Технологія перероблення полімінеральної калійної руди з конверсією важкорозчинних мінералів у каїніт

Размещено на http://allbest.ru

Національний університет “Львівська політехніка”

05.17.01 - Технологія неорганічних речовин

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Технологія перероблення полімінеральної калійної руди з конверсією важкорозчинних мінералів у каїніт

Хацевич Ольга Мирославівна

ЛЬВІВ - 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі органічної та аналітичної хімії Інституту природничих наук при Прикарпатському національному університеті імені Василя Стефаника Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник:кандидат технічних наук, доцент

Костів Іван Юрійович,

Державний науково-дослідний

інститут галургії Міністерства

промислової політики України,

в. о. директора, м. Калуш

Офіційні опоненти:доктор технічних наук, професор

Перекупко Тамара Вікторівна,

Національний університет “Львівська політехніка”

Міністерства освіти і науки України,

професор кафедри хімії і технології

неорганічних речовин, м. Львів

кандидат технічних наук

Карпович Едуард Олександрович

Сумський ДержНДІ мінеральних добрив і пігментів

Міністерства промислової політики України,

начальник відділу міндобрив і фосфорної кислоти, м. Суми

Провідна установа: Одеський національний політехнічний університет

Міністерства освіти і науки України, м. Одеса

Захист дисертації відбудеться “26” лютого 2007 р. о 1400 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.052.09 при Національному університеті “Львівська політехніка” за адресою: 79013, м. Львів-13, пл. Св. Юра, ѕ, корпус ІХ, ауд.214.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного університету “Львівська політехніка” (79013, Львів, вул. Професорська, 1).

Автореферат розісланий “ 24 ” січня 2007 р.

Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради Д 35.052.09, к.т.н., доцентАтаманюк В.М.

Размещено на http://allbest.ru

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Мінеральні добрива є надійним засобом підвищення урожайності і продуктивності сільського господарства. Внесення мінеральних добрив забезпечує приріст урожаю на 50-60 %. Серед широкого асортименту простих і комплексних добрив, який весь час оновлюється, важливе місце посідають калійні добрива, попит у світі на які з кожним роком зростає на 2 %, особливо на сульфатну форму калійних добрив, що є незамінними під цитрусові, виноград, картоплю, помідори, перець, бобові та інші культури. Потреба сільського господарства України в калійних добривах становить близько 2 млн. т на рік у перерахунку на К2О. В останні роки наші ґрунти майже їх не отримують. Винесення калію з ґрунту в Україні менше ніж на 1 % компенсується внесенням добрив за рахунок низькоякісного калійного добрива, до складу якого входять каїніт та імпортний калію хлорид, з високим вмістом іонів Сl-. Це веде до сильного виснаження ґрунтів і в майбутньому до їх деградації.

Тому в Україні надзвичайно актуальним є налагодження випуску власних безхлоридних калійних добрив для забезпечення ними потреб сільського господарства хоча б на рівні 80-х років ХХ ст. Наша держава має власну потужну сировинну базу для отримання саме калійних добрив. Запаси полімінеральних калійних руд на Прикарпатті оцінюються в 7,8 млрд. т. Полімінеральні калійні руди Прикарпаття характеризуються різноманітністю мінерального складу, містять понад 20 хлоридних, хлоридно-сульфатних і сульфатних мінералів та 15-20 % глинистого мулу з мікроелементами, тому ці руди є складними для перероблення. Існуючі технології перероблення полімінеральних калійних руд є неефективними і енергозатратними, за ними не можна отримувати високоякісне безхлоридне калійне добриво, конкурентноспроможне на світовому ринку.

Одним з основних цінних компонентів руди є лангбейніт (К2SO4·2MgSO4) - важкорозчинний мінерал, вміст якого у руді досягає 30 мас. %. Лангбейніт за існуючою технологією розчиняється лише на 22-23 %. Крім лангбейніту, в полімінеральній калійній руді містяться інші важкорозчинні мінерали: полігаліт і кізерит. Це зумовлює надзвичайно низький витяг калію з руди за діючою галургійною технологією, який в останні роки роботи заводу калійних добрив (м. Калуш) не перевищував 38 %. У зв'язку з цим тема роботи, присвяченої перетворенню важкорозчинного лангбейніту в легкорозчинний каїніт, внаслідок чого ступінь витягу калію підвищується до 84-86 %, є актуальною і дуже важливою для народного господарства України.

Зв'язок роботи із науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалася відповідно до Галузевої програми “Державна програма розвитку хімічної промисловості України на 2005-2011 р.р.” (Рішення колегії Міністерства промислової політики від 19.10.04, №10/4), планів науково-дослідних робіт кафедри хімії Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника і тематичних робіт Державного науково-дослідного інституту галургії.

Мета і завдання досліджень. Мета роботи полягає в розробленні ефективної технології перероблення полімінеральної калійної руди, яка ґрунтується на використанні конверсії важкорозчинних мінералів руди з карналітом і карналітовим розчином у легкорозчинний каїніт та отримання на його основі високоякісного безхлоридного калійного добрива. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання :

проаналізувати переваги і недоліки існуючих технологій перероблення полімінеральних калійних руд;

вивчити вплив технологічних параметрів на процес конверсії лангбейніту в каїніт;

вивчити кінетику процесу конверсії лангбейніту з карналітом і карналітовим розчином у каїніт;

дослідити поведінку інших важкорозчинних мінералів полімінеральної калійної руди в хлоридмагнієвому розчині;

розробити принципові технологічні схеми перероблення полімінеральної калійної руди з конверсією важкорозчинних мінералів у каїніт; конверсія руда лангбейніт

виконати техніко-економічну оцінку запропонованої технології і порівняти отримані значення з показниками існуючих технологій.

Об'єкт дослідження. Технологія перероблення полімінеральної калійної руди.

Предмет дослідження. Технологія перероблення полімінеральної калійної руди конверсією важкорозчинних мінералів у каїніт з одержанням високоякісного безхлоридного калійного добрива.

Методи дослідження. У роботі виконаний комплекс теоретичних та експериментальних досліджень з використанням сучасних хімічних та фізико-хімічних (рентгенофазовий, полуменево-фотометричний, рН-метричний, ситовий) методів аналізу. Теоретичні розрахунки та обробку експериментальних даних виконували з використанням комп'ютерної техніки (програми Microsoft Excel).

Наукова новизна одержаних результатів роботи полягає в тому, що вперше виявлені закономірності та кількісні залежності перебігу маловивченої гетерогенної реакції конверсії важкорозчинних мінералів полімінеральної калійної руди, зокрема, лангбейніту, кізериту і полігаліту, в каїніт, які склали основу для створення нової технології перероблення полімінеральної калійної руди з одержанням безхлоридного калійного добрива, а саме:

вперше визначено кінетичні характеристики конверсії лангбейніту в присутності карналіту і карналітового розчину в каїніт: температурний коефіцієнт, енергію активації, перехідну область перебігу процесу;

виявлено особливості перебігу процесу конверсії залежно від температури, величини поверхні контакту між твердою фазою і розчином, концентрації MgCl2 в хлоридмагнієвому розчині, вмісту домішок глини та легкорозчинних солей у вихідній руді;

доведено, що кізерит частково конвертує у хлоридмагнієвому розчині з утворенням каїніту, а полігаліт - практично не конвертує;

одержано закономірності та кількісні залежності впливу основних технологічних параметрів на ступінь конверсії, тривалість процесу, та злежуваність конвертованої руди;

запропоновано механізм конверсії лангбейніту в каїніт та обґрунтовано його безумовні переваги порівняно з процесом шенітизації лангбейніту руди.

Практичне значення одержаних результатів. На основі отриманих експериментальних даних розроблено технологічний режим і технологічні схеми перероблення полімінеральної калійної руди з конверсією важкорозчинних мінералів руди в каїніт. За новими схемами досягається вищий витяг калію і магнію із руди в добриво (витяг калію в продукт становить 84-86 %, магнію - 71-74 %, сульфатів 64-66 %), покращується якість одержаного з такої руди калійно-магнієвого добрива, яке містить менше 1 % Cl-. Впровадження розроблених технологічних схем перероблення полімінеральної калійної руди служитиме підґрунтям для створення потужного виробництва безхлоридних калійно-магнієвих добрив в Україні.

Особистий внесок здобувача. Участь дисертанта полягає у плануванні, підготовці і проведенні експериментальних досліджень, хімічних аналізів, обробці отриманих результатів, формулюванні основних положень і висновків, а також розробленні технологічних схем перероблення полімінеральної калійної руди з конверсією важкорозчинних мінералів руди в каїніт. Дисертант безпосередньо приймав участь в отриманні та аналізі теоретичних і експериментальних залежностей, обговоренні результатів, їх інтерпретації, оформленні статей [1-5]. Основні наукові результати доповідалися автором на наукових конференціях [8-11]. За матеріалами дисертації здобувачем у співавторстві з науковим керівником одержано два патенти України на винахід [6-7].

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації обговорювалися на Міжнародній науково-практичній конференції “Комплексне використання сировини, енерго- та ресурсозберігаючі технології у виробництві неорганічних речовин” (Черкаси, 2004 р.); на Міжвідомчій науково-технічній конференції “Агрономічні руди України” (Київ, 2004 р.); на ІІ Всеукраїнській конференції молодих вчених з актуальних питань хімії (Дніпропетровськ, 2004 р.); на ІV Міжнародній науково-практичній конференції “Динаміка наукових досліджень'2005” (Дніпропетровськ, 2005 р.) і на щорічних наукових конференціях кафедри органічної та аналітичної хімії Інституту природничих наук при Прикарпатському національному університеті імені Василя Стефаника.

Публікації. Матеріали дисертації викладені в 11 публікаціях, в тому числі в 4 статтях у фахових журналах і 4 тезах доповідей, за матеріалами роботи отримано 2 патенти на винахід.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаних літературних джерел та додатків. Загальний обсяг дисертації становить 184 сторінки, з яких на основний текст припадає 130 сторінок, 31 рисунок, 23 таблиці, бібліографічний список містить 145 найменувань використаних джерел. Додатки займають 38 сторінок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтована актуальність роботи, висвітлено наукове і практичне значення отриманих результатів, поставлено мету і визначено напрямки її досягнення, подано загальну характеристику роботи.

Перший розділ присвячено аналізу науково-технічної літератури за темою дисертації. Розглянуто характеристику запасів калійних руд в Україні і в світі. Проведено аналіз існуючих способів перероблення полімінеральних калійних руд. На підставі детального аналізу літературних і патентних матеріалів визначено напрям наукового дослідження - розроблення нової досконалішої технології перероблення полімінеральної калійної руди, яка ґрунтується на попередній конверсії важкорозчинних мінералів у легкорозчинний каїніт.

У другому розділі описано методику експериментів, наведено опис лабораторної установки для їх проведення, вивчено вплив температури і концентрації хлоридмагнієвого розчину на ступінь конверсії лангбейніту.

Реакція конверсії лангбейніту - екзотермічний процес, який супроводжується виділенням тепла, це підтвердили зроблені нами розрахунки, за якими тепловий ефект реакції становить 55,08 кДж/моль. Схематично цей процес можна описати рівнянням реакції

К2SO4·2MgSO4 + nH2O + КСl·МgCl2·6H2O = 3[KCl·MgSO4·3H2O]+ (n-3) H2O (1)

Температуру в дослідженнях змінювали в межах 273 ... 353 К. Використовували лангбейніт з вмістом основної речовини - 97,32 % і розміром частинок 1-3 мм, який змішували з карналітом і карналітовим розчином в ексикаторі. Склад вихідних матеріалів наведено в табл. 1. Суміші витримували в повітряному термостаті за відповідної температури протягом 20 діб. Через певний проміжок часу відбирали проби, розчиняли їх у воді в термостатованому реакторі з мішалкою та аналізували на вміст іонів у рідкій фазі.

Таблиця 1

Склад вихідних матеріалів

Назва	Іонний склад, мас. %
	К+	Na+	Mg2+	Ca2+	Cl-	SO42-	Н2О
Лангбейніт	19,12	0,06	11,44	0,16	0,12	69,01	0,09
Карналіт	13,04	1,50	8,15	0,16	38,28	0,20	38,67
Карналітовий розчин	0,33	0,26	7,52	0,45	23,42	0,02	68,0

Найнижчий ступінь конверсії лангбейніту в каїніт спостерігається за температури 273 К, який за 20 діб становить 9,04 %. Також повільно відбувається процес конверсії лангбейніту за температур 283 К і 293 К. Підвищення температури до 313 К значно інтенсифікує процес конверсії, про що свідчить збільшення ступеня конверсії лангбейніту через 20 діб до 89,68 %. Найвищий ступінь конверсії лангбейніту в каїніт досягається за температури 323 К і становить 93,03 % за 20 діб. Збільшення температури до 333 К і вище супроводжується зниженням швидкості процесу, а, відповідно, зменшенням ступеня конверсії. Так, за температури 343 К ступінь конверсії дорівнює 59,42 % (за 20 діб), а за температури 353 К - лише 38,63 %. Це можна пояснити тим, що за високих температур стабільною фазою в системі K+, Mg2+/Cl-, SO42-//H2O є лангбейніт, тому в цих умовах він повільніше перетворюється в каїніт, а ступінь конверсії знижується.

Конверсія лангбейніту в каїніт належить до складних процесів, спроба описати кінетику яких відомим рівнянням Щукарєва не мала успіху. Для опису кінетики конверсії лангбейніту в каїніт використали рівняння Єрофєєва

, (2)

де k - константа швидкості, - тривалість процесу, n - порядок реакції.

Для оцінки параметрів k і n рівняння Єрофєєва двічі логарифмовано, внаслідок чого отримано вираз

ln [-ln (1-)] = lnk + nln (3)

Графічна залежність кінетики процесу конверсії лангбейніту в каїніт в координатах ln [-ln (1-)]-- ln. З цього рисунка константу швидкості реакції можна визначити графічно за умови, якщо

k = -ln(1-ф=1).

Размещено на http://allbest.ru

Значення констант швидкості процесу конверсії лангбейніту в каїніт наведено у табл. 2.

Одним із критеріїв, що свідчить про зміну області перебігу процесу, є залежність lnk - 1/T. Вона прямолінійна, якщо процес відбувається в одній області, і має перегин у випадку переміщення в іншу область.

На рис. 3 побудовано залежність логарифму константи швидкості реакції конверсії від температури в координатах 1/Т - ln k, згідно з рівнянням Арреніуса. Як видно з рисунка, ця залежність не є прямолінійною, а має перегин, яким розбивається на два температурні інтервали. Для інтервалу 273 ... 313 К залежність описується рівнянням прямої lnk=-3641,91/T+18,87 з коефіцієнтом кореляції 0,99. Перегин свідчить про зміну області перебігу процесу. Енергія активації, визначена графічно за наведеним рівнянням прямої для температурного інтервалу 273 ... 313 К, дорівнює 30,28 кДж/моль, що свідчить, найімовірніше, про те, що процес конверсії відбувається в перехідній області. Нелінійний характер залежності 1/Т - ln k за підвищених температур можна пояснити стабілізацією лангбейніту і зменшенням його реакційної здатності в цих умовах.

Практично повний перебіг конверсії лангбейніту в каїніт за температур 313, 323 К підтверджує і рентгенофазовий аналіз конвертованої руди, згідно з яким характеристичні лінії лангбейніту за цих температур відсутні, в той час як за низьких температур вони яскраво виражені.

Хлоридмагнієвий розчин служить середовищем в полі кристалізації каїніту на діаграмі розчинності. Для конверсії витрачається вода і магнію хлорид. Чим вища концентрація MgCl2, тим інтенсивніше відбувається процес і досягається вищий ступінь конверсії лангбейніту в хлоридмагнієвому розчині. Найнижчий ступінь конверсії спостерігається за концентрації MgCl2 20 % і за 10 діб дорівнює 3,64 %. Найвищий ступінь конверсії лангбейніту в каїніт (92,5 %) досягається за 10 діб і за концентрації MgCl2 в розчині 35 %. Щоб визначити максимальну розчинність карналіту у воді, проводили дослідження за температур 293 і 323 К. Співвідношення карналіту до води прийняли 1:0,4 на основі попередніх досліджень, якими встановлено, що за такого співвідношення в твердій фазі залишається менше 1 % магнію у вигляді карналіту. Визначено, що найвища концентрація (26,4 %) MgCl2 у розчині досягається за температури 323 К через 10 хв. У карналітовому розчині, який містить 32-35 % MgCl2, магнію хлорид швидко реагує з лангбейнітом і концентрація MgCl2 в рідкій фазі знижується до 26,4 %, після чого починає розчинятися MgCl2 з твердого карналіту. Оскільки карналіт - легкорозчинний мінерал і розчиняється дуже швидко, то швидкість його розчинення не може лімітувати процес конверсії. Отже, для досягнення максимального ступеня конверсії лангбейніту слід використовувати карналітовий розчин, який містив би максимальну кількість магнію хлориду, тобто випарений до концентрації понад 30 % MgCl2.

У третьому розділі наведено результати дослідження впливу домішок легкорозчинних солей і глини, рН карналітового розчину та ступеня подрібнення лангбейніту на процес конверсії. У дослідженнях використовували такі фракції подрібненого мінералу: менше 0,5 мм, 0,5-1 мм, 1-3 мм, 3-5 мм, понад 5 мм. Експерименти проводили за температури 323 К.

Отримані результати показують, що ступінь конверсії лангбейніту в каїніт зростає при зменшенні розміру частинок. Ступінь конверсії лангбейніту в каїніт для фракції 3-5 мм через 20 діб становить лише 65,9 %, а для фракції 1-3 мм за 20 діб збільшується до 93,0 %. Значне подрібнення лангбейнітової руди сприяє зростанню ступеня конверсії лангбейніту в каїніт вже на початку процесу. Для фракції 0,5-1 мм ступінь конверсії за першу добу дорівнює 21,2 %, за 20 діб - 95,1 %. При конверсії лангбейніту з розміром частинок менше 0,5 мм ступінь конверсії за першу добу становить 25,4 %, за 20 діб - 96,8 %. Та для малих фракцій лангбейніту характерним є затвердіння реакційної маси через зменшення зазорів і утворення містків між дрібними частинками руди, тому на початку процесу потрібне перемішування суміші. Отже, процес конверсії лангбейніту можна суттєво прискорити подрібненням його до розміру частинок менше 0,5 мм.

Для дослідження впливу домішок солей і глини на ступінь конверсії лангбейніту в каїніт використовували фракцію лангбейніту 1-3 мм. Готували суміші для конверсії, з вмістом відповідно: 3, 5, 10, 15, 20 % домішок легкорозчинних солей або глини. Суміші витримували в повітряному термостаті за температури 313 К, через 10 діб відбирали проби. Як свідчать дані рис. 5, у присутності легкорозчинних солей ступінь конверсії лангбейніту знижується. Так, за вмісту КСl 5 % від маси суміші ступінь конверсії лангбейніту в каїніт за 10 діб становить 42,1 %, а за 20 % КСl - знижується до 7,0 %. Це пояснюється тим, що КСl реагує із MgCl2 розчину з утворенням карналіту, а зниження концентрації магнію хлориду в розчині, як зазначалося вище, спричинює зниження швидкості процесу конверсії лангбейніту в каїніт. Ступінь конверсії лангбейніту в присутності МgSO4 теж знижується. Так, для концентрації 10 % МgSO4 ступінь конверсії лангбейніту становить 33,7 %, а в присутності 20 % МgSO4 - 26,9 %. Сульфат магнію - добре розчинна сіль і зниження ступеня конверсії пояснюється зростанням загальної концентрації солей в розчині, що призводить до зниження ступеня дисоціації MgCl2. Крім того, в процесі розчинення лангбейніту і наступної взаємодії з карналітом, збільшення концентрації однойменних іонів (К+, Mg2+ чи SO42-) зменшує рушійну силу процесу розчинення.

Отримані результати дослідження впливу галіту показують, що в присутності 3, 5, 10 % домішок NaCl ступінь конверсії лангбейніту в каїніт зростає, а за 15...20 % - знижується і через 10 днів від початку конверсії становить 25,0 % (за вмісту NaCl 20 %). Це можна пояснити тим, що іон Na+ сприяє дисоціації рідкої фази карналіту за невисоких концентрацій NaCl та посилює її реакційну здатність. Негативний вплив на ступінь конверсії лангбейніту в каїніт мають також домішки глинистих частинок і за вмісту їх 5 % ступінь конверсії лангбейніту дорівнює 46,9 %, а за 20 % глини - 0,31 %. Таке різке зниження ступеня конверсії зумовлюється, очевидно, тим, що частинки глини блокують поверхню лангбейніту, затримують карналітовий розчин і перешкоджають його дифузії до поверхні лангбейніту та дифузії продуктів розчинення від поверхні лангбейніту, а тому сповільнюють взаємодію реагуючих речовин. Отже, перед конверсією доцільно відділяти легкорозчинні солі та глинисті домішки від руди, відповідно зменшуючи масу руди, яка подається на конверсію.

Досліджено також вплив рН карналітового розчину на ступінь конверсії лангбейніту в каїніт. Для цього було приготовлено карналітові розчини із значеннями рН 2,9; 3,9; 4,95; 5,90; 6,8 і 7,5. Вище значення рН карналітового розчину не піднімали, бо вже за рН = 7,8 спостерігається помутніння розчину внаслідок утворення Mg(OH)2. Лангбейніт, карналіт і карналітовий розчин із різним значенням рН поміщали в закриті скляні посудини і витримували в повітряному термостаті за температури 313 К протягом 10 діб.

Експериментальні дані свідчать, що конверсія лангбейніту з карналітом і карналітовим розчином в каїніт повніше відбувається в нейтральному, а не кислому середовищі. Так, за рН карналітового розчину 2,90 ступінь конверсії лангбейніту становить 29,0 %, а за рН 7,5 - зростає до 63,5 %. Зменшення значення рН сприяє сповільненню процесу конверсії. Це зв'язано з тим, що збільшення концентрації іонів Н+ знижує розчинність магнію сульфату, який є сіллю сильної кислоти та слабкої основи і входить до складу лангбейніту. Окрім того, НСl знижує константу дисоціації MgCl2. Тому для підвищення ступеня конверсії лангбейніту в каїніт доцільно брати оборотний карналітовий розчин із значенням рН 6,8-7,5.

При використанні відпрацьованого електроліту і розчину кальцію хлориду магнієвого виробництва для одержання карналіту і карналітового розчину досягається рН розчину вище 7, тому додатково підлужувати розчин у цьому випадку не потрібно.

У четвертому розділі наведені результати експериментальних досліджень поведінки інших цінних важкорозчинних мінералів (кізериту і полігаліту), що містяться у полімінеральній калійній руді, в умовах конверсії лангбейніту. Досліди проводили за температури 323 К і тривалості процесу 20 діб. Для досліджень використовували кізеритову та полігалітову породи, відмиті від розчинних солей, фракції 1-3 мм, склад яких наведений в табл. 3.

Таблиця 3

Склад полігалітової і кізеритової порід

Вихідні матеріали	Іонний склад, мас. %
	К+	Са2+	Mg2+	Na+	Cl-	SO42-	Н.З.	Н2О
Полігалітова порода	12,00	14,09	3,42	0,12	0,65	61,45	2,58	5,69
Кізеритова порода	9,12	0,8	13,28	0,19	0,78	64,94	2,17	8,72
	Мінеральний склад, мас. %
	An	Po	Sy	Ga	La	Ki	Н.З.	H2O
Полігалітова порода	9,54	84,82	0,98	0,30	-	-	2,58	0,62
Кізеритова порода	0,54	4,81	1,03	0,48	42,2	46,35	2,17	2,42

де An- ангідрит, Po- полігаліт, Sy- сильвін, Ga- галіт, La- лангбейніт, Ki- кізерит, Н.З. - нерозчинний залишок.

З наведеного в табл. 3 складу кізеритової породи видно, що в ній присутній також лангбейніт, тому треба додатково вводити магнію хлорид на його конверсію. Результати досліджень показали, що вміст кізериту в твердих фазах з часом зменшується, що підтверджує перебіг процесу конверсії. Ступінь конверсії кізериту зростає і за 3 доби дорівнює 23,1 %, а за 10 діб - 63,6 %, потім змінюється в часі дуже повільно. За 20 діб ступінь конверсії досягає 67,0 %. Процес конверсії кізериту відбувається значно повільніше, ніж лангбейніту.

Вивчено також поведінку полігалітової породи в присутності карналітового розчину. Припускали, що процес конверсії повинен відбуватися за таким рівнянням реакції

К2SO4·MgSO4·2СаSO42H2O + MgCl2 + 8H2O = 2KCl·MgSO4·3H2O + 2СаSO42H2O (4)

Однак експериментальні дані засвідчили, що процес конверсії полігаліту з часом відбувається дуже повільно і за 20 діб ступінь конверсії дорівнює лише 3,7 %. Це зумовлюється утворенням на поверхні полігаліту в присутності рідкої фази щільної плівки двоводного сульфату кальцію, яка майже повністю блокує розчинення породи. Отже, полігаліт практично не взаємодіє з хлоридмагнієвим розчином, тому втрачатиметься при розчиненні полімінеральної калійної руди разом з нерозчинним залишком. Відносні втрати К+ з полігалітом за вмісту його в руді 10 % становлять 13,6 %, а Mg2+ - 7,1 %.

У п'ятому розділі порівняно процеси конверсії лангбейніту руди в каїніт і в шеніт. Для цього провели паралельні експерименти з конверсією лангбейніту руди в каїніт за температури 323 К і в шеніт за 293 К, використовуючи полімінеральну калійну руду однакового складу.

Отримані дані показують, що вміст лангбейніту за перші три доби в конвертованій у каїніт руді становить 34,8 %, а в конвертованій у шеніт - 28,1 %. Процес конверсії в шеніт спочатку відбувається швидше, ніж конверсія в каїніт. Та вже через 10 діб вміст лангбейніту в конвертованій у каїніт руді знижується до 14,5 %, а в конвертованій у шеніт - тільки до 21,2 %. Вміст лангбейніту при шенітизації руди через 20 діб становить 15,1 %, а при конверсії в каїніт знижується за цей же проміжок часу до 3,1 %. Повної конверсії лангбейніту в каїніт не досягнуто через наявність частинок руди великих розмірів (3-5 мм). Вміст каїніту за 10 діб становить 34,1 %, за 20 діб зростає до 41,8 %, а шеніту - 25,1 % і 29,9 % відповідно. Отже, процес конверсії лангбейніту полімінеральної калійної руди в каїніт відбувається швидше і повніше, ніж у шеніт. Під час шенітизації утворюються шеніт (К2SO4·MgSO4·6H2O) і епсоміт (MgSO4·7H2O), які зв'язують 13 молекул води. При цьому із розчину кристалізуються солі, які з'єднують між собою тверді частинки і утворюють монолітну масу. Крім того, встановлено, що шеніт, викристалізовуючись на поверхні кристалів лангбейніту, блокує поверхню взаємодії і процес конверсії спочатку сповільнюється, а потім припиняється. Кристали каїніту не наростають на поверхні лангбейніту. Підвішений в розчині карналіту зразок лангбейніту не обростає кристаликами каїніту, а вони викристалізовуються на дні посудини.

Також порівняно процеси розчинення в сольовому розчині вихідної лангбейнітовмісної руди, шенітизованої руди та руди, лангбейніт якої конвертований у каїніт. Співвідношення розчин : руда в усіх випадках було однакове і становило 3:1.

При розчиненні необробленої руди концентрація К+ поступово зростає і через 20 хв. досягає 4,83 %, а за 60 хв. - 5,04 %. Для шенітизованої руди концентрація К+ через 10 хв. зростає до 5,12 %, а потім поступово знижується до 4,68 % через 60 хв., що пояснюється вторинною кристалізацією солей в тверду фазу, зокрема леоніту. При розчиненні руди, лангбейніт якої попередньо конвертований в каїніт, через 10 хв. концентрація іонів К+ в розчині становить 5,04 %, а найбільша концентрація (5,42 %) досягається через 60 хв. Отже, процес конверсії лангбейніту полімінеральної калійної руди в каїніт має безсумнівні переваги порівняно з розчиненням неконвертованої або шенітизованої руди, оскільки при цьому досягається вище насичення розчину К+, а отже, вищий витяг корисних компонентів із руди в розчин.

Для порівняння затвердіння руди, лангбейніт якої конвертований в каїніт і в шеніт, готували три зразки циліндричної форми однакових розмірів із суміші лангбейнітовмісної руди з додаванням води (14 % від маси руди) або карналіту (14,8 % від маси суміші) і карналітового розчину (7 % від маси суміші). Крім того, було підготовлено три зразки суміші лангбейнітовмісної руди з різним надлишком карналітового розчину в % до маси суміші: 9,0; 11,0; 13,0; 14,0. Суміші, вміст рідкої фази в яких становить понад 7 %, мали надлишок карналітового розчину: 2, 4, 6, 7 %. Мінеральний склад лангбейнітовмісної руди, з якої готували зразки, такий (мас. %): ангідрид - 0,44; полігаліт - 1,77; лангбейніт - 23,17; каїніт - 28,88; галіт - 0,30; сильвін - 32,35. Підготовлені зразки з карналітом і карналітовим розчином витримували 20 діб в повітряному термостаті за температури 313 К, а зразки з водою - за 293 К. Закладені зразки перевіряли на міцність за допомогою приладу ИПГ-1, максимальне навантаження якого 10 Н/см2. Найміцнішими виявилися зразки шенітизованої руди, вони не руйнувалися при дії на них максимального навантаження, яке забезпечував цей прилад. Зразки руди, лангбейніт якої конвертований в каїніт, руйнувалися значно легше. З рис. 10 видно, що менше зусилля треба прикласти для руйнування зразків з більшим надлишком карналітового розчину.

Виконаний комплекс теоретичних і експериментальних досліджень послужив основою для розроблення двох варіантів схем нової технології перероблення полімінеральної калійної руди, які дають можливість отримувати якісне калійне добриво (калімагнезію) з вмістом іону Сl- менше 1 %. Суттю обох варіантів схем технології є переведення лангбейніту та інших важкорозчинних мінералів полімінеральної калійної руди в каїніт. Відмінність їх полягає в тому, що в першій схемі на конверсію подають усю руду, а в другій - залишок після розчинення легкорозчинних мінералів руди.

Подрібнену руду подають на конверсію 1 з карналітом і карналітовим розчином. Суміш після конверсії подають на розчинення 2 промивною водою. Галітовий залишок руди відділяють, а глинисто-сольовий розчин подають на відстоювання 3. Після відстоювання глинистий мул відділяють від насиченого розчину і подають на промивання водою 4. Насичений розчин подається на кристалізацію 5. Кристалізується шеніт, який сушать 6 до калімагнезії. Частина шенітового маточного розчину повертається на розчинення конвертованої руди. Друга схема відрізняється тим, що на конверсію подається не вся руда, як у першій схемі, а тільки нерозчинена її частина.

Отже, потрібна менша кількість карналіту і карналітового розчину, бо 20-23 % лангбейніту переходить в розчин при попередньому розчиненні легкорозчинних мінералів руди.

Згідно з розрахованими на ПК матеріальними балансами потоків із 100 т переробленої руди за годину отримуємо 30,5 т калімагнезії, 11,3 т глинистого мулу, 14,3 т хлоридмагнієвого розчину, 53 т твердого залишку, 8,8 т NaCl і випарюється 89,1 т води. Витяг в продукти К+ - 84,7 % і Mg2+ - 73,6 %. Витратні норми сировини і енергоресурсів на 1 т калімагнезії становлять: руда - 3,28 т, природний газ - 32,6 м3, пара - 0,898 Гкал. Решту енергетичних і матеріальних витрат взяли як середні значення з технічних звітів одержання калімагнезії порошкової ДП “Калійний завод” ВАТ “Оріана” за 1986-1994 роки. Якщо прийняти частку матеріальних і енергетичних ресурсів у собівартості продукції 70 %, то собівартість 1 тонни калімагнезії, отриманої за новою технологією, за цінами 2005 року на сировину і енергоресурси, не враховуючи механічних втрат у виробництві, дорівнює 557,06 грн. У табл. 4 наведені дані для порівняння собівартості калімагнезії отриманої за новою технологією і калімагнезії заводу калійних добрив концерну “Оріана”.

Таблиця 4

Порівняння собівартості калімагнезії

Стаття	Одиниці вимірювання	Калімагнезія заводу калійних добрив	Калімагнезія за новою технологією
		1985 р.	1988 р.	1991 р.
1.Сировина і матеріали: - руда - поліакриламід	т кг	5,25 10,62	5,63 10,12	5,35 10,90	3,28 11,00
2.Паливо і енергія: умовне паливо електроенергія пара вода оборотна	м3 кВтгод Гкал м3	53,5 152,4 0,84 79,36	51,5 148,9 0,80 63,80	50,0 144,3 0,82 65,00	32,6 140,8 0,89 60,56
Разом на матеріальні і енергетичні витрати	грн.	515,85	528,28	513,83	389,94
Собівартість калімагнезії	грн.	736,93	754,69	734,04	557,06

Як видно з даних табл. 4, собівартість калімагнезії за запропонованою у роботі технологією є значно нижча в порівнянні з собівартістю калімагнезії, яку отримували на заводі калійних добрив за існуючою технологією.

У додатках наведено результати експериментальних досліджень, іонний та мінеральний склад вихідних матеріалів і продуктів, розрахунки матеріальних балансів.

ВИСНОВКИ

Технологія перероблення полімінеральної калійної руди, яка пропонується в дисертаційній роботі, ґрунтується на використанні конверсії важкорозчинних лангбейніту і кізериту з карналітом та карналітовим розчином у легкорозчинний каїніт. Для розроблення нової технології були виконані теоретичні та експериментальні дослідження, на підставі яких встановлено:

Найвищі ступені конверсії лангбейніту (фракції 1-3 мм) в каїніт спостерігаються за температур 313 та 323 К і за 20 діб відповідно дорівнюють 89,68 та 93,03 %, що підтверджено також результатами рентгенофазового аналізу, за якими не виявлено лангбейніту в зразках конвертованої в каїніт руди.

На підставі експериментальних досліджень і аналізу кінетики процесу конверсії лангбейніту в каїніт розрахована енергія активації для діапазону температур 273…313 К, яка дорівнює 30,28 кДж/моль, що свідчить про перебіг процесу в перехідній області, тобто на швидкість конверсії в цьому температурному діапазоні мають вплив як дифузія, так і хімічна реакція.

Розрахований тепловий ефект реакції конверсії лангбейніту в каїніт, який дорівнює 55,08 кДж/моль і підтверджує екзотермічність процесу.

Підвищення рН карналітового розчину до 7,5 і концентрації MgCl2 в хлоридмагнієвому розчині понад 30 % сприяє підвищенню ступеня конверсії лангбейніту в каїніт, а домішки легкорозчинних солей (MgSO4, KCl) і глини, навпаки, знижують ступінь конверсії лангбейніту.

Підвищення ступеня конверсії лангбейніту та швидкості процесу досягається подрібненням руди до розміру частинок, меншого як 0,5 мм.

Під час конверсії лангбейнітовмісної руди разом з лангбейнітом частково конвертує в каїніт і кізерит, а полігаліт - практично не піддається конверсії.

Спосіб перероблення полімінеральної калійної руди із конверсією лангбейніту в каїніт має суттєві переваги над переведенням лангбейніту в шеніт, тому що відбувається швидше і повніше, а концентрація К+ в розчині після розчинення такої руди значно вища.

Зразки руди, лангбейніт якої конвертовано в каїніт, мають меншу міцність, порівняно з шенітизованою рудою, тому при переробленні руди, конвертованої в каїніт, витрати на перемішування зменшуються. Збільшення надлишку карналітового розчину до 4-7 % від маси суміші зумовлює зменшення її злежування.

Запропоновані технологічні схеми перероблення полімінеральної калійної руди з конверсією важкорозчинних мінералів у каїніт відрізняються тим, що за першою схемою всю руду подають на конверсію, а за другою - на першій стадії розчиняють легкорозчинні мінерали з одержанням ненасиченого за іонами К+, Mg2+, SO42- розчину, а нерозчинений залишок конвертують. У другій технологічній схемі усувається зниження ступеня конверсії лангбейніту в присутності легкорозчинних мінералів і домішок глини, але вона важча для реалізації в промислових умовах.

Розраховано технологічні і техніко-економічні показники для схеми перероблення полімінеральної калійної руди з попереднім розчиненням легкорозчинних мінералів, пораховано матеріальні баланси кожної стадії. Витяг у добриво К+ дорівнює 84,7 %, а Mg2+ - 73,6 %. Витратні норми сировини і енергоресурсів на 1 т калімагнезії становлять: руда - 3,28 т, природний газ - 32,6 м3, пара - 0,898 Гкал. Cобівартість 1 тонни калімагнезії, отриманої за новою технологією, дорівнює 557,06 гривень.

CПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Хацевич О.М., Костів І.Ю. Переробка полімінеральних калійних руд Прикарпаття з конверсією лангбейніту в каїніт // Вісник Черкаського державного технологічного університету. - 2004. - № 3. - С. 145-148.

Дисертантом проведено експериментальні дослідження, оброблено експериментальні дані та зроблено узагальнення про переваги конверсії лангбейніту в каїніт над процесом шенітизації.

Костив И.Ю., Хацевич О.М. Исследование кинетики процесса конверсии природного лангбейнита с карналлитом // Журнал прикладной химии. - 2004. - Т.77, № 8. - С. 1233-1236.

Дисертантом проведено експерименти, проаналізовано отримані дані з метою вивчення кінетики процесу конверсії лангбейніту з карналітом і карналітовим розчином в каїніт, визначено оптимальну температуру конверсії лангбейніту.

Хацевич О.М., Костів І.Ю., Хабер М.В. Полімінеральні калійні руди Прикарпаття. Нова технологія переробки // Хімічна промисловість України. - 2005. - № - 4. - С. 3-7.

Участь дисертанта полягає у визначенні оптимальних умов процесу конверсії, розрахунку матеріальних балансів за запропонованою принциповою технологічною схемою перероблення калійної руди, наведенні порівняльних технологічних і техніко-економічних показників, розрахунку собівартості отриманої калімагнезії.

Хацевич О.М., Костів І.Ю. Дослідження процесу конверсії лангбейніту і кізериту з хлоридмагнієвим розчином // Вісник національного університету “Львівська політехніка”. “Хімія, технологія речовин та їх застосування”. - 2005. - № 536. - С. 155-160.

Участь дисертанта полягає у проведенні експериментів для вивчення поведінки кізериту і полігаліту в умовах конверсії лангбейніту, обробці отриманих даних, інтерпретації результатів.

Хацевич О., Костів І. Дослідження процесу конверсії природного лангбейніту в каїніт // Вісник Прикарпатського університету ім. В. Стефаника. Серія “Хімія”. - 2004. - № 4. - С.18-22.

Дисертантом проведено експериментальні дослідження з метою вивчення впливу кількості рідкої фази та температури на ступінь конверсії лангбейніту в каїніт, оброблено експериментальні дані.

Пат. України 74092, МПК С01D 5/00. Cпосіб вилуговування сполук калію, магнію і сульфатів з лангбейнітової руди / І.Ю. Костів, М.В. Хабер, О.М. Хацевич (Україна) - № 2004042490; Заявл. 02.04.2004; Опубл. 17.10.2005, Бюл. № 10. - 4 c.

Участь дисертанта полягає в проведенні експериментальних досліджень, обробці одержаних результатів та написанні у співавторстві з науковим керівником заявки на винахід.

Пат. України 75809, МПК С01D 5/00, С01F 5 /00, C05D 1/00. Cпосіб переробки полімінеральної калійної руди / І.Ю. Костів, М.В. Хабер, О.М. Хацевич (Україна) - № 20040907612; Заявл. 20.09.2004; Опубл. 15.05.2006, Бюл. № 5. - 5 с. Дисертантом проведені експериментальні дослідження, оброблені результати та написана заявка на винахід.

Хацевич О.М., Костів І.Ю. Переробка полімінеральних калійних руд Прикарпаття з конверсією лангбейніту в каїніт // Збірник наук. праць Міжнародної науково-практичної конференції “Комплексне використання сировини, енерго- та ресурсозберігаючі технології у виробництві неорганічних речовин”. - Черкаси: Вертикаль. - 2004. - С. 152-153.

Дисертантом порівняно процеси розчинення конвертованої в каїніт, в шеніт і необробленої руди, зроблено висновки та узагальнення про переваги конверсії лангбейніту в каїніт над процесом шенітизації.

Костів І.Ю., Хацевич О.М. Калійні добрива України і нові шляхи їх випуску на базі полімінеральних калійних руд Прикарпаття // Матеріали міжвідомчої науково-технічної конференції “Агрономічні руди України”. - К. - 2004. - С. 40-43.

Участь дисертанта полягає в обґрунтуванні необхідності і актуальності створення нової, ефективної технології перероблення полімінеральної калійної руди для отримання якісних безхлоридних калійних добрив.

Хацевич О.М. Дослідження впливу домішок солей і глини на процес конверсії природного лангбейніту і карналіту в каїніт // Тези доповідей ІІ Всеукраїнської конференції молодих вчених з актуальних питань хімії. - Дніпропетровськ. - 2004. - С. 122.

Дисертантом досліджено вплив домішок легкорозчинних солей і глини на ступінь конверсії лангбейніту в каїніт, зроблено висновки про потреби попереднього розчинення руди перед конверсією.

Хацевич О.М. Дослідження впливу ступеня подрібнення руди на процес конверсії лангбейніту в каїніт // Матеріали ІV Міжнародної науково-практичної конференції “Динаміка наукових досліджень ' 2005”. - Дніпропетровськ: Наука і освіта. - 2005. - С. 36.

Дисертантом проведено експерименти з метою вивчення впливу розміру частинок лангбейніту на ступінь його конверсії. Зроблено висновки про можливість значного підвищення ступеня конверсії і скорочення тривалості процесу подрібненням руди до розміру частинок менше 0,5 мм.

АНОТАЦІЯ

Хацевич О.М. Технологія перероблення полімінеральної калійної руди з конверсією важкорозчинних мінералів у каїніт. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.01 - технологія неорганічних речовин. - Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2007.

Захищаються результати теоретичних та експериментальних досліджень, виконаних для розроблення технології перероблення полімінеральної калійної руди з конверсією важкорозчинних мінералів у каїніт. В лабораторних умовах досліджено процес конверсії лангбейніту з оборотними солями в каїніт. Вивчено кінетику процесу конверсії лангбейніту з карналітом і карналітовим розчином у каїніт. Визначено оптимальну температуру конверсії, розраховано енергію активації, константи швидкості процесу конверсії за різних температур, тепловий ефект реакції конверсії лангбейніту в каїніт. Вивчено вплив концентрації МgCl2 і рН хлоридмагнієвого розчину, домішок легкорозчинних солей і глини на ступінь конверсії лангбейніту.

Досліджено поведінку інших важкорозчинних мінералів полімінеральної калійної руди (кізериту, полігаліту) в хлоридмагнієвому розчині. Зроблено порівняння способів перероблення руди конверсією лангбейніту з оборотними солями в каїніт і з водою - в шеніт, показано переваги конверсії лангбейніту в каїніт.

Запропоновано дві технологічні схеми перероблення полімінеральної калійної руди з конверсією важкорозчинних мінералів у каїніт. За першою схемою всю руду подають на конверсію, а за другою - на першій стадії розчиняють легкорозчинні мінерали з одержанням ненасиченого за іонами К+, Mg2+, SO42- розчину, а нерозчинений залишок, що містить важкорозчинні мінерали, піддають конверсії. Розраховано технологічні і техніко-економічні показники для технології перероблення калійної руди з попереднім розчиненням легкорозчинних мінералів, пораховано матеріальні баланси кожної стадії. Витяг у добриво К+ становить 84,7 %, Mg2+ - 73,6 %. Розраховано собівартість 1 т калімагнезії, отриманої за запропонованою технологією, що становить 557,06 гривень.

Ключові слова: полімінеральна калійна руда; конверсія, лангбейніт, карналіт, каїніт, шеніт, безхлоридне калійне добриво.

АННОТАЦИЯ

Хацевич О.М. Технология переработки полиминеральной калийной руды с конверсией труднорастворимых минералов в каинит.- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.01. - технология неорганических веществ.- Национальный университет “Львовская политехника”, Львов, 2007.

Защищаются результаты теоретических и экспериментальных исследований, выполненных для разработки технологии переработки полиминеральной калийной руды с конверсией труднорастворимых минералов в каинит. В лабораторных условиях исследован процесс конверсии лангбейнита с оборотными солями в каинит. Изучена кинетика процесса конверсии лангбейнита с карналлитом и карналлитовым раствором в каинит. Определена оптимальная температура конверсии, при которой наблюдается наибольшая скорость процесса. Рассчитаны энергия активации, константы скорости реакции конверсии при различных температурах. Исследовано влияние количества раствора карналлита на процесс конверсии лангбейнита в каинит. Рассчитан тепловой эффект реакции конверсии лангбейнита с карналлитом в присутствии карналлитового раствора.

Исследовано влияние концентрации МgCl2 и рН хлормагниевого раствора на степень конверсии лангбейнита. Изучено влияние примесей легкорастворимых солей (NaCl, MgSO4, KCl) и глины на процесс конверсии лангбейнита в каинит. Результаты исследований показали, что присутствие в полиминеральной калийной руде примесей MgSO4, KCl и глины отрицательно влияет на степень конверсии лангбейнита.

Исследовано поведение других труднорастворимых минералов полиминеральной калийной руды (кизерита, полигалита) в хлормагниевом растворе. Результаты исследований подтверждают конверсию кизерита в каинит и практически неконвертируемость полигалита. Сделано сравнение способов переработки полиминеральной калийной руды конверсией лангбейнита с оборотными солями в каинит и с водой - в шенит, показаны преимущества конверсии лангбейнита в каинит. Сравнена прочность руды, лангбейнит которой конвертирован в каинит и руды, лангбейнит которой конвертитован в шенит. Руда, лангбейнит которой конвертирован в каинит - менее прочна, а избыток карналлитового раствора способствует снижению слеживаемости руды.

Предложены две технологические схемы переработки полиминеральной калийной руды с конверсией труднорастворимых минералов руды в каинит. По одной схеме всю руду подвергают конверсии, а по второй - на первой стадии растворяют легкорастворимые минералы с получением ненасыщенного по ионам К+, Mg2+, SO42- раствора, а остаток с труднорастворимыми минералами (лангбейнитом, кизеритом, полигалитом) поддают конверсии. Рассчитаны технологические, технико-экономические показатели и материальные балансы каждой стадии по технологической схеме переработки с предварительным растворением легкорастворимых минералов. Выдержка в удобрение К+ составляет 84,7 %, Mg2+ - 73,6 %. Определены расходные нормы сырья и энергоресурсов на 1 т калимагнезии. Рассчитана себестоимость 1 т калимагнезии, изготовленой по новой технологии, которая составляет 557,06 гривен.

Ключевые слова: полиминеральная калийная руда; конверсия, лангбейнит, карналлит, каинит, шенит, бесхлорные калийные удобрения.

SUMMARY

Khatsevych O.M. Technology of proccesing polymineral potassium ore with conversion of difficult dissolvent minerals into kainite. - Manuscript.

Thе Dissertation for a Candidate Degree of Engineering Sciences in speciality 05.17.01 - Technology of Inorganic Substances. - National University “Lvivska Polytechnica”, Lviv, 2007.

The results of theoretical and experimental investigations to the elaboration of technological process of conversion from difficult dissolvent minerals of potassium ore into kainite are maintained.The process of conversion of langbeinite and other difficult dissolvent minerals of polymineral potassium ore with reversible salts was researched in laboratory tests. Cinetics of process of conversion from langbeinite with karnalite and karnalite solution into kainite was studied. Optimal temperature of conversion was found. Constants of velocity of reaction, energy of activation, order of reaction were calculated. Heat of reaction of conversion from langbeinite into kainite was calculated. The influence of concentration of MgCl2 and pH of Chloride-magnesium solution, additives of kaolin and easy dissolvent salts on degree of conversion from langbeinite was studied.

The behaviour of difficult dissolving minerals (Po and Ki) in solution of Magnesium chloride has studied. The dissolvаtion of ore with aut processing, shenite and ore, which previously remaking to kainite is compared.

Two technological schemes of processing of polymineral ore with conversion from langbeinite into kainite were proposed. Technics-economy computations were made, material balance of each phase was calculated for technology with previous solution of easy dissolvent minerals. The extraction of the К+ in the fertilizer amounts to 84,7 %, and Mg2+ - 73,6 %. The prime cost of 1 ton of potassium-magnesium, obtained by new technology is 557,06 UAH.

Key words: polymineral potassium ore, conversion, langbeinite, karnalite, kainite, shenite, potassium fertilizer without chlorides.

Размещено на Allbest.ru

...