CC BY
7INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 6 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337
УДК 661.333.3
ГАЛИТЛИ ЧЩИНДИЛАРДАН ОЛИНГАН НАТРИЙ ГИДРОКАРБОНАТ СУСПЕНЗИЯСИНИ АЖРАТИБ ОЛИШ ЖАРАЁНИ ТАДЦЩОТИ
Х.Ч Мирзакулов
ТКТИ профессори, т.ф.д.
Ф.Б. Соддиков
НамМ^И доценти, PhD Р.К. Мамадалиев
НамМ^И магистранти https://doi.org/10.5281/zenodo.7193441.
Аннотация. Калий саноати галитли чщиндиларидан олинган техник натрий хлоридни тозаланган туйинган эритмаларини аммоний гидрокарбонат тузлари билан конверсиялаш натижасида %осил булган натрий гидракарбонат суспензияларини филтрлаш жараёнининг мацбул технологик параметрлари аницланган. Фильтрланиш тезлигини Na20:NH3:C02 нисбатига, хароратга %амда фильтр устидаги йигилаётган ма^сулотнинг цалинлигига боглицлиги тугрисидаги маълумотлар келтирилган.
Калит сузлар: галит, техник натрий хлорид, аммоний гидрокарбонат, туйинган эритма, филтрланиш тезлиги, суспензия.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭКСТРАКЦИИ СУСПЕНЗИИ БИКАРБОНАТА
НАТРИЯ ИЗ ГАЛИТОВЫХ ОТХОДОВ
Аннотация. Определены оптимальные технологические параметры процесса фильтрации гидрокарбонатно-натриевых суспензий, образующихся в результате конверсии очищенных насыщенных растворов технического хлорида натрия, полученного из галитных отходов калийного производства, углеаммонийнцми солями. Приведены данные о зависимости скорости фильтрации от соотношения Na2O:NH3:CO2, температуры и толщины собираемого на фильтре продукта.
Ключевые слова: галит, хлористый натрий технический, бикарбонат аммония, насыщенный раствор, скорость фильтрации, суспензия. INVESTIGATION OF THE EXTRACTION PROCESS OF SODIUM BICARBONATE
SUSPENSION FROM HALITE WASTE
Abstract. The optimal technological parameters of the process of filtration of hydrocarbonate-sodium suspensions formed as a result of the conversion of purified saturated solutions of technical sodium chloride, obtained from halite wastes of potash production, with carbon ammonium salts have been determined. Data are given on the dependence of the filtration rate on the ratio of Na2O:NH3:CO2, temperature and thickness of the product collected on the filter.
Keywords: halite, commercial sodium chloride, ammonium bicarbonate, saturated solution, filtration rate, suspension.
КИРИШ
Кальцинацияланган сода ишлаб чикариш ва ундан фойдаланиш хджми дунё буйича йили йилдан-йилга ортиб бормокда. Сода кимё саноатининг энг кадимги мах,сулотларидан бири х,исобланади, соданинг иштирокисиз шиша, кимё, металлургия, целлюлоза-когоз саноатларини тасаввур этиб булмайди. Сода нефть-кимё ва нефтни кайта ишлаш
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 6 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337
саноатларида, синтетик ёг кислоталари ва ювувчи воситалар ишлаб чикаришда кенг кулланилади. Кислотали окава сувларни нейтраллаш учун, улардан смоласимон ва органик бирикмаларни ажратиб олишда сода мах,сулотлари куп микдорда ишлатилади [1]. Шу сабабли, кальцинацияланган сода ишлаб чикариш учун паст навли сильвинит рудалари ва калий ишлаб чикаришнинг галитли чикиндиларини жалб килишга каратилган тадкикотлар жуда долзарбдир [2].
ТАДЦЩОТ МАТЕРИАЛЛАРИ ВА МЕТОДОЛОГИЯСИ
Тадкикот учун калий саноати галитли чикиндисидан олинган техник натрий хлориднинг куйидаги таркибли №20 - 50,45%, К2О - 0,35%, СаО - 0,33%, С1- -58,04%, 8042" - 0,56%, Н2О - 0,37%,э.к (сувда эримайдиган колдик) - 3,06% булган тузидан фойдаланилган. Техник натрий хлорид тузи сувда оптимал нисбатда эритилиб, туйинган ва тозаланган натрий хлорид эритмалари тайёрланди ва кимёвий таркиби аникланди [3-5].
Конверсия жараёни учун куйидаги таркибдаги аммоний гидрокарбонат тузи ишлатилган (масса%): СО2 - 46,95%; N - 21,00% [6]. Кейинги тадкикотлар аммоний гидрокарбонат тузлари ёрдамида конверсия килиш оркали тозаланган эритмалардан натрий гидрокарбонатни олишга каратилган [6].
Конверсия жараёни 20-25°С хдроратда, доимий аралаштириб турган х,олда 3 дакикадан 90 дакикагача булган вакт давомида амалга оширилди. Натрий хлориднинг аммиак ва карбонат ангидридга нисбати (Na20:NHз:C02) 1:1,12:0,80 дан 1:2,11:1,50 гача узгарган. Тахлил натижаларига кура, конверсия даражасининг энг макбул нисбати №20:КНз:С02= 1:1,47:1,05 тенглиги ва конверсия жараёнини якунига етиш вакти 60 дакика эканлиги аникланган [6].
Конверсия жараёни якунига етгандан сунг х,осил булган суспензиянинг фильтрланиш тезлиги №2О:КНз:СО2 нисбатига, хароратга хдмда фильтр устидаги йигилаётган мах,сулотнинг калинлигига богликлиги аникланди.
Тажрибани утказиш методикаси шу кунгача олиб борилган тадкикотларимиз асосида танланган [7-14].
Тажрибани утказиш методикаси куйидагича келтирилган. Фильтрланиш тезлигини аниклаш тажрибасини утказиш Бюхнер варонкасида 300 мм симоб уст. га тенг булган вакуумни саклаб турадиган Бунзен колбасида фильтирланиш вактини кайд килиб бориш окали аникланган. Фильтрловчи ускуна (варонка) юзасининг майдони 0,005 м2 ни ташкил килади. Фильтрланиш даражасини х,исоблаш куйидаги формулага мувофик амалга т
оширилди W =
S т
•3600 [15]. Бу ерда, m - фильтрлаш учун олинган суспензиянинг
микдори, кг; S - фильтрловчи ускуна (варонка) юзасининг майдони, м2; т - фильтрлаш жараёни учун сарфланган вакт, секунд.
Техник натрий хлориднинг туйинган тозалан эритмасини аммоний гидрокарбонат тузлари билан конверсиялаш жараёни якунига етгандан сунг х,осил булган натрий гидракарбонат суспензиясининг фильтрланиш тезлиги Na20:NH3:C02 нисбатига, хароратга хдмда фильтр устидаги йигилаётган мах,сулотнинг калинлигига богликлигини курсатувчи маълумотлар 1- жадвалда келтирилган.
ТАДЦЩОТ НАТИЖАЛАРИ
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 6 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337
Жадвалдаги маълумотларга кура, СО2 нисбатининг ортиши натижасида фильтрланиш тезлигини пульпа, каттик фаза ва фильтрат буйича хам бир оз пасайишини куриш мумкин. Демак, 20°С харорада Na2O:NHз:CO2 нисбатининг 1:1,41:1,00 дан 1:1,47:1,05 гача ортиши пульпанинг филтрланиш тезлигини 1282,98 кг/м2с дан 1269,88 кг/м2соатгача пасайишига олиб келади. Х,ароратни 20°С дан 60°С гача ошириш фильтралниш тезлигини бир оз ортишига олиб келади. Масалан, Na2O:NHз:CO2 нисбатининг 1:1,41:1,00 нисбатида пульпанинг филтрланиш тезлигини 20°С хароратда 1282,98 кг/м2с дан 60°С хароратда 1353,47 кг/м2соатгача ортади. Лекин, фильтрлаш жараёнида хароратнинг ортиши ортикча NHз ва CO2 ни йукотилишига олиб келади. Бу аммиак хамда карбонат ангидритни регенерация килиш булимида чикадиган ва СО2 микдорини камайишига хдмда махсулот таннархини ортишига сабаб булиши мумкин. Жадвалда шунингдек, тоза фильтр устига пульпани ташлаб фильтрлаб ажратиб олиш билан бирга фильтр устида колган калинлиги 6,0, 12, 24 мм булган нам натрий гидрокарбонатни №2О:^№Нз:СО2 нисбати ва хароратга боглик холда фильтрланиш тезлигига тасири хакидаги малумотлар келтирилган.
1-жадвал
Фильтрланиш тезлигига №2О:КН3:СО2 нисбатининг, хароратнинг хамда фильтр устидаги
йигилаётган махсулот калинлигининг богликлиги
т/р Na20:NH3:C02 нисбати Х,арорат, °С Фильтрланиш тезлиги, кг/м2с
Пульпа буйича Пульпа буйича Пульпа буйича
R = 0 мм
1 1:1,41:1,00 20 1282,98 395,16 887,82
40 1320,65 406,76 913,89
60 1353,47 416,87 936,60
2 1:1,47:1,05 20 1275,68 399,42 876,26
40 1313,14 411,15 901,99
60 1345,77 421,36 924,41
3 1:1,55:1,10 20 1269,88 408,90 860,98
40 1307,17 420,91 886,26
60 1339,65 431,37 908,28
R = 6 мм
4 1:1,41:1,00 20 982,36 302,57 679,79
40 1011,20 311,45 699,75
60 1037,56 319,57 717,99
5 1:1,47:1,05 20 975,46 305,42 670,04
40 1004,10 314,40 689,70
60 1030,27 322,58 707,69
6 1:1,55:1,10 20 970,76 312,58 658,18
40 999,26 321,76 677,50
60 1025,31 330,15 695,16
R = 12 мм
7 1:1,41:1,00 20 564,18 173,77 390,41
| 572
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 6 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337
40 571,47 176,01 395,46
60 578,77 178,26 400,51
8 1:1,47:1,05 20 556,61 174,30 382,31
40 563,80 176,53 387,27
60 571,00 178,80 392,20
9 1:1,55:1,10 20 548,58 176,64 371,94
40 555,67 178,93 376,74
60 562,76 181,21 381,55
R = 24 мм
10 1:1,41:1,00 20 293,46 90,38 203,08
40 300,84 92,66 208,18
60 308,32 94,96 213,36
11 1:1,47:1,05 20 283,96 88,91 195,05
40 291,10 91,14 199,96
60 298,34 93,41 204,93
12 1:1,55:1,10 20 273,16 87,96 185,20
40 280,03 90,17 189,86
60 286,99 92,41 194,58
МУ^ОКАМА
Фильтр устида колган калинлиги 6,0, 12, 24 мм булган нам натрий гидрокарбонатни №2О:КНз:СО2 нисбати ва хароратга боглик холда фильтрланиш тезлигига тасири натижалари хам тоза фильтр устига пульпани ташлаб фильтрлаб ажратиб олиш натижаларига ухшаш булади. Бирок, фильтр устида колган нам катти; фазани олиб ташламасдан фильтрлаш жараёнини яна давом эттириш фильтрлаш тезлигини камайишига олиб келади. Бу холатни филтр устида колган нам махсулот заррачалари филтр юза кисмини тусиб колиши натижасида филтрлаш жараёнига салбий таъсири борлиги билан изохлаш мумкин. Масалан, Na2O:NHз:CO2 нисбатининг 1:1,41:1,00 нисбатида пульпанинг тоза фильтр устида филтрланиш тезлигини 20°С хароратда 1282,98 кг/м2с булган булса, Na2O:NH3:CO2 нисбатининг 1:1,41:1,00 нисбатида пульпанинг фильтр устида колган калинлиги 6,0 мм булган нам натрий гидрокарбонатни олиб ташламасдан фильтрлаш натижасида филтрланиш тезлиги 20°С хароратда 982,36 кг/м2с гача, фильтр устида колган нам натрий гидрокарбонатнинг калинлиги 12 мм булганда 564,18 кг/м2с гача хамда фильтр устида колган нам натрий гидрокарбонатнинг калинлиги 24 мм булганда 293,46 кг/м2с гача камайганини куриш мумкин. Шунга ухшаш холат бошка Na2O:NHз:CO2 нисбат ва хароратларда хам кузатилади. ХУЛОСА
Олиб борилган тадкикотлар натижаларига кура, калий саноати галитли чикиндисидан олинган техник натрий хлориднинг тозаланган туйинган эритмаларини аммоний гидрокарбонат тузлари билан конверсиялаш оркали олинган натрий гидрокарбонат суспензиясини каттик ва суюк фазаларга ажратиб олиш учун филтрлаш жараёнини амалга ошириш мумкин. Филтрлаш жараёнида филтр устидаги йигилиб бораётган нам махсулотни йигилиб калинлашиб бориши филтрланиш тезлигига салбий таъсир курсатади. Шунинг учун, филтр устидаги махсулотни калинлашишига йул куймай
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 6 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337
тез-тез филтрни бушатиб турган маъкул. Конверсия натижасида олинган натрий гидрокарбонат суспензияси яхши фильтрланиши ва макбул шароитлари аникланди. Бу ишлаб чикариш жараёнида х,осил булган натрий гидрокарбонатнинг суспензиясини ажратиб олиш учун филтрлаш усули ёрдамида ажратиб олиш мумкинлигини курсатади.
REFERENCES
1. Соддиков Ф.Б. Разработка технологии комплексной переработки галитовых отходов и низкосортных сильвинитов Тюбегатана на кальцинированную и пищевию соду. Автореф. дис. Доктор философии (PhD) по техническим наукам.- Ташкент., 12.12..2018. 45 с.
2. Протокол № 97 Совещания в Кабинете Министров Республики Узбекистан от 26.07.2014 г. п. 4.1, приложение № 18.
3. Соддиков Ф.Б., Мирзакулов Х.Ч. Исследование процессов получения очищенных растворов хлорида натрия из галитовых отходов // Тезисы докладов 78-й научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов (с международным участием): 3-13 февраля 2014 йил. Минск: БГТУ 2014. - С. 87.
4. Соддиков Ф.Б., Джураева Г.Х., Мирзакулов Х.Ч., Шодмонов Б.Б. Получение очищенных растворов хлорида натрия из флотационных галитовых отходов // Республика илмий-амалий анжумани, "Иктисодиётни модернизация килиш ва технологик янгилаш шароитида фан-таълим - ишлаб чикариш интегра-циясини ривожлан-тириш муаммолари ва ечимлари", ^арМИИ, ^арши. 29-30 май, 2015. - С. 222-223.
5. Соддиков Ф. Б., Зулярова Н. Ш., Мирзакулов Х. Ч. Исследования по получению рассолов для производства кальцинированной соды из галитовых отходов калийного производства //Universum: технические науки. - 2016. - №. 9 (30). - С. 41-45
6. Соддиков Ф. Б., Мавлянова М. Н., Мирзакулов Х. Ч. Исследование процесса конверсии насыщенных растворов хлорида натрия углеаммонийными солями //Universum: технические науки. - 2018. - №. 7 (52). - С. 47-53.
7. Соддиков Ф.Б. и др. Исследование процесса получения насыщенных растворов из низкосортных сильвинитов Тюбегатана //Химия и химическая технология. - 2016. -№. 3. - С. 67-73.
8. Соддиков Ф. Б., Усманов И. И., Мирзакулов Х. Ч. Исследование процессов получения и очистки насыщенных растворов из сильвинитов Тюбегатанского месторождения //Химия и химическая технология. - 2017. - №. 2. - С. 16-20.
9. Соддиков Ф. Б. и др. Исследование процесса переработки низкосортних сильвинитов на кальцинированную соду //Международный симпозиум "Химия для биологии, медицины, экологии и сельского хозяйства" КСНЕМ 2015. - 2015. - С. 203-203.
10. Соддиков Ф. Б., Мирзакулов Х. Ч. Исследование процесса кальцинации гидрокарбоната натрия, полученного из очищенных растворов сильвинитов Тюбегатанского месторождения //Наука сегодная: факты, тенденции, прогнозы». Россия, г. Вологда. - 2018. - Т. 27. - С. 28-30.
11. Соддиков Ф. Б., Мирзакулов Х. Ч. Исследование влияния степени аммонизации на изменение химического состава твердой фазы из насыщенных растворов сильвинитов
INTERNATIONAL SCIENTIFIC JOURNAL VOLUME 1 ISSUE 6 UIF-2022: 8.2 | ISSN: 2181-3337
Тюбегатанского месторождения //Наука сегодная: факты, тенденции, прогнозы». Россия, г. Вологда. - 2018. - Т. 27. - С. 30-32.
12. Соддиков Ф. Б. и др. Исследование политерма растворимости трехкомпонентной системы [20,0% KCl + 80,0% NaCl]-NH4HCO3-H2O //Universum: технические науки. -2021. - №. 4-4 (85). - С. 42-45.
13. Соддиков Ф. Б. и др. Растворимость компонентов в системе [30, 0% KCl + 70,0% NaCl]-NH4HCO3-H2O //Химия и химическая технология. - 2015. - Т. 47. - №. 1. - С. 35.
14. Соддиков Ф. Б. и др. Исследование процесса конверсии насыщенных растворов хлорида натрия из низкосортных сильвинита с углеаммонийными солями //Universum: технические науки. - 2020. - №. 11-4 (80). - С. 30-35.
15. Жужиков В.А. Фильтрование. Теория и практика разделения суспензий. Издательство «Химия», М.,1971 г. - 440 с.
16. Мамуров Б. А. и др. Исследование процесса нейтрализации экстракционной фосфорной кислоты мелом //Universum: химия и биология. - 2019. - №. 2 (56). - С. 2126.
17. Кодирова Г. К. и др. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ ФОСФАТОВ АММОНИЯ ИЗ ЭКСТРАКТНОЙ ФОСФАТНОЙ КИСЛОТЫ НА ОСНОВЕ ФОСФОРИТОВ ЦЕНТРАЛЬНОГО КЫЗЫЛКУМА //Universum: технические науки. - 2020. - №. 12-3 (81). - С. 71-75.
18. Нажмиддинов Р. Ю. и др. МАРКАЗИЙ ^ИЗИЩУМ ФОСФОРИТЛАРИДАН ТАРКИБИДА КАЛЬЦИЙ ВА МАГНИЙ БУЛГАН КОНЦЕНТРЛАНГАН ФОСФОРЛИ ОДДИЙ УЕИТЛАР ОЛИШ //IJTIMOIY FANLARDA INNOVASIYA ONLAYN ILMIY JURNALI. - 2022. - Т. 2. - №. 6. - С. 56-61.
19. Najmiddinov R. et al. МАРКАЗИЙ ^ИЗИЩУМ ФОСФОРИТЛАРИ АСОСИДАГИ ЭКСТРАКЦИОН ФОСФАТ КИСЛОТАДАН Ю^ОРИ СИФАТЛИ АММОНИЙ ФОСФАТЛАРИ ОЛИШ //Science and innovation. - 2022. - Т. 1. - №. A4. - С. 150-160.
20. Shamshidinov I. et al. ЭКСТРАКЦИОН ФОСФАТ КИСЛОТАНИ ОХДКТОШ ХОМАШЁСИ БИЛАН НЕЙТРАЛЛАШ АСОСИДА КАЛЬЦИЙ ВА МАГНИЙ ФОСФАТЛИ УГИТЛАР ОЛИШ //Science and innovation. - 2022. - Т. 1. - №. A4. - С. 161-169.
21. Kodirova G. et al. Investigation of the Process of Purification of Wet-Process Phosphoric Acid and Production of Concentrated Phosphoric Fertilizers Based on it //Chemical Science International Journal. - 2021. - Т. 30. - №. 1.
22. Шамшидинов И. Т. и др. МАРКАЗИЙ ^ИЗИЩУМ ФОСФОРИТЛАРИДАН ФОСФОРЛИ ОДДИЙ УГИТЛАР ОЛИШДА СУВ ТОЗАЛАШ ИНШООТИ КАРБОНАТЛИ ЧЩИНДИСИДАН ФОЙДАЛАНИШ //Research Focus. - 2022. - Т. 1. - №. 1. - С. 126-132.
23. Turgunovich S. I. et al. Organik kimyo (2 qism) //Образование. - 2021. - Т. 10. - №. 11. -С. 12.
