Научная статья на тему 'ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИДА КАЛИЯ ГАЛУРГИЧЕСКИМ СПОСОБОМ ИЗ СИЛЬВИНИТА ТЮБЕГАТАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ'

ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИДА КАЛИЯ ГАЛУРГИЧЕСКИМ СПОСОБОМ ИЗ СИЛЬВИНИТА ТЮБЕГАТАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
195
23
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НИЗКОСОРТНЫЙ СИЛЬВИНИТ / ОБОРОТНЫЙ НАСЫЩЕННЫЙ РАСТВОР / ТЕМПЕРАТУРА / ВРЕМЯ / СООТНОШЕНИЯ ТВЁРДОЙ И ЖИДКОЙ ФАЗ / ОХЛАЖДЕНИЕ / КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Мавлянов Мухиддин Бахриддин Угли, Адилова Мохира Шавкатовна, Эркаев Актам Улашевич

Целью исследования является изучение влияния технологических параметров, Таких как: время, соотношение твёрдой и жидкой фаз, температура и скорость охлаждения процесс кристаллизации хлорида калия из раствора низкосортного сильвинита. Исследования проводились при температуре растворения 100 oC, при массовом соотношении сильвинита к массе оборотного насыщенного раствора равном 1:5, 1:3, 1: 2,5, 1:2, 1:1,5 и 1:1, при температуре охлаждения 20, 30 и 40 oC и скорости охлаждения 3 oC /мин, 6 oC /мин, 10 oC /мин. Определены оптимальные условия выхода хлорида калия и изучены реологические свойства суспензий, полученных при растворении низкосортного сильвинита в оборотном насыщенном растворе.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Мавлянов Мухиддин Бахриддин Угли, Адилова Мохира Шавкатовна, Эркаев Актам Улашевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STUDY OF THE PROCESS OF OBTAINING POTASSIUM CHLORIDE BY THE HALURGIC METHOD FROM THE SILVINITE OF THE TYUBEGATAN DEPOSIT

The aim of the study is to study the influence of technological parameters, such as: time, ratio of solid and liquid phases, temperature and cooling rate on the process of crystallization of potassium chloride from solutions of low-grade sylvinite. The studies were carried out at a dissolution temperature of 100 oC, with a mass ratio of sylvinite to the mass of the recycled saturated solution equal to 1:5, 1:3, 1:2.5, 1:2, 1:1.5 and 1:1, at a cooling temperature of 20, 30 and 40 oC and cooling rates 30 oC /min, 60 oC /min, 100 oC /min. The optimal conditions for the release of potassium chloride were determined and the rheological properties of suspensions obtained by dissolving low-grade sylvinite in a recycled saturated solution were studie.

Текст научной работы на тему «ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИДА КАЛИЯ ГАЛУРГИЧЕСКИМ СПОСОБОМ ИЗ СИЛЬВИНИТА ТЮБЕГАТАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ»

A UNiVERSUM:

№11(104)_ЛД ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_ноябрь. 2022 г.

ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИДА КАЛИЯ ГАЛУРГИЧЕСКИМ СПОСОБОМ ИЗ СИЛЬВИНИТА ТЮБЕГАТАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Мавлянов Мухиддин Бахриддин угли

базовый докторант кафедры Химическая технология неорганических веществ Ташкентского химико-технологического института, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: nava2121 @mail.ru

Адилова Мохира Шавкатовна

доц. кафедры Химическая технология неорганических веществ Ташкентского химико-технологического института, Республика Узбекистан, г. Ташкент

Эркаев Актам Улашевич

проф. кафедры Химическая технология неорганических веществ Ташкентского химико-технологического института, Республика Узбекистан, г. Ташкент

STUDY OF THE PROCESS OF OBTAINING POTASSIUM CHLORIDE BY THE HALURGIC METHOD FROM THE SILVINITE OF THE TYUBEGATAN DEPOSIT

Muhiddin Mavlyanov

Basic doctoral student

of the Department of Chemical Technology of Inorganic Substances of the Tashkent Institute of Chemical Technology, Republic of Uzbekistan, Tashkent

Moxira Adilova

Associate Professor

of the Department of Chemical Technology of Inorganic Substances of the Tashkent Institute of Chemical Technology, Republic of Uzbekistan, Tashkent

Aktam Erkayev

Professor

of the Department of Chemical Technology of Inorganic Substances of the Tashkent Institute of Chemical Technology, Republic of Uzbekistan, Tashkent

АННОТАЦИЯ

Целью исследования является изучение влияния технологических параметров, Таких как: время, соотношение твёрдой и жидкой фаз, температура и скорость охлаждения процесс кристаллизации хлорида калия из раствора низкосортного сильвинита. Исследования проводились при температуре растворения 100 oC, при массовом соотношении сильвинита к массе оборотного насыщенного раствора равном 1:5, 1:3, 1: 2,5, 1:2, 1:1,5 и 1:1, при температуре охлаждения 20, 30 и 40 oC и скорости охлаждения

3 oC /мин, 6 oC /мин, 10 oC /мин. Определены оптимальные условия выхода хлорида калия и изучены реологические свойства суспензий, полученных при растворении низкосортного сильвинита в оборотном насыщенном растворе.

ABSTRACT

The aim of the study is to study the influence of technological parameters, such as: time, ratio of solid and liquid phases, temperature and cooling rate on the process of crystallization of potassium chloride from solutions of low-grade sylvinite. The studies were carried out at a dissolution temperature of 100 oC, with a mass ratio of sylvinite to the mass of the recycled saturated solution equal to 1:5, 1:3, 1:2.5, 1:2, 1:1.5 and 1:1, at a cooling temperature of 20, 30 and 40 oC and cooling rates 30 oC /min, 60 oC /min, 100 oC /min. The optimal conditions for the release of potassium chloride were determined and the rheological properties of suspensions obtained by dissolving low-grade sylvinite in a recycled saturated solution were studie.

Библиографическое описание: Мавлянов М.Б., Адилова М.Ш., Эркаев А.У. ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИДА КАЛИЯ ГАЛУРГИЧЕСКИМ СПОСОБОМ ИЗ СИЛЬВИНИТА ТЮБЕГАТАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 11(104). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/14554

№ 11 (104)

UNIVERSUM:

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

ноябрь, 2022 г,

Ключевые слова: низкосортный сильвинит, оборотный насыщенный раствор, температура, время, соотношения твёрдой и жидкой фаз, охлаждение, кристаллизация.

Keywords: low-grade sylvinite, recycled saturated solution, temperature, time, ratio of solid and liquid phases^ cooling, crystallization.

Введение. Большое значение в жизнедеятельности растений принадлежит калию. В присутствии калия усиливается образование сахаров в растениях. Кроме того, он способствует синтезу белковых веществ. Нормальное калийное питание растений также приводит к повышению качества урожая, особенно овощных культур, корнеплодов, плодов и ягод. В волокнообразующих растениях (лен, конопля, хлопчатник) калий улучшает качество волокна [1]. Среди минеральных удобрений особое значение калийных объясняется ещё и тем, что калий и его соединения не только играют важную роль в жизни растений и животных, но и повышают эффективность действия в почве фосфорных и азотных удобрений. Помимо увеличения урожайности, они улучшают качественные характеристики выращиваемой продукции: способствуют повышению сопротивляемости растений к заболеваниям, повышению лёгкости плодов при хранении и стойкости при транспортировке, а также улучшению их вкусовых и эстетических качеств [2].

Хлористый калий в современном мире имеет важное практическое значение. Он используется в пищевой промышленности в различных продуктах питания, в химической промышленности для получения гипохлоритов, хлоратов, перхлоратов. Однако большинство хлористого калия используется как удобрение, ведь хлористый калий можно применять на всех почвах, под все культуры, нуждающиеся в калийных удобрениях [3-4].

В основе получения хлорида калия из сильвини-товых руд лежат флотационный и галургический способы обогащения. Флотационный способ выделения хлорида калия из сильвинита основан на фло-тогравитационном разделении водорастворимых минералов калийной руды в среде насыщенного ими солевого раствора. Это достигается селективной гидрофобизацией поверхности частиц калийных минералов с помощью флотореагентов - собирателей [5].

Переработка сильвинитовых руд на хлористый калий, наряду с флотационным способом, основном осуществляется методом галургии. Этот способ разделения основных компонентов сырья - KCl и NaCl, основан на различии в температурных коэффициентах растворимости этих солей в воде [6]. Как известно, растворимость NaCI почти не изменяется, а растворимость KCI значительно возрастает при повышении температуры. Скорость совместного растворения KCI и NaCI одинакова и они одновременно достигают состояния равновесия. Однако, если одна соль находится в твердой фазе в большом количестве (в сильвините NaCI в 2-3 раза больше, чем KCI), то она в начале переходит в раствор в большем количестве, чем в равновесном растворе, насыщенном обеими солями. В дальнейшем при растворении KCI происходит выпадение NaCI в виде мелкого солевого

шлама. При совместном присутствии обоих компонентов с повышением температуры растворимость №С1 несколько понижается, а КС1 значительно повышается [7].

Применение галургического метода позволяет в большинстве случаев значительно повысить эффективность переработки низкосортных калийных руд.

При применении галургического способа можно получить хлорид калия высокой 99%-ной концентрации. И при этом образуется чистый хлорид натрия, который можно использовать как пищевую соль или для получения различных натрийсодержа-щих веществ. Значительные осложнения в технологическую схему обогащения калийных руд химическим методом вносит нерастворимый остаток, отделение которого связано с потерями хлорида калия и необходимостью иметь громоздкое шламовое хозяйство [6-7].

Тюбегатанское месторождение калийных солей расположено в Дехканабадском районе Кашкадарь-инской области, в 75 км к югу от г. Гузар и приурочено к юго-западным отрогам Гиссарского хребта. Месторождение расположено на границе Узбекистана и Туркменистана и разделяется пограничной рекой Шордарья.

Повышенное содержание низкосортного сильвинита приводит к низкому показателю качества продукта и коэффициента извлечения основного компонента - хлорида калия, а также трудности управления технологическими процессами.

В связи с этим проблема переработки низкосортного сильвинита Тюбегатанского месторождения является актуальной для калийного предприятия.

Методы исследований. С целью изучения влияния технологических параметров: соотношения сильвинита к массе оборотного насыщенного раствора (сильвинит: ор), температуры и скорости охлаждения раствора на процесс кристаллизации хлорида калия из растворов низкосортного сильвинита в оборотном насыщенном растворе сильвинита были проведены исследования.

Эксперименты проводились следующим образом. Для растворения низкосортного сильвинита в термостойкую колбу ёмкостью 250 мл наливали расчетное количество оборотного насыщенного раствора. Колба нагревалась с помощью плитки до температуры 100 0С. Добавляли расчетное количество низкосортного сильвинита и в течение 5 мин перемешивали.

Полученную суспензию отфильтровали при температуре растворения и отделили раствор от шлама. Были определены масса шлама и раствора. Горячий маточный раствор со скоростью 3 0С /мин, 6 0С /мин, 10 0С /мин охлаждали до 20, 30 и 40 0С.

В процессе охлаждения выпадали белые прозрачные кристаллы. Осадок отфильтровали на воронке Бюхнера с диаметром 93 мм под разряжением

№ 11 (104)

UNIVERSUM:

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

ноябрь, 2022 г,

0,5 кгс/см2. Время фильтрации фиксировалось. Твердая фаза была высушена и определен выход продукции.

Массовые соотношения сильвинит: ор в этих опытах варьировались в пределах 1:5, 1:3, 1: 2,5, 1:2, 1:1,5, 1:1.

В таблице 1 приведен химический состав исходного сырья, использованного в качестве объекта исследования: низкосортного сильвинита.

Таблица 1.

Химический состав исходного сырья

Наименование образца Содержание, масс. % :

кс1 NaCl MgCl2 CaSÜ4 Н.о.и др.

Низкосортный сильвинит 18,3 68,5 1,51 0,68 11,01

Химический анализ проводился по методике [814]. Определение содержания ионов магния и кальция осуществляли объёмным комплексонометрическим методом титрованиям трилоном Б в присутствии индикаторов хромогена черного и мурексида. Определение содержания ионов калия проводили тетрафенил-боратным методом и методом пламенной фотометрии; ионов натрия - методом пламенной фотометрии и расчетным путем [9-13]. Содержание хлор иона определяли методом Мора, а сульфат иона весовым методом в форме Ба804 [10-12]. Определение массовой доли нерастворимого в воде остатка в сырье и продуктах калийного производства осуществляли гравиметрическим методом, который основан на отделении нерастворимого остатка путем фильтрования растворенной анализируемой пробы и последующем высушивании, и взвешивании полученного осадка.

Результаты и обсуждение. По результатам экспериментов при растворении низкосортного сильвинита оборотным насыщенным раствором (сильвинит:ор) при температуре 100 0С и соотношении сильвинит: ор равном 1:5, 1:3,1:2,5, 1:2, 1:1,5 и 1:1 соотношение Т:Ж в суспензии имеет значения 1:9,16, 1:5,48, 1:4,56, 1:2,62, 1:1,61 и 1:1,04 соответственно (таблица 2, рисунок 1).

Как видно из таблицы 2 и рисунка 1 с уменьшением массового соотношения сильвинит: ор и температуры охлаждения раствора увеличивается выход хлорида калия.

Так, например, с уменьшением соотношения сильвинит: ор от 1:1 до 1:1,5, 1:2, 1:2,5, 1:3 и 1:5 соответственно увеличивается выход хлорида калия от 83,0, до 84,5, 85,7, 88,1, 90,7 и 92,0 %. Необходимо отметить то, что при использовании в качестве растворителя оборотного насыщенного раствора при массовом соотношении 1:5 и 1:3 выход хлорида калия составило максимально 92,0 и 90,7 % соответственно.

Результаты таблицы 2 показывают, что снижение температуры охлаждения также приводит к увеличению количества выпавших кристаллов, соответственно увеличению выхода хлорида калия. Так, например при массовом соотношении низкосортного сильвинита и насыщенного раствора равном 1:2,5 при температуре охлаждения 20 0С максимальный выход хлорида калия составлял 88,1%, а с увеличением температуры охлаждения до 30 и 40 0С выход хлорида калия уменьшается до 86,9 и 85,4 % соответственно. Такая же закономерность наблюдается и при массовых соотношениях 1:5, 1:3, 1:2, 1:1,5 и 1:1. Наибольшее количество кристаллов выпадает при массовом соотношении сильвинит: ор равном 1:5 при температуре охлаждения 20 0С (рисунок 1).

Таблица 2.

Влияние технологических параметров на процесс растворения низкосортного сильвинита

в оборотном насыщенном растворе

№ Соотношение сильвинит :ор Соотношение шлам раствор Температура охлаждения, oC Скорость охлаждения, ^ /мин Соотношение Т:Ж в суспензии при кристаллизации Выход, % Скорость фильтрации кристаллов, кг/м2ч

1. 3 1 21,50 92,0 1111,25

2. 20 6 1 22,27 89,6 1203,12

3. 10 1 22,78 87,7 1268,11

4. 3 1 21,61 90,8 1175,23

5. 1:5 1:9,16 30 6 1 21,38 88,3 1258,14

6. 10 1 22,30 87,2 1270,21

7. 3 1 22,28 89,2 1200,15

8. 40 6 1 22,76 87,0 1285,65

9. 10 1 23,21 86,1 1317,88

№ 11 (104)

UNIVERSUM:

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

ноябрь, 2022 г,

№ Соотношение сильвинит :ор Соотношение шлам раствор Температура охлаждения, oC Скорость охлаждения, oC /мин Соотношение Т:Ж в суспензии при кристаллизации Выход, % Скорость фильтрации кристаллов, кг/м2ч

10 3 1:13,42 90,7 1180,23

11 20 6 1:13,94 87,5 1280,45

12 10 1:14,01 87,1 1295,12

13 3 1:13,61 89,5 1195,77

14 1:3 1:5,48 30 6 1:14,0 87,2 1272,13

15 10 1:14,08 86,7 1297,87

16 3 1:13,86 88,0 1251,51

17 40 6 1:14,21 86,0 1311,55

18 10 1:14,41 84,9 1325,12

19 3 1:11,66 88,1 1250,14

20 20 6 1:11,92 86,3 1289,23

21 10 1:12,05 85,5 1365,21

22 3 1:11,83 86,9 1206,77

23 1:2,5 1:4,56 30 6 1:12,15 84,8 1333,02

24 10 1:12,25 84,2 1334,54

25 3 1:12,04 85,4 1370,55

26 40 6 1:12,39 83,3 1365,74

27 10 1:12,56 82,2 1378,23

28 3 1:12,01 85,7 1368,26

29 20 6 1:12,24 84,2 1336,28

30 10 1:12,34 83,6 1354,63

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

31 3 1:12,12 85,0 1365,21

32 1:2 1:2,62 30 6 1:12,32 83,9 1356,23

33 10 1:12,48 82,7 1378,56

34 3 1:12,36 83,5 1345,62

35 40 6 1:12,66 81,6 1365,23

36 10 1:12,82 80,7 1370,88

37 3 1:7,65 84,5 1328,66

38 20 6 1:7,80 83,0 1360,74

39 10 1:7,86 82,5 1372,54

40 3 1:7,74 83,6 1345,01

41 1:1,5 1:1,61 30 6 1:7,82 82,7 1376,89

42 10 1:7,98 81,3 1380,45

43 3 1:7,81 82,8 1379,84

44 40 6 1:8,11 80,2 1378,25

45 10 1:8,22 79,2 1405,52

46 3 1:5,49 83,0 1356,01

47 20 6 1:5,60 81,5 1388,72

48 10 1:5,81 79,0 1423,41

49 3 1:5,55 82,2 1381,25

50 1:1 1:1,04 30 6 1:5,67 80,7 1369,82

51 10 1:5,77 79,5 1465,21

52 3 1:5,68 80,5 1385,62

53 40 6 1:5,87 78,4 1396,25

54 10 1:6,02 76,7 1415,14

№ 11 (104)

UNIVERSUM:

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

ноябрь, 2022 г,

Изучение влияния скорости охлаждения на процесс кристаллизации хлорида калия показало, что при температуре растворения 100 0С и соотношении сильвинит:ор=1:5, 1:3, 1: 2,5, 1:2, 1:1,5 и 1:1 изменение скорости охлаждения от 3 до 6 и 10 0С /мин увеличивает соотношение Т:Ж в суспензии при кристаллизации.

Например если раствор полученный растворением низкосортного сильвинита насыщенным раствором при соотношении 1:2, охлажденный до 20 0С при скорости охлаждения 3 0С/мин имел Т:Ж при кристаллизации 1:12,01, то при 6 0С/мин этот показатель достигает до значения 1:12,24, а при 10 0С /мин 1:12,34.

Результаты исследований показывают, что понижение скорости охлаждения положительно влияет на выход хлорида калия. Если при сильвинит : ор = 1:1,5, температуре охлаждения 30 0С и скорости охлаждения 3 0С/мин выход хлорида калия составлял 83,6%, то с увеличением скорости охлаждения до 6 0С/мин, а также до 10 0С /мин этот показатель уменьшается до 82,7 и 81,3 % соответственно.

Выход хлорида калия при соотношении сильви-нит:ор=1:5, 1:3, 1: 2,5, 1:2, 1:1,5 и 1:1, при скорости охлаждения 3-10 0С/мин меняется в пределах 76,792,0 %.

Оптимальные значения выхода хлорида калия при применении оборотного насыщенного раствора выявлены при скорости охлаждения 3-6 0С/мин.

По результатам экспериментов при соотношении сильвинит:ор=1:5, 1:3, 1: 2,5, 1:2, 1:1,5 и 1:1, с понижением температуры кристаллизации от 40 и 30 до 20 0С и уменьшением скорости охлаждения уменьшается Т:Ж в суспензии при кристаллизации, а выход хлорида калия увеличивается от 76,7 до 92,0 %.

Скорость фильтрации кристаллов колеблется в интервале 1111,25-1465,21 кг/м2ч.

Шлам, образовавшийся при растворении сильвинита в оборотном насыщенном растворе, фильтруется в течение 50-80 мин. Это связано с тем, что при растворении сильвинита в насыщенном растворе количество шлама значительно больше, например, при

массовом соотношении сильвинит:ор равном 1:5 соотношение Т:Ж в суспензии имеет значение 1:9,16.

Таким образом, с уменьшением массового соотношения сильвинита и оборотного насыщенного раствора, понижением температуры и скорости охлаждения количество выпавшего кристалла увеличивается.

Рисунок 1. Влияние технологических параметров на процесс растворения низкосортного сильвинита в оборотном насыщенном растворе

С целью изучения влияния технологических параметров на состав полученных образцов хлорида калия в образцах определены количества 8042-, Са2+, Mg2+, и К+.

Полученные результаты сведены в таблицу 3.

№ 11 (104)

UNIVERSUM:

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

ноябрь, 2022 г,

Таблица 3.

Влияние скорости охлаждения на химический состав полученных продуктов хлорида калия

Номера образцов соответствуют номерам образцов таблицы 2 Скорость охлаждения, ^ /мин Содержание компонентов, масс.%

SO42- Na+ K+ Ca2+ Mg2+

1 3,0 0,062 0,69 51,10 0,01 0,005

2 6,0 0,007 0,73 50,01 0,01 0,007

3 10,0 0,081 0,75 49,77 0,01 0,007

10 3,0 0,072 0,75 50,40 0,01 0,008

11 6,0 0,065 0,75 49,75 0,01 0,009

12 10,0 0,075 0,73 49,66 0,02 0,007

19 3,0 0,068 0,71 50,33 0,01 0,008

20 6,0 0,055 0,74 50,02 0,01 0,008

21 10,0 0,023 0,78 49,52 0,01 0,010

28 3,0 0,035 0,72 49,78 0,01 0,009

29 6,0 0,069 0,74 49,60 0,01 0,009

30 10,0 0,028 0,76 49,02 0,01 0,008

Как видно из таблицы 3 при соотношении силь-винит:ор 1:5 при температуре растворения 100 0С количество К+ с увеличением скорости охлаждения от 3 до 10 0С/мин уменьшается в интервале от 51,10 % до 49,02 %. Такая же закономерность наблюдается и при массовых соотношениях 1:3, 1:2,5 и 1:2.

В изученных образцах количества 8042-, Са2+, М§2+, №+ незначительно изменяются.

Так, количество 8042- изменяется в интервале от 0,007 до 0,081 %, №+ от 0,69 до 0,76 %, Са2+ от 0,01 до 0,02, Mg2+ от 0,005 до 0,010 % (таблица 3).

Таким образом, оптимальными параметрами можно принять: соотношение Т:Ж=1:5, скорость охлаждения 3 -6 0С/мин.

Было исследовано влияние технологических параметров: соотношение Т:Ж, температуры и скорости охлаждения на фракционный состав полученного продукта. Для определения грансостава продукты полученные в результате экспериментов просеяли через сита размером 0,25; 0,2; 0,1 мм. Взвешиванием были определены массы фракций. Полученные результаты сведены в рисунок 2.

Количество фракции с размером +0,25 мм колеблется в пределах от 25,9 до 61,4 %, а фракции с размером -0,25+0,2 мм от 22,7 до 53,09 %, фракции с размером -0,2+0,1 мм от 2,5 до 14,9 %, фракции с размером -0,1 мм в пределах от 9,5 до 17,4 % (рисунок 2).

-0Ж1

-02-W1

Рисунок 2. Влияние технологических параметров на гранулометрический состав кристаллов хлорида калия (номера образцов соответствуют номерам образцов таблицы 2): а -1, 2,3; б -10,11,12; в-19, 20,21; г-28,29,30

б

а

а

№ 11 (104)

UNIVERSUM:

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

ноябрь, 2022 г,

Как показывают результаты, растворением низкосортного сильвинита оборотным насыщенным раствором при соотношении 1:5, 1:3, 1: 2,5, 1:2, 1:1,5 и 1:1, с понижением температуры кристаллизации до 20 0С и уменьшением скорости охлаждения от 10,0 до 3,0 0С/мин повышается количество фракции +0,25 мм до 61,4 %. Самые высокие показатели фракции +0,25 мм наблюдаются при скорости охлаждения 3,0 0С/мин. Экспериментальным путем установлено, что с понижением скорости охлаждения кривая изменения количества частиц размером -0,1 мм проходит через минимум, который соответствует скорости охлаждения 3-6 0С/мин. Самый высокий показатель фракции - 0,1 мм, наблюдается при скорости охлаждения 10,0 0С/мин.

Как известно, в технологическом процессе при производстве какого-либо продукта необходимо знать

реологические свойства исходных и промежуточных растворов суспензии, что позволяет в зависимости от температуры подбирать соответствующие насосы для перекачки их в аппараты. Поэтому изучено влияние температуры и соотношения Т:Ж на реологические свойства суспензии.

Для исследования реологических свойств суспензии были приготовлены образцы суспензии на основе оборотного насыщенного раствора и низкосортного сильвинита.

В лабораторных условиях было изучено влияние температуры и соотношения Т:Ж на плотность и вязкость приготовленных суспензий. Температура суспензии варьировалась в пределах от 20 0С до 80 0С с шагом 20, а массовые соотношения твердой и жидкой фазы изменялись от 1:1 до 1:5 (рисунок 3).

Рисунок 3. Плотность (а) и вязкость (б) суспензии состоящей из оборотного насыщенного раствора и низкосортного сильвинита

Результаты опытов показывают, что с увеличением содержания жидкой фазы в процессе растворения сильвинита в оборотном насыщенном растворе плотность суспензии уменьшается. Так, при температуре 200С и соотношении Т:Ж = 1:1 плотность пульпы равна 1,5135 г/см3. С увеличением содержания жидкой фазы до 1:1,5, 1:2, 1:2,5, 1:3 и 1:5 плотность суспензии при данной температуре уменьшается до 1,4216, 1,3517, 1,3068, 1,2545 и 1,2375 г/см3 соответственно. Повышение температуры также приводит к уменьшению плотности для всех образцов суспензии.

Изучение влияния температуры и соотношения Т:Ж на вязкость показало, что с ростом температуры от 20 до 800С вязкость суспензии уменьшается. Причем повышение температуры от 20 до 400С приводит к резкому уменьшению вязкости.

Анализ результатов показывает, что плотность и вязкость суспензий снижаются с повышением температуры и повышаются с снижением соотношения Т:Ж. Это связано с тем, что с повышением температуры, более 40оС, повышается растворимость хлорида калия.

Заключение. Исследованием процесса получения хлорида калия из сильвинита Тюбегатанского месторождения галургическим способом определены оптимальные условия выхода хлорида калия, а также изучены реологические свойства суспензий полученных при растворении низкосортного сильвинита в оборотном насыщенном растворе.

Проведенные исследования по изучению влияния технологических параметров, таких как: время, соотношение твёрдой и жидкой фаз, температура и скорость охлаждения процесс кристаллизации хлорида калия из растворов низкосортного сильвинита показывают, что при температуре растворения 100 0С низкосортного сильвинита в оборотном насыщенном растворе наибольшее количество кристаллов хлорида калия выпадает при массовом соотношении сильви-нит:оборотный раствор равном 1:5 при температуре охлаждения 20 0С, и скорости охлаждения 3-6 0С /мин.

Установлено, что плотность и вязкость суспензий снижаются с повышением температуры и повышаются со снижением соотношения Т:Ж, значения плотности суспензий, приготовленных на основе оборотного насыщенного раствора и низкосортного сильвинита меняется от 1,1775 г/см3 до 1,5135 г/см3, а вязкость суспензии меняется от 1,8554 сПз до 17,2135 сПз.

№ 11 (104)

UNIVERSUM:

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

ноябрь, 2022 г.

Список литературы:

1. Ibragimov G.I., Erkaev A.U., Yakubov R.YA., Turobjonov S.M. Kaliy xlorid texnologiyasi [Potassium chloride technology].Tashkent, Fan. Publ., 2010, 213p.

2. Sokolovskiy A.A., Unaniants T.P. Kratkiy spravochnik va mineralnym udobreniyam [A short guide to mineral fertilizers]. Moscow, Khimiya Publ., 1987. 120p.

3. Mineyev V.G., Bychkova L.A. Sostoyaniye i perspektivy primeneniya mineral'nykh udobreniy v mirovom i otechestvennom zemledelii [The state and prospects of the use of mineral fertilizers in world and domestic agriculture]. Agrokhimiya, 2003, no. 8, рр. 5-11.

4. Heffer P. and Prud homme M. Fertilizer outlook 2015-2019. 83rd International Fertilizer Industry Association (IFA)., Istanbul , 2015. pp. 1-8.

5. Usmanov S., Makhmudov K.U., Makhmudov R.U., Omarova G.T., Usmanov Kh.S., Usmanov A.S., Zulpanova G.K. [Obtaining high and quality yields of agricul- tural crops and preserving soil fertility while reducing the rate of irrigation water and mineral fertilizers is the basis of ener- gy conservation]. Proceedings of the I international Uzbek-Kazakh symposium "Actual problems of the development of chemical science and industry". Tashkent, 2019, pp. 28-34.

6. Adilova M.SH., Bayrayeva D.A., Erkayev A.YU., Bukhorov SH.B., Mavlyanov M.B. Intensifikatsiya tekhnologii flotatsionnoy kontsentratsii silvinitov tyubegatanskogo mestorozhdeniya [Intensification of flotation concentration technology of sylvinites of the tyubegatan deposit]. Universum: Texnicheskiye nauki,, 2019, no.10, pp. 30-34.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

7. Mirzakulov X.Ch., Mamajonova L.A., Isakov A.F., Kalanov G.U. Issledovaniya po intensifikatsii protsessov fil-tratsii kontsentrata chlorida kaliya i galitovyx xvostov silvinitov Tyubegatanskogo mestorojdeniya [Research on the intensification of processes of a filtration of the concentrate of potassium chloride and halite tailings Tubegatan syl-vinite deposits]. Universum: Texnicheskiye nauki ,, 2019, no.7, pp. 30-34.

8. Aleksandrovich K.M. Osnovy primeneniya reagentov pri flotatsii kayliynykh rud [Basics of using reagents in the flotation of potassium ores]. Minsk, Science and technology, Publ, 1993, 78p.

9. Isayeva G.A., Mineralniy-texnologicheskiy svoystva silvinitov Tyubegatanskogo mestorojdeniya [Mineral-technological properties of sylvinites of the Tyubezhatan deposit]. Vestnik Permskogo universiteta. publ., 16.pp 264-274.

10. Adilova M.SH., Bayrayeva D.A., Erkayev A.YU., Bukhorov SH.B., Mavlyanov M.B. Intensifikatsiya tekhnologii flotatsionnoy kontsentratsii silvinitov tyubegatanskogo mestorozhdeniya [Intensification of flotation concentration technology of sylvinites of the tyubegatan deposit]. Universum: Texnicheskiye nauki,, 2019, no.10, pp. 30-34.

11. Turakulov B.B., Erkayev A.U., Kucharov B.X., Toirov Z.K. Physical-chemical and Technological Bases of Producing Pure Potassium Hydroxide in Combined Method. International Journal of Advanced Science and Technology, 2020, vol. 29, no. 6s, pp. 1126-1134. http://sersc.org/journals/index.php/IJAST/article/view/9205/5089

12. Adilova M.SH., Bayrayeva D.A., Erkayev A.YU., Bukhorov SH.B., Mavlyanov M.B. Intensifikatsiya tekhnologii flotatsionnoy kontsentratsii silvinitov tyubegatanskogo mestorozhdeniya [Intensification of flotation concentration technology of sylvinites of the tyubegatan deposit]. Universum: Texnicheskiye nauki,, 2019, no. 10, pp. 30-34.

13. Хуррамов Н.И., Нурмуродов Т.И., Эркаев А.У. Исследование процесса получения экстракционной фосфорной кислоты из мытых высушенных фосфоритов // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2021. 2(83). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11290

14. Донияров Н.А., Тагаев И.А., Асроров А.А., Хуррамов Н.И., Каршиева М.С., Эргашева Ю.О. Основные механизмы микробиологического превращения природных соединений фосфора // ВЕСТНИК НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ № 9(87). Часть 3. 2020. С. 9-14.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.