Калийные минеральные удобрения представляют собой Природные или синтетические соли и содержат питательный элемент в форме иона калия К+.
Калийные удобрения подразделяются на хлорсодержащие 'основной компонент ‑ хлорид калия КСl) и бесхлорные (наполнители K2SО4).
Все калийные удобрения растворимы в воде. Их выпускаютпорошкообразном и гранулированном виде. Содержание питательного элемента (в пересчете на К2О) колеблется от 10 % в природных минералах до 60 % в концентрированном удобрении- хлориде калия. В общем ассортименте калийных удобрений около 94 % приходится на хлорид калия, содержащий 92-95 % КСl (53,1‑60,6 % К2О).
В качестве сырья для получения калийных удобрений в нашей стране используется сильвинит (КС1 • NaCl), представляющий собой механическую смесь сильвина КС1 и галита NaCl.
Получают хлористый калий из сильвинита двумя основнымиспособами:
• химическим, основанным на различной растворимости КCl и NaCl при разных температурах (галургический метод);
•физическим, основанным на различной смачиваемо КС1 и NaCl (метод флотации).
Галургический хлорид калия имеет кристаллы белого с сероватым оттенком. Флотационный хлорид калия имеет более крупные кристаллы (
0,75 мм), которые окрашены в розоватый цвет.
Галургический метод выделения хлорида калия из сильвинита основан на различии температурных коэффициентов растворимости хлоридов калия и натрия при их совместном присутствии, т.е. в системе «КС1‑NaCl‑H2О». В растворах, насыщенных обеими солями, при повышении температуры с 20‑25 °Сдо 90‑100 °С содержание хлорида калия возрастает примерно в два раза, а хлорида натрия ‑ несколько уменьшается.
При охлаждении этого горячего раствора он становится перенасыщенным хлоридом калия, который будет кристаллизоваться, а хлорид натрия останется в растворе. При последующем нагревании раствора он останется насыщенным хлоридом натрия и становится ненасыщенным хлоридом калия. Поэтому при обработке таким раствором нового количества сильвинита из него будет извлекаться только хлорид калия, переходящий в раствор, а хлорид натрия растворяться не будет.
|
|
Упрощенная схема получения КС1 из сильвинита галурги-ческим методом включает следующие основные стадии:
• дробление и усреднение руды по гранулометрическому составу;
• растворение (выщелачивание) хлорида калия из сильви- нита горячим оборотным раствором (щелоком);
• отделение горячего щелока от твердой фазы (хлориданатрия и пустой породы) отстаиванием и его осветление;
• охлаждение раствора и кристаллизация из него хлор калия;
• фильтрование суспензии и отделение концентрата хлорида калия;
•сушку концентрата хлорида калия;
• нагревание оборотного раствора и возвращение его на стадию выщелачивания сильвинита.
Выщелачивание хлорида калия из сильвинита производится в шнековом растворителе оборотным раствором (щелоком), нагретым до 105‑115 °С, с добавлением острого пара, при этом КС1 переходит в раствор, а нерастворяющийся NaCl удаляется в виде галитовых отходов. Добавление коагулянтов в раствор КС1 при отстаивании способствует более полному удалению глинистого шлама и осветлению раствора. Далее хлорид калия кристаллизуется в вакуум-кристаллизаторе, в котором вакуум создается с помощью пароструйных эжекторов, отсасывающих паровоздушную смесь. При фильтровании от кристаллов КС1 отделяется оборотный раствор, который после подогрева возвращается на стадию выщелачивания сильвинита.
|
|
Галургический метод позволяет комплексно перерабатывать полиметаллические руды, извлекая из них все полезные компоненты, в том числе хлориды магния и пищевой хлорид натрия.
Вфлотационном методе получения хлорида калия используется различная способность к смачиваемости водой частичек NaCl и КCl. Предварительно измельченную руду смешивают с водой (водным раствором), далее пропускают через полученную пульпу воздух, который распределяется в ней в виде Мелких пузырьков. Гидрофобные минералы, которые не способны смачиваться водой (к ним относится КCl), прилипают к пузырькам воздуха и выносятся на поверхность пульпы в виде пены, которую затем удаляют и фильтруют для выделения вредных частиц. Гидрофильные минералы, которые хорошо смачиваются водой (к ним относится NaCl), оседают на дне флотационной машины и выводятся через сливное отверстие.Для лучшего разделения гидрофобных и гидрофильных частиц исходного сырья используют так называемые флотационные реагенты. Основное назначение этих реагентов ‑ направлено изменять смачиваемость поверхности того или иного минерала и таким образом регулировать процесс флотации в зависимости от назначения флотореагенты подразделяются напенообразователи, собиратели, депрессоры, активаторы.
К пенообразователям относятся вещества, способствую образованию устойчивых пузырьков воздуха и обильной пены.
|
|
Собиратели (или коллекторы) ‑ вещества, способные селективно адсорбироваться на поверхности минералов и придавать ей смачиваемость.
Депрессоры (подавители) ‑ вещества, снижающие адссорбцию собирателей на поверхности минералов.
Активаторы ‑ вещества, улучшающие адсорбцию собирателей на поверхности частичек минералов.
При флотации руд, содержащих свыше 2,5 % примесей применяют технологические схемы обогащения с депрессией глинистых шламов или с предварительным механическим обесшламливанием.
Добытая шахтным способом сильвинитовая руда первоначальио подвергается мокрому помолу в стержневых мельницаахПолученный в результате флотации концентрат, содержащий в основном хлористый калий, подвергается двум перечисткам.
Галитовые хвосты, полученные по этой схеме, загрязнены глинистым шламом, что затрудняет их обработку и увеличивает потери целевого продукта (КС1); образующийся концентрат содержит около 93 % КС1 и 0,8 % нерастворимого остатка при степени извлечения сильвина из руды 85 ‑ 90 %.