Quimica General. Procesamiento de poli

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Instituto Tecnológico Latinoamericano

Ingeniería Industrial

Química General

Claudia Ángeles Martínez

Miguel Ángel Pinto González

4ª U

Introducción

Procesamiento de poli (sulfurosulfato de mineral de potasio y magnesio) Tipo acompañado de reacciones de conversión de cloruros minerales. de kainita (KCl ∙ MgSO4  ∙ 3H2 O), sylvine (KCl) en schoenite (K2 SO4 ∙ MgSO4  ∙ 6H2 O), durante la cual cristalización en fase líquida. Aumenta la concentración de MgCl2. . Por lo tanto, para el propósito de Parte reglamentaria de la solución después de la separación se deriva de schoenite el proceso. Con esta solución según la producción de potasa arrojada. 43.8% de potasio, 44.7% de magnesio y 17.1% de sulfato de Su número de mineral procesado. Es evidente la importancia de la extracción. de sal de solución schoenita y devolviéndolos a la producción. de los fertilizantes de potasio. Porque estas soluciones son enviadas al fásico. Evaporación para resaltar la sal de potasio. Durante la evaporación en el Las condiciones industriales se consiguen en grado insuficiente de fase sólida. Extracción de componentes valiosos, incluyendo 17.1% de potasio, 9.3%. Magnesio y sulfato y 6.8% de su número en el mineral, alto Dispersión de sales y como consecuencia dificultad para filtrar los sedimentos. y pérdida significativa de la fase líquida. Debido a la saturación insuficiente de fases líquidas mediante sales sulfato sulfato potasio-magnesio fertilizante Obtención de baja calidad con contenido de hasta un 25% de iones de cloruro. por lo tanto, el Grado de extracción en la fase sólida del exceso de componentes minerales. solución schoenita y su próxima conversión en schoenite determina La eficiencia de la tecnología de procesamiento de materias primas de potasio en general. Durante la evaporación se cristaliza kainita en mezcla con NaCl, KCl y otros minerales. Las sales de kainita y cloruro difieren en su Composición granulométrica, estructura y propiedades de los cristales. los el mayor tamaño de cristales de kainita se alcanza a temperaturas 363-368 K

Sobre el tamaño de los cristales, la kainita afecta significativamente la profundidad. de evaporación. Lo que lo hace más, más sustancia para el cristal. El crecimiento está separado de la fase líquida [2]. Pero así aumenta la Densidad de la suspensión y evaporación complicada. Disminuir La densidad de la parte de suspensión de la solución evaporada vuelve a la mezcla. con la inicial. Esto aumenta la concentración de Mg2 + en el líquido. Fase y tras alcanzar el 8,2% de su valor de cristalización de La kainita se detiene, y en la fase líquida aumenta la concentración de SO4 las temperaturas de 388-403 K permiten separar los iones sulfato en el Forma de kieserita finamente dispersada, suspensión enfriada a una temperatura de 303 K en bischofita cristalizada en fase sólida. Separación de La suspensión conduce a la formación de dos capas de sedimento: de arriba a abajo. Sales de sulfato dispersas y fondo de bischofita. Por decantación separada La capa superior de sedimento y junto con la fase líquida regresan a la Etapa de cristalización de kainita. La capa inferior de sedimento es filtrada. en una centrifugadora, separando la bischofita cristalina como un producto producto, y el filtrado se devolvió a la etapa de cristalización. de kainita [4]. Así, desde el exceso de solución de schoenita puede ser casi Completamente atrás de los iones de sulfato en la producción de fertilizantes de potasio. Durante el enfriamiento de la suspensión evaporada comienza a cristalizar. carnalita, kainita disuelta en este caso [3]. Por eso era necesario Determinar la profundidad límite de evaporación de la solución y la temperatura. de enfriamiento de la suspensión evaporada para el logro del mayor Grado de extracción en kainita en fase sólida y mínimo de carnalita. Porque la cristalización de la carnalita se acompaña de la disolución de kainita, y el retorno a la producción de fertilizantes potásicos de potasio. fase en la que contiene MgCl2

seccion experimental

Investigación de procesos de evaporación en solución y cristalización.

kainita se llevó a cabo en un laboratorio de instalación de evaporación al vacío

y en reactor con batidora mezcladora. El primero incluía tres redondos de garganta.

Matraz de fondo con una capacidad de 2500 cm3.

, mezcladora de paletas mecánica con

Medidor eléctrico y calefactor eléctrico, refrigerador de vidrio de vapores, calibrado.

Recogida de condensado, bomba de vacío y sistema de ajuste manual.

La profundidad de vacío, por la cual la temperatura de evaporación. soportado con una precisión de ± 0.5 K. El reactor incluye una cubierta de goma Recipiente de vidrio cerrado de doble pared con una capacidad de 1200 cm3.  elíptico Mezclador de paletas de fondo y vidrio con accionamiento eléctrico. Para uso de investigación con Compresor de aire frío del laboratorio del Reino Unido 25-1.6 M (SU), consumo de El medidor de aire midió el gas y el aire después de que pasara el compresor. A través del intercambiador de calor con agua de refrigeración. Suspensión de la investigación fue Se vierte en el reactor o en un matraz de fondo redondo de vidrio. La solución inicial se preparó de acuerdo con el Composición de la solución industrial saturada en caliente de la etapa de evaporación y cristalización de la composición de kainita en peso%: 5,50 K +; 4,39 Mg2 +; 2,69 Na +; 16.74 Cl- ; 7.03 SO4 2-; 63.65 H2 O [5]. En esto Solución para evitar la cristalización durante el almacenamiento prolongado y se añade un 30%. El agua en su masa. Es antes de que cada experimento se evapore. Preparado tambien para mezclar con la solución inicial solución de kainita por evaporación de Solución industrial. Su composición (% en peso): 1.46 K +; 6,59 Mg2 +; 0.56 Na +; 19.73 Cl- ; 2,28 SO4 2-; 69.38 H2 O. Por un experimento en el matraz. para evaporar preparar 1917.5 gramos de solución inicial evaporada y Se añadieron 822,4 g de solución de kainita. La composición de la solución mixta. (% en peso): 4,28 K +; 5,05 Mg2 +; 2,05 Na +; 17.64 Cl- ; 5,60 SO4 2-; 65.38 H2 Oh o índices equivalentes X = E SO4 2-: (E K ++ E Mg2 +); Х = 0.2221; Y = E Mg2 +: (E K ++ E Mg2 +); Y = 0.7915. La relación de X: (Y-Х) = E MgSO4 : E MgCl2 era 0.390. La evaporación se llevó a cabo al vacío a una temperatura de 353 ± 0.5 K para obtener kainita sin impurezas langbeinita. los El grado de evaporación se determinó como la relación de la masa evaporada Agua hasta la masa inicial de la solución mixta.

De la solución mixta se evaporaron determinadas cantidades de Agua para alcanzar un grado dado dentro de los límites 15.5-30.1% transferido. suspensión evaporada en un reactor termostático ya través de la burbujeador encender el flujo de aire. Las muestras fueron tomadas periódicamente. y se filtró al vacío usando el filtro Schott calentado No. 16 fijo en el embudo de Bunsen. El filtrado goteaba en un tubo de ensayo previamente pesado. los Las fases líquidas y sólidas resultantes se analizaron mediante tetrafenilborato. análisis gravimétrico para determinar el contenido de K +; Quelatometría volumétrica determinar Mg2 + y Ca2 +; Análisis fotométrico de llama para Na +; mercurrometria-para cl-  y gravimetría-para SO4 2-. El contenido de agua era determinado por la diferencia. El balance material del proceso, desde que calculó el grado de extracción de componentes en la fase sólida, y los contenidos de minerales básicos por composición química de sólidos.

Fases: sylvine, kainita, carnalita y halita cuya presencia determinada. Por análisis de rayos X, calculado en una PC con software especial. Resultados y discusión La Figura 1 muestra la dependencia de la concentración de K + (a) y SO4 2- (b) en la fase líquida de la temperatura durante el enfriamiento por Suspensión de aire de sales de potasio y magnesio, evaporada a diferentes grados Como se puede ver en la Figura 1a, la concentración de iones K + En la fase líquida de suspensión evaporada a una temperatura de 353. K disminuye con el aumento del grado de evaporación. Así que por el grado de evaporación de 15.5%, es 4.73% y disminuyó a 3.21% para el grado

Desarrollo

Devaporación del 30,1%. Durante el enfriamiento por aire K + concentración. Disminuye gradualmente en todas las etapas de evaporación y logra la valores más pequeños para la temperatura 293 K. La concentración más baja de K + es igual a 1.42% a 293 K y el grado de evaporación de una solución del 30,1%. Para el grado de evaporación del 19,2% investigado el proceso de Suspensión de enfriamiento evaporada a través de la pared del agua del reactor.

Desarrollo:

Los resultados obtenidos se muestran en la Figura (curva roja). Como se ve desde Se obtuvieron datos de que la concentración de K + en la fase líquida de suspensión. Durante el enfriamiento por aire ligeramente mayor que en el agua de enfriamiento. Es Se explica por el secado parcial por aire de solución. De la Figura 1a se muestra que SO4 2- Concentración en el líquido. La fase de suspensión evaporada disminuye a medida que aumenta el grado. de evaporación. Entonces por su valor al 15.5% es igual al 6.24% y con un Incremento a 30.1%, disminuye a 1.83%. Durante la suspensión de refrigeración. por concentración de aire de SO4 2- disminuye, especialmente por el grado de Evaporación 19.2 y 22.8%. A la temperatura 293 K su disminución. Según el 3,37 y el 3,04%. Por el grado de evaporación 26.5 y El enfriamiento del 30,1% de la suspensión tiene poco efecto sobre el SO4. 2- concentracion en La fase líquida de la suspensión evaporada. Así que si la temperatura de 353 K, es respectivamente 2,84 y 1,83%, que la temperatura a 293 K-2,36 y 1,74%

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