Технология минеральных солей (удоБрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот)
Переработка золы подсолнечника [8]
Зола подсолнечника 13 содержит в растворимой части от 15 до 35% К2СО3, 3,5—4,1% K2S04 и 3,8—5.1% КС1. Не растворимый в воде остаток составляет от 40 до 61%. Выщелачивание подсолнечной золы осуществляют в стальных резервуарах с ложным дном емкостью до 10 т золы по методу «настаивания». В цикле обычно работают четыре выщелачивателя. Процесс ведут по принципу противотока: первый аппарат, загруженный свежей золой, заливают раствором, полученным из второго, этот выщелачиватель заливают раствором из третьего и т. д. Последний аппарат заливают горячей водой. Заливку раствором каждого выщелачивателя проводят в 3—4 приема. На 1 т золы расходуется около 0,7—1 мг Воды. Выщелачивание заканчивают при остаточном содержании в сухом подзоле не более 1,5% К2С03, что дает степень извлечения К2СО3 около 95%. Получается концентрированный раствор (плотность 1,19 г/см3) среднего состава (в %): К2СО3—15,0, КС1 — 3,3, K2SO4—1,7. Этот раствор осветляется от взвешенных частиц в отстойниках.
На диаграмме растворимости84 в системе КгСОв—КС1— —K2SO4—Н20 при 75° (рис. 52) точка Н состава раствора после выщелачивания (в пересчете на сухое вещество) лежит на вторичной
КС1,7о Рис. 52. Диаграмма растворимости в системе К2СО3—КС1—K2SO4—Н20 при 75° и и системе К2СО3—КС1—Н20 при 25е (по способу вторичных Проекций35). |
Проекции (точка Т) в поле кристаллизации K2SO4. Вспомогательные построения показывают, что начальный раствор Я является ненасыщенным. В процессе выпарки этого раствора по лучу ОТ Первой кристаллизующейся фазой на участке отрезка LD является K2SO4. На отрезке луча выпарки DK. кристаллизуются одновременно K2SO4 и КС1. В точке К выпарка должна быть прекращена во избежание выделения также и К2СО3 • 1,5Н20. В этот момент состав жидкой фазы определяется положением точки Е (£')> в ко" торой раствор насыщен тремя твердыми фазами35. Выпарку раствора заканчивают при достижении плотности 1,57—1,60 г/см3 При температуре его кипения 75—85° (давление 0,2—0,1 ат).
Наиболее чистый сульфат калия (без примеси КС1) выделяется при выпарке до плотности 1,40—1,45 г/см3. На практике выпаренный раствор имеет следующий примерный состав (в %): К2СО3 — 50,0 - ь50,6; КС1-3,5+4,4; K2SO4 — 0,6 - И,0. В производственных условиях выпаривание заканчивают несколько ранее достижения состава тройной точки Е (Е').
Растворимость КС1 в двойной точке В системы К2СО3—КС1— —Н20 при 25° составляет 0,97% Зб- Из рис. 52 видно, что точки состава выпаренного раствора лежат вблизи предельного луча кристаллизации КС1— В; следовательно, при этой температуре возможно выделение KCI или же смеси КС1 и К2СО3 • 1,5Н20. Одновременно, вследствие снижения растворимости K2SO4 в четверной системе34, при охлаждении будет осаждаться в небольших количествах и эта соль. Выкристаллизовавшуюся смесь солей промывают для уменьшения потерь К2СО3. После промывки смесь содержит 65—70% КС1, 20—30% K2SO4 и 5—7% К2СО3. Практически раствор поташа после охлаждения до 25—30° и кристаллизации солей имеет средний состав (в %): КгСОз — 50,6; КС1 — 2,2; K2SO4—1,0 (плотность 1,56 г/см3). Раствор подогревают и выпаривают до плотности 1,60—1,64 г/см3, после чего его направляют в напольные печи для прокаливания.
При переработке золы с содержанием 20% К2СО3, 4% KCI и 2% K2SO4 расходуют на 1 т поташа: золы — 5,125 г, пара — 4,5 т, топлива условного на прокалку — 0,24 т, электроэнергии — 75 квт-ч, воды—10 м3. При этом получается отходящих солей: хлорида калия (65—70% КС1)—0,2 т, сульфата калия (94% K2SO4)—0,1т.