Кристаллизация - сульфат - калий
Cтраница 2
В соответствии с диаграммой растворимости Na, КзЦСОз, SO - - Н2О точка / / при 35 С находится в поле кристаллизации сульфата калия. [16]
Как видно из рис. 12 - 1, шенит и леонит являются инконгру-энтно растворяющимися двойными солями: лучи их растворения ( AF - для шенита и АН - для леонита) проходят через область кристаллизации сульфата калия. [17]
 |
Изотермы растворимости солей в системе KCI - CaSO - NHa - Н2О. [18] |
Основой процесса конверсии хлорида калия гипсом служит взаимная система из хлоридов и сульфатов калия и кальция. Поле кристаллизации сульфата калия на безводной проекции данной системы крайне мало, поэтому реальных путей для переработки гипса на сульфат калия в одну стадию нет. Розер, изучая растворимость в системах K2SO4 - СНзОН-Н2О и K2SO4 - КС1 - СН3ОН - Н2О при 10, 25, 40 и 50 С, показали, что с повышением концентрации метанола растворимость сульфата калия резко уменьшается. [19]
С граница поля кристаллизации соды смещается влево и соответственно расширяются поля кристаллизации сульфата калия и сокращаются поля кристаллизации беркеита и глазерита. Для смещения фигуративной точки в поле кристаллизации K2SO4 нужно к раствору / прибавить раствор с повышенным содержанием иона калия, например раствор состава / / ( 2К 64; SO. Фигуративная точка смешанного раствора / / / будет находиться на прямой, соединяющей точки / и / /; ее положение определяется соотношением объемов смешиваемых растворов. Ниже ординаты 50 при небольших колебаниях технологического режима возникает опасность выделения в осадок глазерита, а при индексе по калию более 52 выход оставшейся в растворе соды будет уменьшаться. [20]
В них кроме лангбейнита и хлористого калия ( 60 % KzO) подают также маточный раствор, получаемый в процессе производства хлористого калия, и леонит, отделяемый от растворов после кристаллизации сульфата калия. Сульфат калия отделяют центрифугированием и просушивают. Маточный раствор, насыщенный хлористым калием и леонитом, упаривают в трех аппаратах с погружными нагревателями до концентрации 67 % от первоначального веса, а затем охлаждают в двухступенчатом вакуум-кристаллизаторе. При этом кристаллизуется хлористый калий и леонит, образовавшийся из лангбейнита. [21]
Для получения соды первого сорта необходимо более полное разделение соды и поташа, а также выделение сульфата и хлорида калия в виде самостоятельных продуктов. В этом случае соду выделяют в две стадии: 1) при упаривании раствора до плотности 1 42 - 1 43 в твердую фазу выделяют моногидрат соды ( сода 1-я) с небольшим содержанием примесей поташа и сульфата калия, маточник после выделения соды 1 - й разбавляют конденсатом и охлаждают до 30 - 35 С для кристаллизации сульфата калия; 2) при дальнейшем упаривании до плотности 1 48 - 1 50 из маточника выделяется безводная сода ( сода 2-я) с более высоким содержанием примесей. Хлористый калий выделяется из разбавленного конденсатом маточника двойной соли путем охлаждения его до 20 - 35 С. [22]
В частности, по приведенной реакции сульфат калия может быть получен ионообменным способом - пропусканием горячего раствора сульфата магния через катионит, содержащий ионы калия. Полученный таким образом раствор K3SO4 кристаллизуется при охлаждении до 10 С. Кристаллизация сульфата калия может проводиться в аппаратах различного типа. Для получения сульфата калия, например, могут использоваться вакуум-кристаллизаторы. [23]
В одной из них после отмывки галита холодной водой и прокаливания при температуре 500 С полигалит растворяют в оборотных растворах при 100 С. Насыщенный раствор охлаждают до 12 С для кристаллизации сульфата калия. Сульфатный раствор выпаривают и охлаждают. Кристаллизующийся при этом шенит подают на стадию кристаллизации сульфата калия, а шенитовый раствор сбрасывают. [24]
При простом охлаждении раствора образуется мелкокристаллический продукт, плохо отделяемый от маточного раствора. Не удается также достичь необходимой плотности выделения сульфата калия в твердую фазу. Это связано с малым выходом твердой фазы из единицы объема раствора [ 2 - 3 % ( масс.) ] и склонностью сульфата калия к образованию пересыщенных растворов. Осуществить процесс кристаллизации сульфата калия с получением достаточно крупных кристаллов и маточного раствора с концентрацией сульфата калия, близкой к равновесной, можно в кристаллизаторах, в рабочей зоне которых накапливается твердая фаза. Накопление твердой фазы значительно увеличивает время пребывания кристаллов в аппарате, а значит, и время их роста. Это позволяет получить твердую фазу, хорошо отделяемую от маточного раствора на высокопроизводительных центрифугах. Увеличение концентрации твердой фазы также позволяет снизить степень пересыщения раствора по сульфату калия и получить маточный раствор с минимальным содержанием сульфатов. [25]
Кристаллизация сульфата калия может происходить из лабильных и метастабильных растворов. Образование зародышей K2SO4 может проходить и по гомогенному и по гетерогенному механизму. При этом изучена роль затравочных кристаллов в процессе зародышеобразования и формирования осадка. Зависимость скорости кристаллизации сульфата калия от абсолютного пересыщения отвечает кинетическому уравнению второго порядка. Рост кристаллов происходит сравнительно медленно, так как, согласно экспериментальным данным, константа скорости роста равна 0 004 кг-1 - м4 - ч 1 при 30 С. [26]
В одной из них после отмывки галита холодной водой и прокаливания при температуре 500 С полигалит растворяют в оборотных растворах при 100 С. Насыщенный раствор охлаждают до 12 С для кристаллизации сульфата калия. Сульфатный раствор выпаривают и охлаждают. Кристаллизующийся при этом шенит подают на стадию кристаллизации сульфата калия, а шенитовый раствор сбрасывают. [27]
Условия кристаллизации хлорида калия аналогичны условиям кристаллизации сульфата калия. Поэтому для достижения полноты его выделения и получения осадка с удовлетворительным гранулометрическим составом необходимо применять кристаллизаторы с накоплением твердой фазы в кристаллорасти-теле. По сравнению с раствором после стадии выделения сульфата калия растворы хлорида калия обладают более высокой депрессией и более склонны к вспениванию при пониженном давлении. Поэтому для поддержания температуры кристаллизации 20 - 25 С применяют вакуум-кристаллизаторы с комприми-рованием всего сокового пара продукционных корпусов. Вакуум-испарители установок должны иметь большие диаметр и высоту по сравнению с размерами установок кристаллизации сульфата калия. В результате охлаждения раствора до 20 - 25 С в твердую фазу выделяются хлорид калия и небольшое количество сульфата калия. В маточном растворе остается 7 - 9 г / дм3 хлоридов в пересчете на хлорид-ион, что позволяет получить из него при последующей переработке поташ первого сорта. [28]
Рост кристалла происходит за счет адсорбции растворенного вещества на его поверхности. Наличие в растворе посторонних веществ, примесей, способных адсорбироваться кристаллом, но не участвующих в построении кристаллической решетки, приводит к уменьшению скорости кристаллизации. Примеси, адсорбируясь на гранях кристалла, изолируют активные участки поверхности, что приводит к замедлению роста и препятствует получению крупных кристаллов. Иногда вследствие избирательной адсорбции примесей на определенных гранях форма кристалла искажается. Примеси способствуют также сращиванию кристаллов и образованию друз. Примеси некоторых веществ к раствору могут увеличивать скорость кристаллизации. Так, в присутствии хлорида калия скорость кристаллизации сульфата калия возрастает примерно вдвое. [29]
Рост кристалла происходит за счет адсорбции растворенного вещества на его поверхности. Наличие в растворе посторонних веществ, примесей, способных адсорбироваться кристаллом, но не участвующих в построении кристаллической решетки, приводит к уменьшению скорости кристаллизации. Примеси, адсорбируясь на гранях кристалла, изолируют активные участки поверхности, что приводит к замедлению роста и препятствует получению крупных кристаллов. Иногда вследствие избирательной адсорбции примесей на определенных гранях форма кристалла искажается. Примеси способствуют также сращиванию кристаллов, образованию друз. Примеси некоторых веществ к раствору могут увеличивать скорость кристаллизации. Так, в присутствии хлорида калия скорость кристаллизации сульфата калия возрастает примерно в 2 раза. [30]
Страницы: 1 2 3