44. Основы галургии. Производство хлорида калия из сильвинита.

Производство солей включает: добычу природных солей и получение минеральных солей из при­родного минерального сырья или других видов сырья. Добыча и переработка растворимых при­родных солей (галлургия) основана на сочетании процес­сов выщелачивания, выпаривания, кристаллизации и обезвожи­вания при обработке природных солевых растворов. Этими прие­мами достигается разделение солевых систем на индивидуальные соли. Природные растворимые соли встречаются в виде солевых залежей или естественных растворов (рассолы, рапы) озер, морей и подземных источников. Типовые про­цессы солевой технологии: измельчение твердых материалов, обогащение сырья, сушка, обжиг (окислительно-восстановительные реакции), спекание, растворение, выщелачивание (обменного разложения), отстаивание, фильтра­ция, выпаривание, охлаждение растворов, кристаллизация, часто применяются также процессы абсорбции и десорбции. Образование же мине­ральных солей происходит в результате процессов, основанных на химических реакциях при обжиге, спекании, выщелачивании, абсорбции. Для технологии солей характерно практически полное отсут­ствие каталитических процессов. Сырьем для производства минеральных солей и удобрений служат природные минералы, полупродукты химической промышленности и промышленные отхо­ды. Производство хлорида калия из сильвинитовой руды галургическнм способом: растворение и раздельная кристаллиза­ция, основано на различной растворимости в воде KCI и NaCI. Основные ста­дии: I) дробление сырой сидьвинитовой руды; 2) выщелачива­ние КС1 из сильвинита горячим оборотным маточным раство­ром; 3) отделение горячего щелока от отвала, его осветление и отделение от солевого и глинистого шлама; 4) кристаллизация КС1 при охлаждении горячего осветленного щелока; 5) отделе­ние кристаллов КС1 от маточного раствора и их сушка; 6) на­гревание маточного раствора и возвращение его на растворение сильвинита; 7) удаление или утилизация отходов производства.

45. Производство соды по методу Сольве

Натриевые щелочи, называются в промышленности содопродуктами: кальцинированная сода Na2C03, двууглекислая, или питьевая, сода NaHC03, кристаллическая сода Na2C03 • 10Н2О, тяжелая сода Na2C03-H20 и каустическая сода (едкий натр) NaOH.. Аммиачный способ производства соды--основным промышленный способ. Сырье--известняк или мел, поваренная соль в виде насыщенного раствора и аммиак Суммарная реакция NaCl + NH3 + С02 + Н20 = Na HC03 + NH4C1 Проходит через несколько стадий аммонизации (необходима для последующего введения в него двуокиси углерода, не растворимой в насыщенном растворе NaCl) карбонизации 1) монокарбонизации 2NH3 + CO2+H20 = (NH4)2C03, 2) бикарбонизации--- происходит в резуль­тате взаимодействия с растворенным аммиаком (хемосорбции) (NH4)2C03 + C02 + H20 = 2NH4HC03, 3) обменное разложение NH4HC03 + NaCl = NaHC03 + NH4C1 Наименее растворимый бикарбонат натрия выпа­дает в осадок, который отфильтровывают и прокаливают (кальци­нируют). При этом образуются конечные продукты — кальциниро­ванная сода и двуокись углерода, используемая для карбонизации 2NaHC08 = Na2C03 + C02+H20. Таким образом, затраченная двуокись углерода регенерируется. Потери СО,2 восполняются двуокисью углерода, получаемой обжи­гом известняка: СаС03 = СаО + С02 Полученная при обжиге известь идет на приготовление извест­кового молока: СаО + Н20 = Са(ОН)2 Известковое молоко необходимо для регенерации аммиака из маточного раствора (фильтровой жидкости), полученного после отделения .бикарбоната. Регенерация производится дистилляцией фильтровой жидкости, смешанной с известковым молоком: 2NH4C1 +Са(ОН)2 = СаС12 + 2NH3 + Н20 Регенерированный аммиак применяется для аммонизации со­левого раствора, а образовавшийся раствор хлорида кальция явля­ется отходом содового производства. Центральной стадией содового производства является карбонизация аммонизи­рованного рассола. Образование бикарбоната натрия при карбони­зации происходит в результате сложных химических процессов. При карбонизации аммонизированного рассола протекают ионные реакции между растворенными веществами, находящимися в дина­мическом равновесии с недиссоциированными молекулами осажден­ной твердой фазы (NaHC03) и с газом. Начальное и конечное состоя­ния основного процесса, происходящего при карбонизации осаж­дения бикарбоната натрия, можно выразить реакцией NaCl + NH4HCO3 = NaHC03 + NH4C1 Равновесие реакции и выход NaHC03 определяются условиями растворимости в этой взаимной системе солей NaCl — NH4HC03 — Н20 и показывают теоретическую невозможность полного превращения поваренной соли в осадок бикарбоната натрия. В этом заключается один из главных недостатков аммиачно-содового производства.