Получение сульфата калия из низкосортной сильвинитовой руды ионообменным методом
Актуальность задачи переработки хлористого калия в сульфатные соли для калийной промышленности. Конверсия хлористого калия с наиболее дешевым сульфатом натрия путем ионообмена в динамических условиях. Процесс изменения концентрации ионов в фильтрате.
| Рубрика | Химия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.03.2018 |
| Размер файла | 14,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Получение сульфата калия из низкосортной сильвинитовой руды ионообменным методом
Рахматов Элдор, преподаватель кафедры химии
Каршинского инженерно-экономического института,
Республика Узбекистан
Разрабатываемые калийные руды, в том числе руды среднеазиатских месторождений, представлены главным образом сильвинитами (КС1 + NaCl), которые служат сырьем для производства основного вида калийных удобрений -- хлористого калия.
Однако введение калийных удобрений в форме хлоридов нежелательно. Агрохимические исследования показали, что калий в сочетании с различными анионами (SО4, NO3 и др.) оказывается более эффективным удобрением. В связи с этим для калийной промышленности особое значение приобретает задача переработки хлористого калия в сульфатные соли.
Существующие методы получения сульфата калия страдают сложностью технологической схемы, большими затратами энергии и обусловливают дороговизну получаемого продукта. Предлагается метод, сущность которого заключается в конверсии хлористого калия с наиболее дешевым сульфатом натрия путем ионообмена в динамических условиях.
Ионный обмен протекает в нейтральной среде, т. е. в среде, которую создают сами реагенты. Через промытую до нейтральной реакции колонку, содержащую иониты в определенной форме, пропускают раствор электролита определенной концентрации. Фильтрат подвергают анализу для определения в нем количества продукта обмена и проскочивших ионов.
В ионообменном процессе в динамических условиях при прохождении раствора электролита через слой катионита происходит обмен катионами между раствором и катионитом, а анионы исходного вещества, не вступая в реакцию с катионитом, проходят через колонку вместе с вытесненными ионами, которые являются продуктом обмена. При условии достаточной ионообменной емкости колонки продукт обмена до проскока выходит чистым и концентрация его в фильтрате близка или равна концентрации исходного пропущенного раствора.
Была поставлена задача, получит продукт обмена (K2SO4) в чистом виде.
Для проведения ионного обмена в динамических условиях приготовили колонку диаметром 26 мм, суженную книзу и снабженную зажимом. Нижняя часть колонки на 1-2 см была заполнена стеклянной ватой для удерживания зернышек ионита. калий сульфатный соль ионный
В колонку поместили 200 г воздушно-сухого катионита КУ-2. После набухания катионит обработали насыщенным раствором хлористого натрия, а для удаления примесей--10%-ным раствором соляной кислоты. Затем колонку промыли дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод. Катионит перевели из Н+- в К+- форму пропусканием через колонку раствора хлористого калия. Полноту перевода ионита в К-форму определяли анализом исходного раствора и фильтрата. Для удаления из межзернового пространства раствора хлористого калия колонку промывали дистиллированной водой до исчезновения в фильтратах ионов хлора.
Через колонку, содержащую катионит в К+- форме, пропускали сверху вниз со скоростью 25 мл/мин при комнатной температуре растворы сульфата натрия. Ионообменный процесс протекал по схеме:
Na2SО4+2KR>2NaR + K2SО4.
калий сульфатный соль ион
Изменение концентрации ионов в фильтрате наблюдали, непрерывно отбирая пробы порциями по 100 мл, а в некоторых случаях - по 25 мл.Анализ отобранных проб на содержание ионов К+ и Na+ осуществляли пламенно-фотометрическим методом.
Для изучения выхода чистого продукта обмена (K2SO4) в зависимости от концентрации исходного раствора сульфат натрия брали разной концентрации (0,1-2,5 н.).
На рис. для примера показаны кривые обмена иона Na+ (1,25H) на ион К+в ионите с получением сульфата калия.
В фильтрате до проскока ионов Na+ во всех случаях (при пропускании 0,1-2,5 н. раствора Na2SО4) получены чистые растворы продукта обмена (K2SO4) с различными объемами.
При пропускании через колонку раствора сульфата натрия в исследованном нами пределе концентрации показатель обмена остается постоянным, равным 100%.
Основываясь на лабораторных исследованиях, можно получить чистый K2SO4 на укрупненной установке.
Литература
1. Геворгян А.М., Разматов Х.Б. и др. Определение природы анодных токов электроокисления 1-морфолино-4-метил-гексин-2-ола-4 в неводных растворах. Деп. В ГФНТИ ГКНТ РУз., № 1817 - Уз 93. 1993. 7 с..
2. Лайтинин Г.Л. Химический анализ. М.: Химия. 1966. 314 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Блок-схема получения хлорида калия методом галургии, основанным на различной растворимости KCl и NaCl в воде при повышенных температурах. Получение хлорида калия из сильвинита, операции выщелачивания, промывки отвала и осветления насыщенного раствора.
контрольная работа [885,1 K], добавлен 19.12.2016Процесс первичной обработки сильвинита и получение калийных удобрений: характеристика сырья, методы обогащения руды. Производство хлористого калия на Старобинском месторождении ПО "Беларуськалий". Расчет размеров барабанной сушилки в программе Mathcad.
курсовая работа [78,0 K], добавлен 21.03.2012Рассмотрение взаимодействия солей меди с сульфидами аммония, натрия, калия, гидроксидами, карбонатами натрия или калия, иодидами, роданидами, кислотами. Изучение методов очистки сточных вод от соединений натрия, ванадия, марганца и их изотопов.
творческая работа [22,9 K], добавлен 13.03.2010Происхождение радиоактивных отходов, их классификация. Пурекс-процесс переработки отработанного уранового топлива с использованием трибутилфосфата. Написание программы Gulp framework для расчета твердых растворов вольфрамат-антимонатов калия и цезия.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 31.10.2014Содержание калийсодержащего минерала – ортоклаза в земной коре, его превращение в каолин (разновидность глины), песок и поташ. Участие ионов калия в биохимических процессах растений. Виды калийных удобрений для почвы. Калий в организме человека.
реферат [22,8 K], добавлен 23.01.2010Характеристика калийных руд. Главные особенности флотационного процесса. Гипотеза избирательной адсорбции кислорода воздуха, электростатическая, смачивания или краевого угла. Адсорбционная гипотеза Белоглазова. Основные флотационные машины и реагенты.
реферат [31,6 K], добавлен 24.06.2013Промышленный процесс кристаллизации сульфата натрия характерен тем, что его себестоимость намного превышает оптовую цену. Повышение экономичности путем снижения общего расхода электроэнергии и удельных затрат пара на стадии дегидратации глауберовой соли.
контрольная работа [4,1 M], добавлен 17.05.2009Едкий натр или гидроксид натрия. Химические способы получения гидроксида натрия. Понятие об электролизе и электрохимических процессах. Сырье для получения гидроксида натрия. Электролиз растворов хлористого натрия в ваннах со стальным катодом.
реферат [2,4 M], добавлен 13.03.2007Реакции взаимодействия ди(метилтио)-N-нитримина с гидроксидом натрия и гидроксидом калия. Синтез исходных соединений и ди(метилтио)нитримина. Получение нуклеофильных реагентов, натриевой, калиевой, аммониевой и гидразиниевой соли N-нитрокарбамата.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 13.04.2015Основная область применения гравиметрии и титриметрии. Определение сульфатов кинетическим турбидиметрическим и нефелометрическим методами. Фотометрические методы, основанные на образовании адсорбционных окрашенных соединений с гидроокисью магния.
курсовая работа [43,2 K], добавлен 17.12.2014Общая характеристика калия как химического элемента, причины и уровень его реактивности. Распространение в природе калия, своеобразность его геохимического цикла, описание и оценка основных месторождений. Поведение в различных геологических процессах.
реферат [30,5 K], добавлен 06.12.2010Общая характеристика, основные физические и химические свойства оксогидроксида марганца (III), триоксалатоманганата (III) калия, диоксалатодиакваманганата (III) калия, порядок их образования и сферы применения. Синтез MnO(OH) и других соединений.
практическая работа [20,0 K], добавлен 23.03.2011Распределение электронов по орбиталям, которые отвечают высшему энергетическому состоянию атомов хлора и кремния. Молекулярно-ионные и сокращенные ионные уравнения реакций между нитратом свинца и хроматом калия, гидроксидом алюминия и гидроксидом калия.
контрольная работа [158,2 K], добавлен 06.11.2011Исследование корреляционной связи примесей бромид-ионов в галитовом отвале; определение коэффициентов корреляции его компонентов. Динамика содержания хлорида натрия, бромид-иона, хлорида магния с увеличением или уменьшением примеси хлорида калия и воды.
контрольная работа [20,2 K], добавлен 28.05.2012Хлористый винил как представитель моногалоидных производных этиленовых углеводородов. Производство хлористого винила по Остросмысленскому, гидрохлорированием ацетилена и пиролизом дихлорэтана. Производство винилиденхлорида, винилацетата и этиленгликоля.
контрольная работа [3,0 M], добавлен 13.03.2011Технологический, полный тепловой расчет однокорпусной выпарной установки непрерывного действия для выпаривания водного раствора нитрата калия. Чертеж схемы подогревателя начального раствора. Определение температур и давлений в узловых точках аппарата.
курсовая работа [404,1 K], добавлен 29.10.2011Расчет установки для непрерывного выпаривания раствора нитрата калия, для непрерывного концентрирования раствора нитрата аммония в одном корпусе. Определение температур и давлений. Расчет барометрического конденсатора и производительности вакуум насоса.
курсовая работа [529,5 K], добавлен 15.12.2012Изменение скорости химической реакции при воздействии различных веществ. Изучение зависимости константы скорости автокаталитической реакции окисления щавелевой кислоты перманганатом калия от температуры. Определение энергии активации химической реакции.
курсовая работа [270,9 K], добавлен 28.04.2015Источники и причины загрязнения лекарственных средств. Способы определения примесей в субстанции. Испытание на соли тяжелых металлов, мышьяк растворов лекарственных веществ. Определение потери в массе лекарственного препарата методом высушивания.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 16.09.2017Получение сульфата аммония из аммиака и серной кислоты в лабораторных условиях. Тепловые эффекты, сопровождающие химические реакции. Приготовление и смешивание растворов. Получение сульфата аммония из сернистого газа, мирабилита, гипса и кислорода.
курсовая работа [994,1 K], добавлен 23.05.2015
