Галургический метод. Этот процесс переработки калийсодержащего
сырья основан на растворении хлористого
калия из руды горячим раствором при 120°
и раздельной кристаллизации солевых
составляющих перерабатываемой руды.
Галургия (в переводе с греческого – «соляное
дело») включает изучение состава и свойств
природного солевого сырья и разработку
способов промышленного получения из
него минеральных солей.
Галургический метод разделения
основан на различной растворимости KCl
и NaCl в воде при повышенных температурах.Технологический
процесс галургического способа складывается
из дробление сильвинитовой руды, растворения
сильвинита горячим щелоком в растворителях
со шнековыми мешалками и ковшовыми элеваторами,
охлаждению (с целью кристаллизации хлорида
калия из осветленного насыщенного раствора)
сгущения в отстойниках. Затем сгущенная
суспензия через промежуточную мешалку
подается на центрифуги. Сушка отфильтрованного
хлорида калия осуществляется на сушильных
барабанах или печах кипящего слоя. Содержание
хлористого калия в концентрате составляет
95-98%, в галитовых отходах 2,5-3,0%, извлечение
86,5-87,5%. Для выделения хлорида калия этот
метод используется шире метода флотации,
который базируется на разной смачиваемости
веществ.
В России выпускаются различные
марки хлористого калия. Рассмотрим особенности
производства белого, розового и гранулированного
продукта.
Галургический способ
производства хлорида калия из сильвинита
Вы знакомитесь с процессом,
относящимся к обширной области химической
технологии — Галургии (в переводе
с греческого — соляное дело, сравните
со словом галогены). Галургия изучает
способы получения различных солей посредством
растворения и кристаллизации при нагревании
и охлаждении, испарении растворителя
и других физических процессах. Хотя эти
процессы существенно отличаются от химических,
изучать их целесообразно по такой же
схеме, которую мы применяли ранее. Предпосылкой
выбора оптимальных условий и в этом случае
является физико-химическая характеристика
процесса.
Процессы растворения обратимы.
Следовательно, нужны данные о равновесии
между твердой фазой и раствором. Такие
данные о совместной растворимости хлорида
калия и хлорида натрия в воде при различной
температуре приведены в табл. 8.
Эти данные подтверждают высказанную
ранее мысль, что, растворяя сильвинит,
можно разделить соли.
От чего зависит
скорость растворения сильвинита в воде?
Процесс растворения ускоряется
при нагревании. В этом случае особенно
большое значение имеет не только увеличение
поверхности соприкосновения твердой
и жидкой фаз: нужно, чтобы растворитель
омывал поверхность хлорида калия, кристаллы
которого образуют сростки с кристаллами
хлорида натрия. Для этого руда должна
быть измельчена до размера 5 Мм и менее, чтобы
«вскрыть» эти сростки.
Какие задачи решают
при производстве хлорида калия как удобрения?
Желательно получить более
концентрированное удобрение. В соответствии
с ГОСТ в продукте первого сорта марки
«К», полученном галургнческим способом,
должно содержаться не менее 98% КС1 (в пересчете
на сухое вещество).
Хлорид калия довольно гигроскопичен,
склонен слеживаться. Вы уже знакомы со
способами борьбы с этим явлением: необходимо
получить твердое вещество в виде крупных
кристаллов или гранул — они менее склонны
к слеживанию, чем пылевидный продукт.
Можно дополнительно обработать частицы
твердого продукта веществами, препятствующими
поглощению влаги из воздуха.
Необходимо полнее извлечь
хлорид калия из сырья, меньше терять его
с хлоридом натрия. При этом приходится
решать вопросы утилизации отхода — хлорида
натрия, загрязненного хлоридом калия.
Нужно стремиться к минимальному
расходу энергии и воды.
Как получить хлорид
калия в виде крупных кристаллов?
Очевидно, нужно поддерживать
условия, при которых скорость роста кристаллов
значительно превышает скорость образования
новых зародышей. Непрерывный процесс
кристаллизации с получением крупных
кристаллов проводят в вакуум-кристаллизаторах,
в которых циркулирует пересыщенный хлоридом
калия раствор. Под действием силы тяжести
более крупные кристаллы оседают в нижней
части аппарата, мелкие же продолжают
циркулировать во взвешенном состоянии,
пока не достигнут требуемых размеров,
до 2—4 мм. Регулятором роста кристаллов
служит правильный подбор скорости циркуляции.
Можно получить крупные частицы
из мелких путем прессования и брикетирования.
Брикеты измельчают и просеивают, отбирая
частицы желаемого размера. Полученный
хлорид калия содержит довольно большое
количество влаги — его необходимо высушить.
В каких аппаратах
процесс сушки протекает быстро?
Зная из предыдущих глав о преимуществах
кипящего слоя, вы можете предложить аппараты
непрерывного
Действия, в которых горячие
топочные газы поддерживают высушиваемый
продукт в кипящем состоянии.
Отход производства — галит,
загрязненный примесями, главным образом
хлоридом калия. Чтобы уменьшить потери
хлорида калия, галит промывают горячей
водой и полученный раствор присоединяют
к раствору, направляемому на кристаллизацию.
Галит можно использовать как
сырье для производства соды. Если такая
возможность отсутствует, в производстве
хлорида калия возникает очень сложная
проблема— как удалить громадные количества
отхода без ущерба для окружающей среды.
Спуск в водоемы может быть разрешен лишь
в очень ограниченных размерах. Целесообразна
закладка галитом выработок в калийных
шахтах.
Можно ли полностью
разделить компоненты сильвинита и получить
чистый хлорид калия?
Некоторое количество хлорида
калия неизбежно остается в исходном материале,
так как часть его в сростках недоступна
действию растворителя. Часть хлорида
натрия кристаллизуется одновременно
с хлоридом калия. Для получения более
чистого хлорида калия приходится прибегать
к известной из лабораторной практики
операции — перекристаллизации.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ
БЕЛАРУСЬ
УО «Белорусский государственный экономический
университет»
Кафедра физикохимии материалов и производственных
технологий
ИНДИВИДУАЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине: Производственные технологии
на тему: Анализ развития технологии производства
чугуна
Студент
ФВШУБ,
3-й курс, ВВП-4 (подпись) Н.П. Иванов
(дата)
Проверил
канд.
техн. наук,
доцент
(подпись)
В.А. Семенов
(дата)
МИНСК 201Х
ПРИЛОЖЕНИЕ
3
Образец
оформления реферата индивидуальной работы
РЕФЕРАТ
Индивидуальная
работа: 28 страниц, 7 таблиц, 13 рисунков.
технологический процесс, минеральные
удобрения, суперфосфат, технодинамика,
динамика трудозатрат, уровень технологии,
технологическая система
Изучена
и описана технология производства двойного
суперфосфата бескамерным методом. Дана
характеристика используемого сырья и
получаемой продукции.
С целью определения
варианта развития технологического процесса
проведен анализ затрат живого и прошлого
труда. Установлено, что вариант развития
технологического процесса - рационалистический,
вид развития - трудосберегающий, тип отдачи
дополнительных затрат - убывающий.
Для выявления
путей и закономерностей развития технологического
процесса последний разбит на составляющие
его элементы (переход, ход). Определены
границы рационалистического развития
технологического процесса и уровень
технологии.
Показано
место технологии производства двойного
суперфосфата в структуре химико-лесного
комплекса.
__________________
(подпись
студента)
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Образец содержания индивидуальной работы
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………
|
3 |
1. технологический процесс
производства чугуна и его характеристика…………………………………………………………
|
4 |
1.1. Характеристика получаемой
продукции-чугуна…………………… |
6 |
1.2. Характеристика
сырья доменного производства…………………… |
7 |
1.3. Характеристика технологии
производства чугуна………………….. |
10
|
2. ДИНАМИКА ТРУДОЗАТРАТ ПРИ РАЗВИТИИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА
ЧУГУНА…………………….…… |
16
|
3. УРОВЕНЬ ТЕХНОЛОГИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ЧУГУНА………………………………………………… |
20
|
4. структура технологического
процесса производства чугуна и ее анализ
…………………………………………………… |
22
|
5. АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ
РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА
ЧУГУНА ……………… |
25
|
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………… |
27
|
СПИСОК ЛИТЕРАТУР
|
|
Введение.
Производство
минеральных солей удобрений составляют
одну из важнейших задач химической промышленности.
Ассортимент минеральных, используемых
в сельском хозяйстве, самой химической
промышленности, металлургии, фармацевтическом
производстве, строительстве, быту, составляет
сотни наименований и непрерывно растет.
Масштабы добычи и выработки солей исключительно
велики и для некоторых из них составляют
десятки миллионов тонн в год. В наибольших
количествах производятся и потребляются
соединения натрия, фосфора, калия, азота,
алюминия, железа, серы, меди, хлора, фтора
и др. Самым крупнотоннажным является
производство минеральных удобрений.
Самым
крупным потребителем солей и минеральных
удобрений является сельское хозяйство.
Связано это с тем, что современное интенсивное
сельскохозяйственное производство невозможно
без внесения в почву научно обоснованного
количества различных минеральных удобрений,
содержащих элементы, которых недостаточно
в почве для нормального роста растений,
в частности зерна.
Минеральными
удобрениями называют соли, содержащие
в своем составе элементы, необходимые
для питания, развития и роста растений
В
качестве калийных удобрений применяют
сырые природные вещества (чаще всего
сильвинит) и продукты их переработки
(хлорид и сульфат калия; 40%-ные калийные
соли), а также золу растений.
Основным
сырьем для получения калийных удобрений
в России является сильвинит, представляющий
собой породу состава mNaCI+nNaCl, которая содержит
(14—18% К2O. В качестве примесей сильвиниту
сопутствуют в небольших количествах
соединения, магния, кальция и др. Из сильвинита
получают и основное калийное удобрение—хлорид
калия. Получение хлорида калия из сильвинита
осуществляется методами галургии, флотационным
или комибинированным.
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙ
Калийные минеральные удобрения
представляют собой природные или синтетические
солм и содержат питательный элемент в
форме иона калия К+.
Калийные удобрения
подразделяются на лоросодержащие
(основной компонент – хлорид калия КСl)
и бесхлорные (например K2 SO4).
Все калийные удобрения
растворимы в воде .Их выпускают
в порошкообразном и гранулированном
виде .Содержание питательного элемента
( в пересчёте 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 % KCl (53.1-60.6 % K2O).
В качестве сырья
для получения калийных удобрений
в нашей стране используется
сильвинит ( KCl-NaCl) –минерал . представляющий
собой механическую смесь сильвинита
KCl и галита NaCl.
Получают хлористый
калий из сильвинита двумя
способами:
*химическим, основанным
на различной растворимости KCl
и NaCl при разных темпе ратурах( галургический
метод) ;
*физическим ,основанным
на различной смачиваемости KCl и NaCl (метод
флотации).
Галургический хлорид калия
имеет кристаллы белого цвета с сероватым
оттенком. Флотационный хлорид калия имеет
более крупные кристаллы ( примерно 0,75
мм),которые окрашены в розоватый цвет.
Галургический метод
Галургии (в переводе с греческого —
соляное дело, сравните со словом галогены).
Галургический метод впервые был применен
для производства хлористого калия в городе
Штассфурт (Германия) в 1862 году. Галургия
изучает способы получения различных
солей посредством растворения и кристаллизации
при нагревании и охлаждении, испарении
растворителя и других физических процессах.
Хотя эти процессы существенно отличаются
от химических, изучать их целесообразно
по такой же схеме, которую мы применяли
ранее. Предпосылкой выбора оптимальных
условий и в этом случае является физико-химическая
характеристика процесса.
Галургический метод может быть рекомендован для
внедрения на действующих флотационных
фабриках на Урале и в Белоруссии, где
предполагается перерабатывать глинисто-солевой
шлам и другие отходы.
Технологический процесс обогащения
калийных руд га-лургическим методом состоит
из следующих основных стадий ( процессов):
горячее растворение руды; отделение полученного
раствора от солевых и глинистых шламов;
охлаждение осветленного раствора ( при
этом происходит кристаллизация хлористого
калия); сушка влажного хлористого калия
( в барабанных сушильных установках, печах
кипящего слоя - КС или трубах-сушилках),
предварительно отделенного от охлажденного
раствора отстаиванием и фильтрацией.
Для предотвращения слеживаемости продукта
в пульпу хлористого калия вводят амины.
Готовый продукт содержит 95 % КС1 и более.
Применение галургического метода обогащения
калийных руд создает возможность комплексного
использования сырья ( одновременное получение
пищевой соли и других полезных продуктов),
более полного извлечения полезных компонентов
из руды, получения хлористого калия высокого
качества
При галургическом методе производства
хлористого калия и обогащенного карналлита
в воздушную среду производственных помещений
выделяется значительное количество паров
воды и частицы хлористых и сернокислых
солей натрия, калия и магния. При проливах
насыщенных горячих растворов этих солей
конструкции подвергаются их воздействию
На
чем основан галургический метод выделения хлорида
калия из сильвинита. Какие требования предъявляют
к щелоку, циркулирующему в системе. [4]