При производстве флотационного хлорида калия, который впоследствии используется в качестве минерального удобрения, часто используют амины. Они позволяют полностью извлечь хлорид калия из руды, однако, адсорбируясь на его поверхности, препятствуют образованию прочных кристаллических связей на стадии прессования. В результате этого снижается эффективность процесса, увеличивается пылимость и ухудшается транспортировка. Ученые Пермского Политеха предложили предварительно удалять амины водяным паром с добавлением реагента с поверхности кипящего флотационного хлорида калия в установке. Технология позволит получать продукт высокого качества и избавит от проблем при его прессовании.
В Персмком Политехе нашли способ получать более качественные минеральные удобрения / ©Getty images
Исследование опубликовано в сборнике конференций: «Химия. Экология. Урбанистика». Разработка выполнена в рамках Программы академического стратегического лидерства «Приоритет-2030».
При проведении эксперимента по удалению аминов с поверхности кипящего флотационного хлорида калия учеными была использована установка с подачей пара, включающая колбу с водой, плитку, электропечь, кварцевую печь кипящего слоя, электроподогреватель воздуха, воздушный компрессор.
«Мы дополнительно обработали флотационный концентрат солянокислым амином до его содержания 500 граммов на тонну. Данное значение почти в четыре раза превышает его содержание в производственном концентрате. Это сделано для повышения наглядности получаемых результатов. Затем кипящий концентрат был обработан водяным паром и высушен при 120 градусах. Полученный порошок формировался в таблетку цилиндрической формы, диаметром 12 миллиметров, высотой три миллиметра», – поделился магистр кафедры «Химические технологии» Иван Фролов.
«Поскольку химической реакции в установке кипящего слоя между паром и флотационным концентратом не происходит, то разрушение пленки солянокислого амина идет за счет высоких температур. Обнаружив это, мы использовали дополнительные реагенты (шламовый отвал) при обработке водяным паром. Это позволило увеличить разрушающее действие на пленку амина, который улетучивается из установки вместе с паром, а поверхность частиц хлорида калия становится гидрофильной, в результате чего ее легче прессовать в гранулы», – сообщила кандидат технических наук, доцент кафедры «Химические технологии» Мария Черепанова.
Качество получаемого продукта оценивалось по статической прочности гранул. За счет испарения воды в точке контакта частиц происходит кристаллизация с образованием солевого мостика, поэтому при прессовке образовывается прочная структура и исчезает пылимость. При времени обработки 15 минут достигается максимальная прочность гранул, – сообщили ученые.
Разработка ученых Пермского Политеха позволит получать хлорид калия высокого качества, избавит производителя от проблем при его прессовании и упростит транспортировку. Технология интересна предприятиям калийной промышленности, таким как ПАО Уралкалий, ОАО Еврохим-Усольский калийных комбинат.
