• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
2 июля
ПНИПУ
110

Технология Пермского Политеха может повысить качество добычи калийных солей с помощью ультразвука

4.0

Получение калийных удобрений происходит благодаря переработке сильвинитовых руд. Для обогащения полезного ископаемого применяется флотация, когда с помощью специальных реагентов-собирателей из руды выделяют максимальное количество ценного компонента — хлорида калия. Наиболее эффективными собирателями можно назвать соли первичных длинноцепочечных аминов, действие которых приводит к образованию мицелл (частиц), влияющих на поглощающую способность реагентов. Но слишком крупные мицеллы в процессе флотации препятствует выделению ценного вещества из руды, что приводит к нерациональному использованию дорогостоящих реагентов. Ученые Пермского Политеха выяснили, что уменьшить мицеллообразование можно с помощью ультразвуковой обработки. Оптимально подобранные режимы меняют физико-химические свойства солянокислого амина и повышают качество извлечения хлорида калия.

Технология Пермского Политеха может повысить качество добычи калийных солей с помощью ультразвука / © Ирина Мельникова

Статья с результатами опубликована в Journal of Mining Science. Большую часть добываемых руд обычно составляет пустая порода. Технология их обогащения методом флотации заключается в отделении полезных частиц руды (хлорида калия) от пустой породы. Их разделение происходит благодаря гидрофобным свойствам, когда частицы определенного минерала, плохо смачивающиеся водой, стремятся избежать контакта с ней и всплывают на поверхность.

Чтобы придать это свойство хлориду калия, используют реагенты, которые собираются на его поверхности и выталкивают из воды, образуя флотационную пену. Так все ценные компоненты руды в виде пены отделяют от жидкости, сушат, а в дальнейшем используют для создания калийных удобрений.

Наиболее эффективные и распространенные реагенты-собиратели для флотации сильвинитовых руд – это соли высших алифатических аминов. Они склонны к образованию мицелл, от которых зависит поглощающая способность реагентов. Результат флотации во многом зависит от их поверхностной активности и физического состояния в жидкости. Важно не допустить слишком сильного мицеллообразования, потому что тогда они не будут равномерно распределяться по хлориду калия. Это потребует увеличения количества дорогостоящих реагентов.

Ученые Пермского Политеха выяснили, что ультразвуковым воздействием можно влиять на структурные свойства реагентов. Установили, какие параметры и как способствуют эффективному качественному процессу флотации калийных солей.

«Малоэнергоемкая и безопасная для человека ультразвуковая обработка способна изменять физико-химические свойства солянокислого амина – электрокинетический потенциал мицелл, сорбционные и пенообразующие свойства, поверхностное натяжение растворов реагентов и другие. При оптимально подобранных режимах ультразвука повышается качество и выход пенного продукта, увеличивается извлечение хлорида калия. К настоящему времени существует мало сведений о влиянии ультразвука на структурные свойства и коллоидное состояние реагента-собирателя, изучение которого важно для оптимизации процессов флотации хлорида калия», – рассказывает инженер кафедры химических технологий ПНИПУ Владимир Буров.

В реагентных растворах могут присутствовать разнообразные мицеллярные структуры: сплошные или сетчатые, состоящие из большого числа нитеобразных пластинчатых частиц. Это приводит к резкому возрастанию их мутности, вязкости и снижению поглощающей способности. Использование же ультразвуковой обработки позволяет изменить сложную структуру аминов на более простую, уменьшить размер мицелл.

Схема лабораторной установки для ультразвуковой обработки раствора солянокислого амина 1 — излучательный элемент; 2 — ультразвуковой генератор; 3 — термостат; 4 — реактор с рубашкой; 5 — штатив / © Владимир Буров, пресс-служба ПНИПУ

Политехники провели эксперименты, обработав раствор солянокислого амина ультразвуком максимальной мощностью 0,85 Вт/см3 и продолжительностью воздействия 150 секунд. Выяснили, что этот процесс вызывает изменение структуры раствора: понижается вязкость, уменьшается объем и размер самих мицелл. В таком случае флотация проходит проще и дешевле за счет меньшего использования реагентов, так как небольшие по размеру мицеллы реагента равномерно распределяются по поверхности.

Исследование ученых ПНИПУ показывает перспективность использования ультразвуковой обработки реагента-собирателя, используемого для флотации сильвинитовых руд в калийной промышленности России. Оптимально подобранный режим ультразвука увеличивает извлечение хлорида калия примерно на три процента в процессе лабораторных испытаний.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 11:39
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

Вчера, 14:24
Игорь Байдов

Команда китайских инженеров разработала модель магнитоэлектрического генератора, способного эффективно преобразовывать энергию падающих капель в электричество. Устройство может быть полезно для районов с повышенной сезонной влажностью. Разработка ученых в теории выглядит перспективно, но вызывает некоторые вопросы. В частности, пока не ясно, можно ли найти ей практическое применение.

Позавчера, 17:59
Татьяна

Аппарат «Кассини», работавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год, детально картировал его крупнейший спутник — Титан. Выяснилось, что ближе к полярным областям на поверхности есть моря и озера с жидкими углеводородами, куда впадают пополняемые атмосферными осадками реки. По мере изучения этой информации у исследователей возникло все больше вопросов. Каков состав жидкости и что определило очертания береговых линий? Воспользовавшись данными радарной съемки, американские ученые уточнили состав морей Кракена, Лигеи и Пунги и описали свойства их поверхностей.

15 июля
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

13 июля
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно