Технология Пермского Политеха может повысить качество добычи калийных солей с помощью ультразвука
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.
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно