книги / Физико-химические исследования соляных систем

В опыте с солью наблюдалось значительное понижение тем­ пературы при быстром растворении соли (за счет эндотерми­ ческих эффектов растворения соли и плавления льда): через 4 минуты TeMnepatypa раствора отвечала — 17° при температуре воздуха — 1,1°

СКОРОСТИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СОЛЕЙ

При получении хлористого калия из сильвинита иа химиче­ ских фабриках ё Соликамске и Калуше наряду с растворением сильвинита (или только КС1) в шнековых растворителях наблю­ дается и кристаллизация NaCl (вследствие высаливания его хло­ ристым калием). При дальнейшем охлаждении маточных рас­ творов (в вакуум-аппаратах и на башне Эстнера) происходит кристаллизация КС1. Так как величина образующихся кристал­ лов КС1 определяет слеживаемость конечного продукта, то поэтому были изучены более подробно скорости кристаллизации NaCl и КС1.

В 1940 г. Здановским был составлен обзор литературы по кристаллизации солей из растворов и совместно с Эзрохн про­ ведено' изучение процесса кристаллизации КС1 и NaCl при 25, 50 и 100°. Авторы [8] показали, что, вопреки некоторым литера­ турным данным, в условиях высаливания при высоких темпера­ турах (100°) кристаллизация солей настолько быстро протекает, что даже не удается констатировать заметного пересыщения рас­ творов. О том же свидетельствовали также опыты политермиче-

вался периодическим отбором проб и замером размеров кри­ сталлов по двум сторонам, видимым в поле зрения микроскопа.

(слипание и усиленный рост отдельных кристалликов и сглажи­ вание граней кристаллов при перемешивании растворов) при­ шлось дальнейшее изучение роста кристаллов вести с учетом роста всей совокупности кристаллов, представлявшейся в виде

391

('см. рис. 5).

В 1941 г. Здановский и Эзрохи[8] изучили кристаллизацию КС1 в условиях работы химических фабрик Соликамска и Калуша. Они нашли, что наиболее крупные кристаллы КС1 полу­ чаются в вакуум-испзрительных корпусах, наиболее мелкие — после башни Эстнера. Равномерно замедленное воздушное ох­ лаждение в охладительных камерах Калушской фабрики укруп­ няло кристаллы, интенсивное же воздушное охлаждение в баш­

нях Эстнера на обеих фабри­ ках приводило к относитель­ ному уменьшению размеров

Иммерсионный метод исследования показал, что кристаллы NaCl правильно ограничены, прозрачны, почти без включений. Кристаллы КС1 хуже образованы, имеют много анизотропных включений. В кристаллах КС1, не подвергавшихся сушке, наблю­ дались включения воздуха и маточного раствора. После сушки были обнаружены в значительном количестве деформирован­ ные — обломанные и окатанные кристаллы и пониженный про. цент мелких фракций, вероятно, по причине растрескивания кри­ сталлов в местах включений при температурах сушки (200—800°) и уноса кристаллической пыли отходящими газами.

392

Здановский и Л. Б. Закман исследовали рост заправочных кристаллов различной величины в целях выяснения явления ре­ кристаллизации КС1 и возможности применения затравочных кристаллов в производственных условиях. Исследование прово­ дилось при различных скоростях охлаждения (от 100 до 27°) растворов КС1 и NaCl и в изотермических условиях (при 25 и 50°) путем высаливания КС1 растрорением кристаллов NaCl. Было найдено практическое постоянство линейных скоростей роста кристаллов КС1 для линейных размеров от 0,1—0,2 до 0,5—0,6 мм при политермической кристаллизации с перемеши­

100jjt.

Вполитермических условиях изменение линейных размеров кристаллов колебалось в пределах от 15—25 до 65—85 р- при понижении температуры насыщенных КС1 растворов от 100 до 27° в течение времени от 2—3 до Юр минут; при этом наиболее благоприятные условия роста кристаллов отвечали замедлен­ ному охлаждению (80— 120 мин.).

Опыты, проведенные в изотермических условиях (25 и 50°)

при выделении КС1 из раствора путем растворения 15 г NaCl (в количестве 230—240 кристаллов) в 200 г насыщенного КС1

раствора, не показали заметного прироста затравочных кри­ сталлов. Кристаллы NaCl в течение 20 мин. растворялись неболее, чем на 7з своего первоначального веса, покрываясь выса­ лившимися кристалликами КС1. Явление высаливания соли в по­ граничном слое и малая величина растворения NaCl, очевидно, не благоприятствовали росту затравочных кристаллов.

Здановский и Эзрохи [8] изучали также возникновение

ирост кристаллов в политермических условиях при раз­

практически не менялся. При охлаждении растворов в течение 168 мин. средний размер кристаллов при температуре между 80 и 27° возрастал почти в 2,5 раза. Распределение по линей­ ным размерам кристаллов при охлаждении от 100 до 27° в те­ чение 2,3 мин. напоминает распределение кристаллов КС1 по ли­ нейным размерам в концентратах химических фабрик Соликам­ ска и Калуш.

При быстрой кристаллизации число кристаллов растет вместе с понижением температуры. В случае замедленной кристалли­ зации их число, при температуре начиная с 80°, остается прак­ тически постоянным (появление новых кристалликов компенси­ руется их слипанием с последующим зарастанием выкристалли*

393

Здановский и Закм ан изучали рост кристаллов К С 1 в раство­

вещества, стимулирующ ие рост кристаллов, не были найдены .

сталлов, получаю щ ихся при различных температурных перепа­ дах под вакуумом и различных скоростях прохождения раство­ ров К С 1 через лабораторный вакуум -иопарительный аппарат. И м и установлена обратная зависимость между размерами кр истал ­

ш енных степенях кипения. Наиболее благоприятными в см ысле

обходимо создание значительных градиентов температур с вполне

ния нормальных условий этого роста удалось через получаем ы е таким образом «отметки» вы числить линейную скорость крИ­

394

Рис. 6. Зависимость линейных размеров кристаллов от температурных перепадов и скоростей протекания растворов.

каскадной платиновой печи, помещенной внутри нихромовой тигельной печи. Температура в рабочем пространстве достигала

395

ЗАМЕЧЕННЫЕ ОПЕЧАТКИ