Технология минеральных солей (удоБрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот)
Обезвоживание мирабилита в естественных условиях
Выветривание мирабилита, т. е. удаление кристаллизационной воды, происходит только, когда давление его диссоциации больше парциального давления водяного пара в окружающей атмосфере.
Чем больше разность этих давлений, тем быстрее разлагается кристаллогидрат. На рис. 31 заштрихованная площадь соответствует периоду выветривания, а расстояние между изохронными точками Дает понятие об относительной его интенсивности (которая зависит и от силы ветра). Из этой диаграммы видно, что наибольшей интенсивности выветривание мирабилита в районе Кара-Богаза может достигать в июле и августе. В зимние месяцы влажность воздуха больше давления диссоциации, и находящийся на открытом воздухе сульфат будет поглощать влагу. Это происходит иногда и летом в ночное время, когда влажность воздуха значительно возрастает.
Естественное обезвоживание мирабилита можно осуществлять в штабелях или в бассейнах. В первом случае мирабилит складывают на специальных площадках на берегу в штабели высотой 30—40 см, поверхность которых тщательно выравнивают. Обычно в течение лета происходит полное выветривание мирабилита. Недостатком этого метода является необходимость больших площадей для штабелей мирабилита (на каждые 100 т сульфата натрия необходима площадь в 10 000 м2). Выход сульфата натрия с 1 м2 эксплуатируемой площади составляет 85—98 кг89'90. Этот метод в настоящее время уже не имеет промышленного значения.
При бассейном методе обезвоживания 91>92 мирабилит сосредоточен в одном месте, благодаря чему возможна механизация процесса.
' По окончании зимней садки мирабилита из бассейна сбрасывают (сливают) маточный раствор с помощью системы дренажных устройств. Оставшийся в бассейне мирабилит слеживается в монолитный пласт, который подвергается выветриванию в летнее время. Периодически с поверхности пласта удаляют тонкий слой порошкообразного сульфата. Ускорению выветривания мирабилита способствует периодическое боронование (разрыхление) верхнего горизонта пласта.
Посыпка каменным углем93 увеличивает интенсивность обезвоживания почти в 3 раза, однако снижает качество сульфата, поэтому не применяется. Предложена 94 схема механизации сбора сульфата натрия, предусматривающая распиловку пласта
мирабилита циркульными пилами и вывозку кусков на берег тягачами.
Для разрыхления пласта мирабилита и интенсификации обезвоживания предлагается фрезерование его посредством вращающихся лопастных шнековых фрезеров и ворошение кусков при помощи подметательно-уборочной машины с круглой вращающейся щеткой. Эта же машина может производить сбор сульфата, подаваемого при помощи транспортерных лент на прицепы саморазгружающейся конструкции. Скорость обезвоживания при работе по этой схеме значительно увеличивается.
Таким методом может быть получен либо полностью обезвоженный сульфат, либо частично обезвоженный, с 20—30% воды, который может быть без особых трудностей досушен заводскими способами (см. ниже).
Сульфат, полученный методом выветривания, содержит от 92 до 98% Na2S04. Существенными недостатками естественного обезвоживания мирабилита являются значительные потери сульфата натрия за счет развеивания ветром и загрязнение его пылью (песком). Потери обусловливают повышенный расход мирабилита — на 1 г сульфата натрия расходуется 3 г мирабилита вместо теоретически рассчитанных 2,27 т.
Возможно осуществлять летнее обезвоживание мирабилита с образованием тенардита в бассейнах под слоем рапы, содержащей NaCl89-97. (Этот же процесс протекает и в естественных условиях в некоторых сульфатных озерах Кулундинской степи и др.). Недостатком этого метода является загрязнение сульфата поваренной солью и солями магния.
Обезвоживание мирабилита в естественных условиях является сезонным, связано с климатическими условиями, требует большой затраты тяжелого физического труда и больших площадей.