíthetősége a részecskék határozza meg az adhéziós munka víz- mineralWazh-t
Van w-m = dz-r + dz-r-d-m. ahol dz-r. dt-g. dw-m a fajlagos szabad felszíni energia a megfelelő fázisok határán.
A hidrofób részecskéknek a légbuborékokhoz való tapadását a Wat-g ásványi-levegő tapadásának munkája határozza meg;
Az ásványi-levegő aggregátum sűrűsége kisebb, mint az azonos térfogatú cellulóz sűrűsége, így lebeg a felületre.
A természetes ásványi anyagok ásványi anyagai kismértékben különböznek egymástól. Az elválasztásukhoz feltételeket kell teremteni a kőzet egyes összetevőinek vízének egyenetlen nedvesíthetőségére, amelyhez különböző kémiai vegyületek - flotációs reagensek használatosak. Szelektíven fokozzák vagy gyengítik a víz nedvesíthetőségét, valamint a felfüggesztett ásványi részecskék légbuborékokhoz való ragasztását. A cellulóz-flotációs szerekben, nevezett kollektorok (kollektorok), adszorbeálódnak egy bizonyos ásványi anyag (ásványi anyagok) felületén, és hidrofób adszorpciós réteget képeznek. A hidrofóbizált részecskék légbuborékokhoz tapadnak, és a cellulóz felületéhez a cellulóz felszínére emelkednek, és vele együtt eltávolítják a habot. A kollektorok poláros és nem poláris csoportokat tartalmazó felületaktív szerves anyagok, például zsírsavak és szappanuk, például olajos, naftén, valamint xantátok, leggyakrabban kálium.
A kollektor molekulák poláris csoportjai az adszorpció során az ásványi részecskék felületére irányulnak, és a nempoláros csoportok a víz felé irányulnak, és hidrofób héjat képeznek. A kollektorokat nem adszorbeáló részecskék, különösen üres kőzet maradnak a cellulózban, így egy úgynevezett kamraterméket képeznek.
Az ásványi habot, amely virágtermesztési koncentrátumot ad, stabilnak, sűrűnek és mobilnak kell lennie. Az ilyen habot habosítható anyagok, felületaktív anyagok hozzáadásával hozzák létre, és a légbuborékok felületén adszorpciós filmeket képeznek a szuszpenzióhoz. A leghatékonyabb habosítószerek a fenyőolaj, az OPSB, a T-80 stb. Habszivattyúk. A habképző anyagok fogyasztása 25-100 g / t.
Módosításához a flotációs ásványok szabályozásával a fellépés a felületén alkalmazott gyűjtögető csoport reagensek együtt a módosítók: ezek közé tartoznak a depresszáns, aktivátorok és a szabályozók a közeg. By depresszorokat, amelyek növelik a nedvesíthetőségét szilárd anyagok mész, cianid, cink-szulfát, nátrium-szilikát (vízüveg), nátrium-szulfit, stb Az aktivátorok (használt felület aktiválását.) - réz-szulfát, kénsav, nátrium-szulfid, stb, hogy a vezérlő. közepes közé mész, szóda, kénsav.
Az összetevők elválasztásának formájától függően az érc megkülönbözteti a kollektív és a szelektív flotációkat.
A kollektív flotáció az a folyamat, amelyben minden hasznos komponenst és üres kőzetet tartalmazó koncentrátum keletkezik. A kollektív koncentrátumot ezután külön komponensekre lehet osztani. Ez a szétválasztás szelektív vagy szelektív flotációval érhető el. A szelektív flotáció során a kollektorok és a habképző szerek mellett depresszánsok kerülnek be a folyamatba, ami fokozhatja bizonyos ásványi anyagok hidrofil jellegét, megakadályozva azok lebegését.
Az aktivátorok későbbi alkalmazása kiküszöböli a depresszánsok hatását, és elősegíti az ásványi anyagok kialakulását, amelyek a flotáció előző szakaszában a folyadékba merültek. A flotáció hatékonyságát szabályozók hozzáadásával, a környezet pH-értékének megváltoztatásával és a flotációs szerek hatásának növelésével fokozzák. Így, amikor a réz-nikkel ércek dúsulnak, réz, nikkel és pirroitit koncentrátumokat kapunk.
A flotációs eljárás hajtjuk végre flotációs gép, amelynél a pép összekeverjük és levegőztetett, amely diszpergálva apró buborékok. Az eljárás szerint a keverés és levegőztetés a cellulóz flotációs gépek vannak osztva mechanikus, és pneumatikus pneumomechanical. Széles körű használata van pneumomechanical flotációs gépek, ahol a zagyot a párhuzamosan elvégzett keverés lapátkerék és a sűrített levegő. Az 1. ábrán. Ez egy diagram rotor gép FPM-6,3 M által kifejlesztett intézet „Mekhanobr”. Keresztül 5 csőtengely, amely forgatja a 3 lapátkerék, megtöltik sűrített levegővel, amely diszpergálva van a járókerék és támogatja szuszpendált részecskék érc flotációs cellulóz, található a gép kamrában 1. Hab produktcherez túlfolyó él 4 táplálunk további feldolgozás céljából a flotációs koncentrátum. Teljesítmény az ilyen gépek áramolhat legfeljebb 6 t / h.
Sok dúsítási folyamatokban használt pneumatikus gépek. Ábra. diagramja a pneumatikus flotációs gép OP-100. Az ilyen típusú gépeket használnak a dúsítás néhány színesfémek, a szén, só és egyéb ásványi anyagok. A gép egy függőleges hengeres kamrából 1 kúpos bázis, amelynek a dőlésszöge 50 °. Az alsó kúpos része a gép tengelye levegőztető beállítva 6. lapos gumi, és a tetején van rögzítve csőszerű fő szellőző 5. Ez egy sor perforált, rugalmas cső, amelyen keresztül levegőt táplálunk, hogy a levegőztető. Aerator ez a konstrukció biztosítja a jó diszperziós levegő a zagyban, és fenntartja a szuszpenzióban lévő szilárd anyagok, erőteljes keverés közben a fázisokat. Betöltés gép a felső részén keresztül a fúvókán 2. A hab termék (koncentrátum) lemerült a gravitáció a 4 garaton keresztül, és a gyűrű alakú hab túlfolyó él. Chamber termék (zagy) távozik a kapun zsebében, és kiürítőeszköz 7, amely támogatja keresztül egy bizonyos szintű cellulóz a gépben. A 3 felső rész van telepítve penootboynik irányítja a habot a centrumból a perifériára. Beállításával az áramlási sebesség és a levegő nyomása szállított a levegőztető folyamat úgy vezérelhető mineralizáció hab, a hozam és a minőség a koncentrátum. Amint azt ebben a típusú gép oroszországi térfogatú kamrával „100 m 3, és a pépet egy kapacitása 20 m 3 / perc.
Kiszámításánál a flotációs gép a flotációs idő meghatározásához t szükség, hogy a kívánt mértékű extrakciós x lebegett ásványi. A t érték kapjuk empirikusan vagy integrálásával flotációs kinetikai egyenlettel:
ahol U flotációs sebessége; N- száma légbuborékok áthaladó cellulóz időegység; jzakr valószínűsége stabil rögzítését az ásványi részecskék a buborékok; K- állandó folyamat sebességfüggő tulajdonságait úszó anyag. Teljesítmény pneumatikus gép Q (m3 / h) úgy határozzuk meg, a képlet
gdeL- a gép hossza, m; S - keresztmetszeti területe az élő kamra gépek, m 2; k - az együttható, amely figyelembe veszi a térfogatváltozás a cellulóz telítődése miatt a levegővel, és csökkenti a pép szintje az autó (k = 0,7¸0,8); T-időtartam flotációs perc; R- aránya folyadék szilárd anyag a szuszpenzió; r-sűrűségű szilárd anyagok, t / m 3.
Mechanikai és teljesítménye rotor gép az alábbi képlet szerint
gdevk a térfogata a flotációs kamra, m3; n a kamerák számát a kocsiban.
A kamerák számát az autó határozza meg az alábbi összefüggés:
ahol V - napi mennyisége lebegett cellulóz m 3.
A fő mutatók dúsítási folyamat: 1) eltávolít egy hasznos komponense a koncentrátum; 2) a koncentrátumot kilépési; 3) A minőség a koncentrátum; 4) a hatékonyságát flotációs.
Hatékonyság h flotációs eljárás azzal jellemezve, az arány a hasznos komponens tartalom a koncentrátumot annak tartalmát az eredeti érc:
A fő káliumtermelő műtrágyák.
Jelenleg az Oroszország területén 2 fő hamuzsír termelő OJSC „Uralkali” és OJSC „Silvinitre”, amely folyamatosan növelte a teljesítményt.
Termelés műtrágyák legnagyobb alágazat a vegyipar. Ez az egyik legjövedelmezőbb és pénzügyileg stabil ágazat, nem csak a vegyiparban, hanem az iparban általában. Termékek az orosz vállalatok versenyképessége, és mindig a kereslet a hazai és a külföldi piacokon. Az Orosz Föderáció számlák 6-7% -os globális kibocsátás műtrágya.
Orosz ipar gyárt szinte minden típusú hagyományos műtrágyák, amelyek a kereslet mind a hazai és külföldi piacokon. Egy jelentős része a műtrágyák előállítása foglalnak komplex ásványi műtrágyák (mint például Ammofosz, diammónium-foszfát, NPK, stb), kivéve az egységes érdekében, amelyek két vagy három tápanyagot. Az előnye, hogy komplex műtrágyák, hogy összetételük függvényében változhat a piaci követelményeknek.
A fő probléma az ipar:
- alacsony technikai szinten a termelés, a magas fokú romlása a berendezés elavult technológiával (csak 20% -a technológia alágazat akkor tekinthető abból a szempontból, a modern szabványok fejlett országok);
- Nagy hő- és energiatermelés (az energia aránya a termelési költségek 25-50%).
Fő termelési mutatók az ipar
Gyártása műtrágyák Oroszországban thous. Tonna
Ahhoz, hogy fenntartsuk a termelés az ásványi műtrágyák növelésére van szükség a versenyképesség a hazai műtrágyák a világon. Ebben az összefüggésben célszerű elvégezni a következő tevékenységeket:
- rekonstrukciója a meglévő üzemek a műtrágyák és a nyersanyagok ezekhez (ammónia, kénsav és foszforsav), hogy csökkentse az energiafogyasztást és a termelési költségek csökkentése;
- az új típusú műtrágya kereslet a külföldi piacon;
- eltörlése kiviteli vámok műtrágyák;
- épület saját hajózási port az export az ammónia és a nitrogén műtrágyák, ami csökkenti a költségeit rakománykezelés a kikötőkben a szállítás és hatékonyságának növelése az export volt.
Oroszország a második helyen a világon a hamuzsírgyártásben műtrágyák. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy néhány leggazdagabb betétek hamuzsír hazánkban a világon. A fő típusú hamuzsír - kálium-klorid. Csaknem 93% hamuzsír műtrágya Oroszország által termelt két vállalat - JSC „Uralkali” és OJSC „Silvinithez”. Az adatok nagy része a költségek vállalatok bányászattal kapcsolatos, 20-30% -ban a termelési szerkezet költségek a villamosenergia-költségeket és a közlekedés.
A termelési kapacitás a vállalkozások a hamuzsírtermelésben műtrágyák
Kálium-karbonát (K 100%; 0), kt.
JSC "Silvinit" (Perm régió).
A főbb piacokon az orosz műtrágyák piacán Latin-Amerika és Kína.
Export az ásványi műtrágyák, millió t
Műtrágyák összesen, millió t
nitrogén műtrágyák
hamuzsír trágyák
ásványi műtrágyák keverve
A fő tevékenység a Interstate pénzügyi és ipari csoport „Interagroinvest” a kidolgozása és végrehajtása a beruházások és más projektek és programok javítását célzó versenyképességét hamuzsírágazatban Oroszország és Fehéroroszország, bővítése piacain a termékek, hatékonyságának növelése a résztvevők. Koncepció kidolgozása IFIG „Interagroinvest” növelné a következő 3-5 évben a kapacitáskihasználás vállalatcsoportot hamuzsírgyártása 55-60% -ról 75-80%, és az értékesítési volumen növekedése kálium műtrágya vállalatok Oroszország és Fehéroroszország a hazai és a külföldi piacon a 1,8-2.500.000 tonnát.
Minden anyag a „Technológia”