Файл: Теоретический анализ исследуемого процесса.rtf

Рис.4.22. Графическая зависимость изменения прочности гранул флотационного КСl при введении в суспензию осадителя Са(ОН)₂.
Результаты эксперимента на гигроскопичность

После завершения основных производственных процессов получения кристаллических продуктов при их хранении на складе и транспортировке протекают вторичные физико-химические процессы - сорбция влаги из воздуха или подсыхание, перекристаллизация вследствие гидратации. Иногда это приводит к существенному изменению потребительских качеств кристаллических продуктов - размеров частиц, сыпучести.

По результатам эксперимента на прочность мы исследовали полученные образцы на гигроскопичность.

Этот процесс имеет диффузионный характер, определяемый кинетикой диффузии воды в слой зернистого материала и в глубь единичного зерна. Интенсивность поглощения воды дисперсной структурой определяется давлением водяного пара над веществом в условиях сорбционного равновесия, характером этой структуры и ее трансформацией в процессе увлажнения.

Многочисленные наблюдения и исследования гигроскопичности твердых структур свидетельствуют о том, что повышение прочности, как правило, связано со снижением гигроскопичности.

По результатам исследований, приведенных в таблице 4.26., можно сделать вывод о том, что практически все образцы не имеют прироста влажности, что свидетельствует о хорошей прочности получаемых таблеток. Прочность таблеток была проверена.

Можно предположить, что при использовании в качестве осадителя - Na₂CO₃ на стадии осаждения, и связующих веществ (метасиликата натрия или насыщенного раствора хлорида калия) на стадии гранулирования не приведет к существенному изменению потребительских качеств при его долгом хранении и транспортировке.
Таблица 4.26.

Данные по влагопоглощению и прочности таблеток при введении в суспензию различных связующих веществ.

добавка	связующее вещество	прочность таблеток, кгс	Изменение массы навески (М₁), грамм через				связующее вещество		прочность таблеток, кгс		Изменение массы навески (М₁), грамм через			связующее вещество		прочность таблеток, кгс		Изменение массы навески (М₁), грамм через
			0 часов	24 часа	48 часов					0 часов		24 часа					0 часов		24 часа
Без добавки	оборотный щелок	5	31,47	31,47		насыщенный раствор КСl		5		47,12		47,14	раствор метасиликата натрия		5		30,19		30,20
прирост влаги			0	0						0,02		0					0,01		0
Сода(н)		Более 5	28,25	28,25				Более 5		30,18		30,18			Более 5		48,15		48,15
прирост влаги			0	0						0		0					0		0
Сода(ст)		Более 5	48,13	48,15	48,17			Более 5		47,80		47,80			Более 5		50,92		50,92
прирост влаги			0,04	0,02	0					0		0					0		0
СаО(н)		5	48,78	48,78				Более 5		49,74		49,74			Более 5		30,21		31,21
прирост влаги			0	0						0		0					0		0
СаО(ст)		5	50,92	50,92				Более 5		49,75		49,75			Более 5		47,55		47,55
прирост влаги			0	0						0		0					0		0

. Предлагаемые рекомендации
Для обеспечения максимальной степени осаждения хлорида магния из оборотного щелока флотационной фабрики необходимо соблюдать следующие факторы:

1. Температура;

2. Соотношение исходных реагентов;

. Перемешивание;

. Пересыщение.

Влияние температуры на процесс осаждения

Повышение температуры от 25 до 40⁰С практически не оказывает влияние на конечную степень осаждения. Таким образом, с технологической и экономической точки зрения целесообразно проводить выделения ионов магния из щелока в процессе флотации при пониженной температуре - 25⁰С.

Влияние соотношения исходных реагентов на процесс осаждения

Как показывают результаты исследования, максимальная степень осаждения наблюдается при стехиометрическом соотношении реагентов. При меньшей подаче осадителя не достигается полного осаждения MgCl₂ из оборотного щелока, с увеличением количества осадителя выше стехиометрического происходит загрязнение осадка солями КСl и NaCl, которыми насыщен щелок, увеличения рН среды и щелочности раствора.

Влияние перемешивания на процесс осаждения

Перемешиванием раствора обеспечивается равномерный приток кристаллического вещества к границе раздела, тем самым устраняется влияние концентрационных потоков и уменьшение диффузионного слоя вокруг кристаллов, что способствует увеличению скорости кристаллизации. Таким образом, осаждение необходимо вести при непрерывном перемешивании, так как это улучшает условия выделения хлорида магния из оборотного щелока и образования осадков (

, (или

)).

Влияние пересыщения на процесс осаждения

Процесс также целесообразно проводить при незначительном пересыщении раствора, что достигается медленным вводом реагентов, а не мгновенным их смешивании. В результате получаются более крупнокристаллические осадки, которые лучше фильтруются.

При проведении экспериментов по упрочнению гранул флотационного хлорида калия, путем введения различных упрочняющих добавков и связующих веществ, в качестве основных параметров можно рекомендовать:

Влияние гранулометрического состава на процесс прессования

На процесс прессования влияние оказывает средний размер частиц перерабатываемых исходных компонентов. Преобладание тонкодисперсных частиц в перерабатываемом сырье способствует образованию связей между частицами при их прессовании, но одновременно с этим затрудняет предварительное уплотнение смеси, связано со значительным удалением воздуха, находящегося между частицами.

Влияние добавок на процесс прессования

Внесение упрочняющих добавков (

, (или

)) и связующих веществ (раствор метасиликата натрия, насыщенный раствор хлорида калия, оборотный щелок) способствующих деформированию кристаллической структуры. Результаты показали, что при введении добавки, упрочнение происходит в 2,1 - 5 раз по сравнению с контрольным образцом - гранулируемым хлористым калием без добавок.

Повышение прочности структуры очевидно связано с тем, что упрочняющая добавка заполняет межкристаллитное пространство, а связующее вещество образует микрорастворы, способствующие цементации системы.

Влияние давления на процесс прессования

Повышение давления приводит к значительной деформации твердого материала и к упрочнению гранул. Максимальная величина давления прессования, при которой таблетки имеют прочность выше 5 кгс составляет 25 кгс/см² (при использовании в качестве связующего вещества - раствор метасиликата натрия и упрочняющей добавки - карбоната магния).

· По результатам проведенных исследований на стадии осаждения, можно сделать вывод о том, что оба изучаемых осадителя (насыщенный раствор соды и твердый гидроксид кальция) разумно использовать для выделения хлорида магния из оборотного щелока;

· Использование раствора Na₂CO₃ в качестве осадителя приводит к выделению ионов магния из оборотного щелока в виде

, при этом степени извлечения хлористого калия увеличивается на 1,676%;

· По результатам проведенных исследований по гранулированию можно сделать вывод о том, что обе изучаемые упрочняющие добавки со стадии осаждения (карбонат или гидроксид магния) приводят к повышению прочности гранул флотационного хлористого калия, однако, лучшей упрочняющей добавкой - карбонат магния, который обеспечивает минимальную гигроскопичность;

· Связующее вещество - раствор метасиликата натрия дает самые высокие показатели прочности гранул;

· При использовании осадителей прирост прибыли всего производства увеличивается на 28,93руб./т - по соде и 23,04 руб./т - по гидроксиду кальция;

Таким образом, в производство для улучшения качества хлористого калия - повышение прочности гранул, снижение гигроскопичности - можно рекомендовать:

. Осадитель на стадии осаждения - насыщенный раствор соды;

. На стадии гранулирования - упрочняющую добавку - карбонат магния и связующее вещество - раствор метасиликата натрия.

Смотрите также файлы

I Основные концепции управления финансами транспортных компаний.docx

Закон рф Об образовании в Российской Федерации.docx

Опишите неисправности подвески тягового электродвигателя нб514Е электровоза 2ЭС5К и способы их выявления.docx

На испытании находилось N.docx

История России. Дополнительная база тестов 1.docx

Файл: Теоретический анализ исследуемого процесса.rtf

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно