Главная » Информация » Ответы Шпаргалки Шпоры на Государственный экзамен Госэкзамен ГОСы

Ответы Шпаргалки Шпоры на Государственный экзамен Госэкзамен ГОСы

Объем файла - 41 мегабайт. Дождитесь окончания загрузки.

Ответы на вопросы. Госэкзамен:

1. Физико-химические основы выщелачивания КС1 из сильвинита. Способы выщелачивания, пути интенсификации. На основе диаграммы растворимости системы KCl-NaCl-H2O рассмотреть причины потерь КС1 с отвальным хлоридом натрия и рассчитать степень извлечения КС1 при выщелачивании.

2. Физико-химические основы флотационного способа получения КС1 из сильвинита. Термодинамический анализ процесса флотации. Рассчитать максимальный и минимальный диаметры флотирующейся частицы сильвинита (Θ = 60°С, остальные данные производственные).

3. Статический анализ процесса получения обогащенного карналлита по диаграмме растворимости системы КС1 - MgCl - NaCl - Н2О.

4. Особенности переработки сильвинита флотационным способом. Принципиальная технологическая схема. Основные уравнения для расчета качественно-количественной схемы флотации.

5. Принципиальная схема получения хлорида калия галургическим методом. Утилизация отходов. Статический анализ процесса кристаллизации КС1 по диаграмме растворимости KCl-NaCl-Н2О. Определите влияние температурного интервала кристаллизации на количество и состав кристаллизатора. Определить степень испарения и выход для получения хлорида калия с содержанием 95% КС1.

6. Требования, предъявляемые к сырью. Выбор и обоснование сырья. Основы безотходных и малоотходных технологий.

7. Принципиальная схема получения хлорида калия галургическим методом. Статический анализ процесса растворения хлорида калия по диаграмме растворимости KCl-NaCl-H2O. Кинетика процесса растворения. Факторы, влияющие на скорость растворения хлорида калия.

8. Особенности переработки сильвинита флот. способом. Структура флотофабрики. Флотационный реагент. Основные формы воздействия реагентов с минералом. Кинетика процесса флотации.

9.Технологические критерии для определения эффективности процесса флотации по критерию Хэнкока.

10. Принципиальная схема получения KCl галургическим методом. Утилизация отходов. Статический анализ процесса растворения KCl по диаграмме растворимости KCl-NaCl-H2O.

11. Требования, предъявляемые к сырью. Состав сырья Верхнекамского месторождения. Принципиальная схема получения калия галургическим методом. Утилизация отходов.

12. Особенности переработки сильвинита флотационным способом. Структура флотофабрики. Основные уравнения для расчёта качественно-количественной схемы флотации.

13. Статический анализ процесса кристаллизации КС1 по диаграмме растворимости KCl-NaCl-Н2О. Определить степень испарения и выход для получения хлорида калия с содержанием 95% КС1.

Вопрос 14. Почему синтез аммиака проводят по замкнутой циклической схеме? Указать достоинства и недостатки таких схем.

Вопрос 15. Перечислите стадии современного крупнотоннажного производства аммиачной селитры. Опишите каждую стадию.

Вопрос 19. Технологические схемы синтеза аммиака, неконцентрированной азотной кислоты, карбамида. Дайте краткую характеристику каждой схемы. Укажите их преимущества и недостатки.

Вопрос 20. Принципиальная схема азотно-тукового производства. Опишите основные переделы.

Вопрос 21. Оптимальные условия каталитического окисления аммиака в оксид азота (II) под повышенном давлением. Физико-химические основы и конструктивное оформление переработки оксидов азота в азотную кислоту.

Вопрос 22. Состав и свойства аммиачной селитры. Технологическая схема производства аммиачной селитры. Пути снижения слеживаемости NH4NO3.

Вопрос 23. Концентрирование азотной кислоты при помощи водоотнимающих средств. Прямой синтез концентрированной азотной кислоты.

Вопрос 24. Производство карбамида. Теоретические основы синтеза. Технологическая схема синтеза карбамида с полным жидкостным рециклом.

Вопрос 25. Азот и его роль в народном хозяйстве. Методы фиксации атмосферного азота. Основные виды азотных удобрений.

Вопрос 26. Производство водорода из газообразного топлива. Подготовка природного газа и его конверсия.

Вопрос 27. Очистка конвертированного газа от кислородосодержащих соединений. Суть метода очистки.

Вопрос 28. Синтез аммиака. Механизм синтеза аммиака. Оптимальные условия синтеза. Конструкционные особенности колонны синтеза.

Вопрос 29. Сырье в производстве кальцинированной соды аммиачным способом. Химическая и принципиальная схема производства кальцинированной соды. Преимущества и недостатки аммиачного способа.

Вопрос 30. Физико-химические основы процесса абсорбции в производстве кальцинированной соды. Карбонизация аммонизированного рассола.

31.Требования, предъявляемые к сырью. Состав сырья Верхнекамского месторождения. Назначение флотомашин, принципы расчета. Оборудование, применяемое для обезвоживания галитовых отходов.

32. Уравнение Бернулли для идеальных и реальных жидкостей. Гидравлическое сопротивление в трубопроводах. Потери давления и напора на трение и местные сопротивления в трубопроводах, и их расчет.

33. Классификация и основные характеристики неоднородных систем. Сущность основных способов разделения. Основные конструкции отстойников, центрифуг, фильтров.

34. Классификация измельчающих машин, конструкция, принцип действия измельчающих машин для крупного, среднего, мелкого удобрения.

35. Теплообменные аппараты, их классификация. Устройство поверхностных и смесительных т-ков. Сравнительная характеристика теплообменников различных конструкций.

36. Ректификация. Материальный баланс ректификационной колонны. Методика расчета высоты ректификационной колонны.

37. Характеристика процесса абсорбции. Равновесие при абсорбции. Конструкции абсорберов (насадочные, тарельчатые, распылительные)

38. Перемешивание в жидких средах. Виды перемешивания. Эффективность и интенсивность перемешивания. Конструкции мешалок, их характеристика и область применения.

39. Сущность и виды тепловых процессов. Значение процессов теплообмена в химической промышленности. Тепловые балансы. Основное уравнение теплопередачи.

40. Назначение процесса выпаривания и технические методы выпаривания растворов. Многокорпусные выпарные установки. Основные разновидности схем выпарных установок.

41. Очистка газов под действием центробежных сил и основные конструкции циклонов.

42. Массообменные процессы. Место и роль массообменных процессов в хим. технологии. Классификация массообменных процессов.

43. Материальный и тепловой балансы процесса сушки. Кинетика процесса сушки. Тепловые кинетические кривые сушки. Продолжительность сушки.

44. Характеристика процесса сушки. Методы сушки. Характеристики влажного воздуха.

45. Классификация насосов и их основные рабочие параметры. Основные типы насосов и их сравнительные характеристики.

46. Теплопередача. Основное уравнение теплопередачи. Коэффициент теплопередачи и его связь с коэффициентом теплоотдачи.

47. Классификация основных химико-технологических процессов. Общие принципы расчета процессов и аппаратов.

Вопрос 48. Спрос. Закон спроса. Эластичность спроса

Вопрос 49. Предложение. Закон предложения. Эластичность предложения

Вопрос 50. Рынок. Функции рынка. Рыночная цена. Законы рыночного ценообразования

Вопрос 51. Виды экономических систем

Вопрос 52. Общие проблемы экономического развития.

Вопрос 53. Эффективность использования ограниченных ресурсов.

Вопрос 54. Система национальных счетов. Показатели системы национальных счетов.

Вопрос 55. Цикличность экономического развития: причины и следствия.

Вопрос 56. Денежно-кредитная система. Банковские структуры.

Вопрос 57. Инфляция, ее причины и следствия.

Вопрос 58. Занятость населения и безработица. Экономические причины и социальные последствия безработицы.

Вопрос 59. Государственный бюджет.

Вопрос 60. Предприятие в условиях рыночной экономики . Виды предприятий

Вопрос 61. Производственные ресурсы предприятий.

Вопрос 62.Основные производственные фонды предприятия (ОПФ). Состав, значение, структура и классификация ОПФ.

Вопрос 63. Основные производственные фонды предприятия (ОПФ). Оценка и износ ОПФ.

Вопрос 64. Основные производственные фонды предприятия (ОПФ). Амортизация ОПФ

Вопрос 65. Основные производственные фонды предприятия (ОПФ). Воспроизводство ОПФ.

Вопрос 66. Основные производственные фонды предприятия (ОПФ). Показатели использования ОПФ.

Вопрос 67. Оборотные средства предприятия. Состав, значение, структура классификация оборотных средств.

Вопрос 68. Оборотные средства предприятия. Нормирование оборотных средств

Вопрос 69.Оборотные средства предприятия. Нормативная база предприятия.

Вопрос 70. Оборотные средства предприятия. Показатели использования оборотных средств

Вопрос 71. Кадровая политика предприятия. Кадры предприятия, состав, значение, классификация и структура кадров.

Вопрос 72. Себестоимость продукции. Классификация затрат предприятия на производство I реализацию продукции.

Вопрос 73. Себестоимость продукции. Калькулирование.

Вопрос 74. Ценовая политика предприятия.

Вопрос 75. Методы формирования цены продукта.

Вопрос 76. Прибыль и рентабельность предприятия.

Вопрос 77. Налоги. Налоговая система РФ.

заказать индивидуальную работу

Купить эти ответы за 500 рублей онлайн

предложить свой способ оплаты

Ответы Шпаргалки Шпоры на Государственный экзамен Госэкзамен ГОСы

Прошу обратить внимание, что при покупке работ на сайте

Вам в почту приходит не сам файл с работой, а ссылка на файл с работой, по которой нужно скачать работу СНАЧАЛА НА ЖЕСТКИЙ ДИСК своего компьютера.

Открывать и просматривать работу нужно с жесткого диска своего компьютера.

Файл с работой приходит к Вам в архиве, который нужно распаковать.

Если у Вас нет опыта оплаты и получения заказа через платежную систему «Робокасса», то Вы можете посмотреть видеролик на этой странице, где эта процедура подробно рассмотрена.

Если у Вас возникли вопросы и что-то не получается

Вы всегда можете задать вопрос через форму обратной связи задать вопрос

Кинетика процесса растворения сильвинита в произв-ве КСl галургич способом.

Механизм процесса растворения.

1.При растворении КСl в воде, ионы К+, заряж-е «+», притягивают к себе полярные молекулы воды их отрицательным полюсом, ионы Сl-, заряж-е «-», притягивают полярные молекулы воды их положительным полюсом. С др стороны, молекулы воды с равной силой притягивают к себе ионы соли.

2.Одновременно движущиеся др молекулы производят толчки на притянутые молекулы воды, что приводит к отделению ионов от кристаллов (растворению). Около пов-ти кристалла образ-ся насыщ р-р, кот-й диффундирует в воду, а на его место поступают молекулы воды.

Согласно диффузионно-кинетич. теории растворение состоит из трёх стадий:

1)диффузия растворителя к пов-ти тв. тела.

2)гидратация поверхностных ионов и отрыв их от кристаллич. решётки.

3)диффузия растворённого в-ва в объём.

1 и 3 - диффузион. процесс, а 2 - межфазовый процесс.

Если лимитирующая стадия 2, то соль раствор-ся не диффузионно, а если 1 и 3 - то соль явл-ся диффузионно растворимой, в том числе и KCl.

Факторы, влияющие на скорость растворения.

1.Т.к. КСl раств-ся по з-нам диффуз-й кинетики (лимитирующей стадией явл-ся диффузия раств-го в-ва от пов-ти кристалла в объем ж.ф.), для увели-чения скорости диффузии необходимо принять перемешивание. Однако, слишком интенсивное перемешивание недопустимо, т.к. это приводит к излишнему взмучиванию р-ра, т.к. увеличив-ся нагрузка на отделение осветления. Оптимальная скорость вращения шнека растворителя: ωОПТ=8об/мин.

2.Гранулометрический состав руды.

С ростом степени дисперсности скорость растворения увеличивается, но если переизмельчить руду, глинистый шлам переходит в р-р, если недоизмельчить, то КСl не весь переходит в р-р.

3.Температура. С ростом t увелич растворимость и скорость растворения КСl.

4.Соотношение «руда-растворяющ щелок».

При избытке растворителя скорость растворения возрастает, однако, если в растворитель подавать растворяющего щелока больше оптим кол-ва (точ т2), полученный кристаллизат КСl будет загрязнен NaCl. поэтому необходимо придерживаться оптимого соотношения

«руда-растворяющ щелок» (точ т).

5. На кинетику растворения влияют аппаратурные условия растворения (схемы включения растворителей). На практике растворение проводят 3 способами: прямоток, противоток, комбинированная схема.

Принцип прямотока.

Ненасыщ КСl, маточный р-р встречается с рудой, богатой КСl. Поэтому создаются условия для интенсивного растворения КСl. По мере насыщения р-ра, скорость выщелачивания КСl из руды уменьшается, что приводит к увеличению потерь КСl с отвалом.

Принцип противотока.

Свежий маточн р-р, встречаясь с рудой, почти истощенной по КСl, начинает растворять NaCl. По мере продвижения р-р встречает руду, более богатую КСl и растворяет его, что вызывает высаливание NaCl в виде мелкого солевого шлама.

2. Физико-химические основы флотационного способа получения КС1 из сильвинита. Термо-динамический анализ процесса флотации. Рассчитать максимальный и минимальный диаметры флотирующейся частицы сильвинита (Θ = 60°С, остальные данные производственные).

Процесс флотации основан на различной способности поверхностей минералов, входящих в состав обогащаемой руды, смачиваться водой.

Особенности флотац-го процесса:

1.Исх сырье хорошо растворимо; 2.Разделение солей происходит в растворах, насыщенных этими солями.

Сырьевая база. Исх-м сырьем для произв-ва КСl явл сильвинит молотый, представляющий собой дробленую руду, в состав котор входят водорас-творимые минералы сильвин и галит, а также примеси минеральных солей: солей Са, Мg, Н.О. Источником сырья является Верхнекамское место-рождение.

Основные стадии процесса обогащения..

1.Измельчение руды с целью раскрытия зерен сильв и галита. 2.Предварительное удаление глинист шлама из руды или его подавление в процессе осн флотации. 3.Основная флотации сильвина с перечисткой получ-го концентрата. 4.Перечистка глинист шламов. 5.Обезвоживание концентратов, шламов, хвостов и возвращение в цикл оборотного насыщ р-ра.

Флотореагенты.

1.Флот-ты, действующ на границе раздела ТВ-Ж.

1.1.Собиратели или коллекторы – в-ва, способст-вующие гидрофобизации пов-ти частиц сильвина и их прилипанию к пузырькам воздуха. При флота-ции калийных солей используют катионные собиратели (в водных р-рах диссоц-т с образ-м поверхностно-активного катиона). Собиратели хар-т след-ие показатели: а)длина у/в цепочки (10-22ат С), б)сод-е первичных аминов д.б. высоким. Задача реагентов собирателей: создать гидрофобную пов-ть КСl (краевой угол смачиваемости Θ=102°С, на практике Θ=60°С). 1.2.Для регулирования дейст-я собирателя исп-т активаторы, кот усиливают взаимод-е собирателя с флотируемым минералом. Исп-ют аполярный реагент-активатор – газойль. 1.3.Депрессоры (подавители) – понижают флотируемость минералов, извлечение кот-х в пенный продукт нежелательно. 1.4.Регуляторы среды влияют на состав и св-ва ж.ф. суспензии, способств флокуляции частиц глин шлама.

2.Флотореаг-ты, действующ на границе раздела г-ж.

2.1.Пенообразователи применяют для создания устойчивой и мелкодисперсной пены. Схемы флотации сильвинитовых руд отличаются методом обработки глинист шламов.

1)Обогащение с предварительн флотацией глин шламов. В кач-ве собирателей для флотац глин шламов исп-т ОЖК – оксиэтилированные жирные к-ты (собиратель анионного типа, т.е. в водных растворах диссоциирует с образ-м поверхностно-активного аниона), с добавлением керосина для улучшения технологич-х св-в пены и ПАА, в присутствии кот-х происходит коагуляция шлама, что снижает расход реагентов.

2)Обогащение с депрессией глин шламов.

Требования к реагентам. 1.Селективность. 2.Стандартность кач-ва. 3.Низкая стоимость. 4.Удобство применения. 5.Нетоксичность.

В соответствии со 2-м з-ном ТД элементарный акт флотации возможен если свободная энергия с-мы после закрепления частицы на пузырьке воздуха меньше свободной энергии до закрепления. Запас свободной энергии до закрепления

Силовая трактовка

Для осуществления пенной флотации необходимо турбулентное движение суспензии, т.к. при лами-нарном движении частицы минерала оседают на дно флотомашины. Турбулентное движение суспензии вызывает появление центробежных сил, под влиянием кот пузырьки возд, плотн кот < плотн ж.ф., суспензии двигаются от периферии вихря к его центру и одновременно всплывают, частицы минерала, плотн кот > плотн ж.ф. суспензии, движутся от центра вихря к его периферии и одновременно тонут под действием силы тяжести. Принята грань частицы, контактирующей с пу-зырьком, называть верхней гранью, а противоп-ю – нижней. Отрывают частицу от пузырька след-ие силы:

1.Центробежная сила: Fi=mi=Vρi, где i – ускорение относительного движения частицы по пузырьку, i=(30-50)g

2.Сила давления воздуха на верхн грань частицы: Fв=Рвf, где Рв – уд давл возд внутри пузырька, f – площадь контакта г-тв, принимаемая равной площади сечения частицы.

Отрыву частицы препятствуют силы: 1.Флотационная сила (Fф) – вертикальная состав-ляющая сил поверхностного натяжения, прило-женная к частице по всему периметру смачивания: Fф=ПσГ-ЖsinΘ

П – периметр площади контакта г-тв, Θ – краевой угол смачивания, σГ-Ж – поверхностн натяжение на границе г-ж

2.Сила давления суспензии на нижнюю грань частицы: FН=fРН, f – площадь нижней грани части-цы, =площади сечения частицы, РН – уд давл суспензии на нижн грань частицы

Максимальный размер частицы, флотирующейся на поверхности пузырьков при пенной флотации

Наименьший диаметр частицы, соприкосновение кот с пузырьком возд возможно за счет инерционной силы, опред-ся по Ур-ю Дерягина-Духина:

Обогащ. или искусств. карн-т - технически чистый продукт, получаемый перекрист-цией карналлит. руды. В карналлит. руде 15-18% NaCl, в обог. карн-те 3-5% NaCl.

Произв-во обагащ. карн-та вклю-т след. стадии:

1.Растворение прир. карн-та в горячем р.щ. В рез-те карн-т выщел-ся, а NaCl и н.о. остаются в тв. виде. 2.Осветление горячего насыщенного щёлока. от солевого и гл. шлама.

3.Фильтрование и промывка галит. отвала.

4.Противоточн. промывка гл. шлама с целью уменьшения потерь МgCl2.

5.Охл-ние горячего нас. р-ра с целью крист-ции карн-та (ВКУ).

6.Отделение кристаллов от мат. р-ра.

7.Подогрев мат. р-ра с целью возврата его на раств-е.

Рассм-м простую 4х-комп с-му.

Е1Р1е1N - обл. крист-ции NaCl при 250С; Е1Р1е2К - обл. крист-ции КCl при 250С; Е1Р1е2М - обл. крист-ции карн-та. Есть ещё обл. крист-ции бишофита (МgCl2*6H2O), на диаг-ме её не видно. т.Кр - состав карн-та в пересчёте на безводное в-во; т.О. - прир. карн-т; КрО - сод-е NaCl в прир. карн-те.

Процесс кристаллизации.

На стадии раств-ия получают нас. р-р, состав кот. отвечает т Р2. При охл-ии этого р-ра до 250С т.Р2 попадает в поле крист-ции КCl (луч Р2-КCl). При дальнейшем изотермич. испарении с-ма попадает в т.а, где нач-ся крист-ция карн-та (луч Кр-Е1Р1). По достижении т.а движение точки солев. массы р-ра идёт вдоль линии Р1е2, причём выделдивш-ся ранее кристаллы КCl раств-ся, т.е. происходит перекрист-ция КCl в карн-т, этот процесс продол-ся до т.в. В т.в нач-ет крист-ся только карн-т и точка солев. массы движется по лучу кристалл-ии Кр-с в поле карналлита. В т.с начинает крист-ся NaCl. Ч.б. получить чистый карн-т, в т.с нужно прекратить процесс крист-ции (выход карналлита на диаграмме - отр. Р2с). Однако в этом случае выход карналлита на ед. исх. р-ра будет мал. Иск. карн-т идёт на получение металлич. магния, поэтому присутствие NaCl в карн-те необх-мо (это понижает Тпл. электролита), т.о. процесс в т.с не заканчивается, а продолж-ся вдоль линии Е1Р1. Т.S отображает состав иск. карн-та. Процесс крист-ции нужно вести до т.d, в рез-те выход карн-та ↑ (Р2d) и т.d отображает солев. состав мат. р-ра.

Процесс растворения.

На растворение поступает прир. карн-т т.О и р.щ. (нагретый), солевая масса кот-го отображ-ся т.d, сл-но, dO - линия растворения прир. карн-та. Т.к. при растворении необх-мо получить NaCl (т/ф) и р-р Р2 (ж/ф), то оптим. соотношение руда : щёлок будет опр-ся точкой, лежащей на пересечении линии Оd и Р2N (т.f). Если щёлока взять < оптимального, то ухудш-ся кач-во обогащ. карн-та (↑сод-е NaCl). Если мат. р-ра будет > оптимального, то ↑ объем циркулирующего р-ра, сл-но, ↓ выход карн-та с ед. объёма щёлока.

4. Особенности переработки сильвинита флота-ционным способом. Принципиальная техноло-гическая схема. Основные уравнения для расчета качественно-количественной схемы флотации.

Особенности переработки сильвинита флотацион-ным способом

Процесс флотации основан на различной способ-ности поверхностей минералов, входящих в состав обогащаемой руды, смачиваться водой.

Особенности флотац-го процесса:

1.Исх сырье хорошо растворимо; 2.Разделение солей происходит в растворах, насыщенных этими солями.

Основные стадии процесса обогащения..

Принципиальная схема пол-я КСl с предв-й флота-цией глинистого шлама

Сильвинит измельч-ся в стержневой мельнице мокр помола , кот работ в замкнут цикле с дуговым ситом для классиф-ии измельч сильвинита. Надрешетный продукт поступает на доизмельчение в стержневую мельницу, а подрешетный поступ во флотомашину (ф/м) на основную шламовую флотацию (с целью выделения основной массы глинестого шлама). Пенный продукт основн шламов флотации подвергают перечистке во ф/м (осущ-т с целью снижения потерь КСl со шламом), после чего пенный продукт перечистки осветляется в сгустителе (с целью снижения потерь КСlс жидкой фазой шлама) . Осветленный р-р возвращ в цикл, а сгущенные шламы после П.Т.П. поступают в шламохранилище. Обесшламленный сильвинит поступ на основн сильвинов флотацию во ф/м (осущ-т с целью разделения сильвинита на сильвин и галит. На жтой стадии необходимо ч.б. в хвостах сод-сь минималь-е кол-во КС)l. Пенный продукт осн сильвин флотации подвергают перечистке во ф/м (осущ-ся с целью повышения кач-ва готового продукта) , после чего концентрат обезвоживается на ц/ф и поступает на сушку. Галитовые хвосты осн сильвин флотации из ф/м поступают на фильтрацию, предварительно их классиф-т на дуговом сите . Надрешетный продукт фильтруется на вакуум-фильтре , а подрешетный продукт сгущается в сгустителе , после кот хвосты также фильтруются на фильтре , а осветленный р-р возвращ в цикл.

Основные уравнения для расчёта качественно – количественной схемы флотации.

Схема обогащения – это графическое изображение совокупности последовательных технологических операций обработки полезного ископаемого на обогатительной фабрике.

Схема цепи аппарата –это графическое изображение пути движения полезного ископаемого и продуктов его переработки через аппараты с указанием типа, размера и числа аппаратов.

Количественная схема – включает количественные данные о распределении полезного компонента по отдельным стадиям и выходам получаемых про-дуктов.

Качественная схема – содержит сведения о качест-венных изменениях полезного ископаемого в процессе его переработки, а также данные о режиме отдельных технологических операций.

Обе эти схемы обычно совмещают в одну – каче-ственно-количественную схему.

Технологические показатели обогащения.

Массовая доля компонента – это показатель, который характеризует долю единицы массы руды или полученного продукта обогащения, представ-ленного этим компонента:

α – массовая доля компонента в исходной руде, %

β – массовая доля компонента в продуктах обога-щения, %.

γ – выход продукта – показатель характеризующий какую часть массы руды составляют тот или иной продукт обогащения, % , в долях.

Σγ – суммарный выход всех конечных продуктов обогащения должен соответствовать выходу исходной руды принимаемому за 100%.

2) Суммарное количество любого компонента, содержащегося в конечных продуктах должно соответствовать количеству этого компонента исходной руде.

При разделении исходного питания на два или более продукта зная массовую долю компонента зная массовую долю компонента по всем продуктам, можно вычислить выход продукта для любой операции разделения.

3) Извлечения – это показатель, характеризующий какая часть общего количества полезного компо-нента, содержащегося в руде, перешла в концентрат или другой продукт компонента обогащения.

Извлечение выражается отношением количества в данном продукте к его количеству в обогащенной руде.

Суммарное количество извлечений полезного компонента в продукты обогащения соответствует извлечению этого продукта в исходном питании.

5) Отношение веса жидкой фазы к твердой в продуктах обогащения принимается за показатель плотности пульпы:

6) Вес жидкой фазы продукта обогащения

7) Вес жидкой фазы влажных продуктов определяется по:

8) Объем пульпы в продуктах обогащения

5. Принципиальная схема получения хлорида калия галургическим методом. Утилизация отходов. Статический анализ процесса кри-сталлизации КС1 по диаграмме растворимости KCl-NaCl-Н2О. Определите влияние темпе-ратурного интервала кристаллизации на количество и состав кристаллизата. Опреде-лить степень испарения и выход для получения хлорида калия с содержанием 95% КС1.

Хлорид калия является основным видом продукции калийной промышленности. Около 95% KCl используют в качестве минерального удобрения, а остальные 5% перерабатывают на другие соедине-ния калия. Основным сырьем для получения хлорида калия является сильвинит, представляю-щий собой механическую смесь хлористого калия и хлористого натрия следующего среднего состава: KCl – 23%, NaCl – 75%, нерастворимый остаток – 2%. Получение хлорида калия из сильвинита может осуществляться галургическим и флотационным способом

В основе галургического способа получения KCl из сильвинита лежит различная совместная раство-римость хлоридов калия и натрия при разных температурах. Как видно на рис.1 с повышением температуры растворимость хлористого калия резко возрастает, а хлористого натрия меняется незначительно. Кроме того, при совместном присутствии обеих солей растворимость хлорида натрия с ростом температуры падает, а хлорида калия - сильно повышается. На этих различиях и построены галургические операции разделения. Данную смесь солей разделяют путем ее растворе-ния при повышенной температуре и кристаллизации KCl при охлаждении раствора. Растворителем служит горячий раствор, насыщенный хлоридом натрия и ненасыщенный хлоридом калия. В ре-зультате, содержащийся в сильвините хлорид калия переходит в раствор, а в осадке остается хлорид натрия. При последующем нагревании оставшегося раствора он становится снова ненасыщенным относительно KCl и цикл повторяется. Таким образом, принципиальная схема получения хлорида калия из сильвинита по методу растворения и кристаллизации состоит из следующих основных операций:

1. Дробление сильвинитовой руды с целью рас-крытия миниралов.

2.Выщелачивание дробленого сильвинита горячим маточным раствором, полученным после кристалли-зации KCl.

3.Фильтрование галитовых отвалов с последующей промывкой их горячей водой с целью снижения потерь KCl..

4. Осветление горячего насыщ-го щёлока от солевых и глинестых частиц.

5. Охлаждение осветлённого щёлока за счёт самоиспарения под вакуумом и кристаллизация

6. Сгущение суспензии KCl с целью отделения основной массы маточного р-ра от кристаллов KCl.

7.Обезвоживание суспензии KCl на центрифугах ленточных вакуум – фильтрах и промывка осадка водой.

8. Нагревание маточного раствора , в результате от становится не насыщ-й по KCl и возвращение его на выщелачивание хлорида калия из новых порций сильвинита.

9. Сушка влажного продукта.

Для определения наиболее рациональных режимов данной технологии необходимо провести статиче-ский анализ, при котором должна быть рассмотрена трехкомпонентная система KCl – NaCl – H2O. На рис. изображены изотермы растворимости при 25 и 100оС для системы KCl – NaCl – H2O в прямоугольном треугольнике состава, углы которого отвечают 100%-м компонентам, т.е. KCl (т.K), NaCl (т.N) и Н2О (т.О), стороны – двухкомпонентным системам. Любая точка внутри треугольника соответствует трехкомпонентной системе. Кривые К1Е1n1 и К2Е2n2 отвечают изотермическим сечениям растворимости при температурах 100 и 25оС. Любая точка внутри поля К1Е1К и К2Е2К соответствует системе из твердого хлорида калия и насыщенного этой солью раствора при 25 и 100оС. Иными словами поля К1Е1К и К2Е2К представляют собой области кристаллизации хлорида калия при 100 и 25оС. Фигуративные точки внутри полей n1E1N и n2E2N выражают системы из твердого хлорида натрия и раствора, насыщенного этой солью при 100 и 25оС. Эвтонические точки Е1 и Е2 отвечают растворам, насыщенным одновременно хлористым калием и хлористым натрием при 100 и 25оС. Фигуративные точки внутри треугольников NE1K и NE2K выражают трехфазные системы, состоящие из насыщенного раствора солей KCl и NaCl и двух твердых солей при 100 и 25оС. После растворителя р-р поступает в ВКУ состава т.Е1, где охлаждается до 25˚. При t=25˚ т.Е1 лежит в поле кристаллизации КСl, по правилу соедини-тельной прямой определим, что на вых из ВКУ насыщ р-р т.Е1 распадается на 2 комплекса: тв КСl и насыщ р-р т.п (маточный р-р). 2)Кристаллизац КСl за счет испарения части растворителя.

Кинетика кристаллизации.

Крист КСl сост из 2х этапов: 1.период образования зародышей, 2.период роста кристаллов.

Образование зародышей вызвано флуктуациями плотности или конц-ии в-ва с Ме. Флуктуация – самопроизвольное отклонение параметров от их средних равновесных зн-й. Рост кристаллов про-исходит в рез-те адсорбции раств-го в-ва на его пов-ти. Если скорость образования зародышей больше скорости роста кристаллов, в сис-ме образ-ся большое кол-во мелких кристаллов.

Если скор образ-я зародышей < скор роста крист, то в с-ме образ-ся небольшое кол-во крупных кристаллов. Мелкие кристаллы образ-ся при быстром пересыщении р-ра (быстрое охлаждение или интенсивное испарение растворителя). Мелкие кристаллы явл-ся более чистыми по сравнению с крупными, поэтому в технологии тонкого неорг синтеза продукт стремятся получить в виде мелких кристаллов.

При крупнотоннажном произв-ве продукт необхо-димо получать в виде крупных кристаллов, т.к.:1)увелич произв-ть центрифуг и сушилок, т.к. крупные кристаллы удерживают меньше влаги, 2)мелкокрист-й КСl сильно слеживается. Поэтому на практике кристал-ю ведут в многоступенчатых ВКУ (14 ступеней) с рекуперацией тепла сокового пара в поверхностных конденсаторах (нагрев маточн щелок).

Скорость охлаждения и перепад темп-р при сту-пенчатой крист-ии значительно уменьшается, что способствует увеличению размеров кристалла.

Вывод: оптимальными условиями крист-ии явл усл, позволяющие получить КСl выс кач-ва в виде крупных кристаллов. Для этого необходимо, чтобы скор образ-я зародышей не превыш скор роста крист, поэтому крист-ю проводят в многоступен-чатых ВКУ, у кот перепад темп-р м/у ступенями незначителен, что способствует образ-ю крупных кристаллов. Для предотвращения загрязнения КСl NaCl, необходимо возвращать в ВКУ часть кон-денсата, испарившегося растворителя.

Определить степень испарения и выход для получения хлорида калия с содержанием 95% КС1.

Требования, предъявляемые к сырью. Выбор и обоснование сырья. Основы безот-ходных и малоотходных технологий.

Виды сырья.

1.мин. сырьё – это полезные ископаемые добывае-мые из земли а) рудное – это горные породы из котроых наиболее выгодно получать металлы б) не рудное - горные породы, используемые в произ-водстве химических, строительных и др неметалл-х материалов. в) горючее минеральное сырьё включает угли, нефть, горючие сланци, природные и попутные газы.

2.раст-е и жив-е сырьё: подразделяется на пищевое и технологическое. К пищевому относятся продук-ты с/х, лесного, рыбного которые используются для пищевых целей. Химические и др. промыш-ленные отрасли применяют техническое расти-тельное и животное сырьё, не пригодное для пищевых целей, которое м.б. переработано в продукты или материалы бытового и промышлен-ного потребления. К этому виду сырья относится хлопок, солома, лён, китовые и тресковые жиры, кости животных. По степени эк. эфф-ти сырье делят а)балансовые ресурсы – используют в настоящее время; б)забалансовые (не исп.в наст.время).

Требования к сырью.

1.Сырье д.б. перспективным (запасы на 20 лет).

2.Сырье д.б. дешевым (произв-во должно распола-гаться на месторождении или вблизи источников сырья).

3.Сырье д.б. минеральным.

4.Комплексное использование сырья

Тенденции развития сырьевой базы

1. Утилизация отходов, разработка без- и малоотходных технологий

2. Комплексное использование сырья

3. Замена пищевого сырья непищевым

4. Применение концентрированного сырья

Требования к технологиям

1. технология д.б.малоэнергоёмкой.

2.д.б.мало-или безотходной

3.технология должна базироваться на перспективных источниках энергии..

4.д.б. комплексное исп.сырья.

5.техноогия д. вписываться в научно – технологический прогресс.

Принципы создания безотходной технологии.

1. Принцип использования максимально возможной движущей силы процесса.

В замкнутой системе самопроизвольно процессы могут идти только с понижением свободной энергии системы, поэтому вводят понятие движущей силы процесса величина которой на начало процесса д.б. максимальной. (движущая сила – это всегда разница)

2. Принцип максимального использования оборудования.

Определяют по значению интенсивности (интенсивность может определяться как производительность, отнесённая к какой-либо величине, характеризующей размеры аппарата, - к его объёму или сечению. Интенсивность может измеряться продукта, полученного в течение единицы времени с единицы объёма аппарата.). I1>I2 в этом случае решение принято правильно.

3. Принцип максимального использования сырья.

4. Принцип максимального использования энергии.

3 и 4 определяются по расходным коэффициентам, т.е. расход сырья, воды, энергии и различных реагентов, отнесённый к единице целевого продукта. (чем меньше, тем лучше).

5. Принцип технологической соразмерности процесса.

Т.е. определение лимитирующей стадии процесса, показатели которой и характеризуют в целом оптимальный технологический режим для ХТП.

7. Принципиальная схема получения хлорида калия галургическим методом. Статический анализ

процесса растворения хлорида калия по диаграмме растворимости KCl-NaCl-H2O. Кинетика процесса растворения. Факторы, влияющие на скорость растворения хлорида калия.

Хлорид калия является основным видом продукции калийной промышленности. Около 95% KCl используют в качестве минерального удобрения, а остальные 5% перерабатывают на другие соединения калия. Основным сырьем для получения хлорида калия является сильвинит, представляющий собой механическую смесь хлористого калия и хлористого натрия следующего среднего состава: KCl – 23%, NaCl – 75%, нерастворимый остаток – 2%. Получение хлорида калия из сильвинита может осуществляться галургическим и флотационным способом

В основе галлургического способа получения KCl из сильвинита лежит различная совместная растворимость хлоридов калия и натрия при разных температурах. Как видно на рис.1 с повышением температуры растворимость хлористого калия резко возрастает, а хлористого натрия меняется незначительно. Кроме того, при совместном присутствии обеих солей растворимость хлорида натрия с ростом температуры падает, а хлорида калия - сильно повышается. На этих различиях и построены галургические операции разделения. Данную смесь солей разделяют путем ее растворения при повышенной температуре и кристаллизации KCl при охлаждении раствора. Растворителем служит горячий раствор, насыщенный хлоридом натрия и ненасыщенный хлоридом калия. В результате, содержащийся в сильвините хлорид калия переходит в раствор, а в осадке остается хлорид натрия. При последующем нагревании оставшегося раствора он становится снова ненасыщенным относительно KCl и цикл повторяется. Таким образом, принципиальная схема получения хлорида калия из сильвинита по методу растворения и кристаллизации состоит из следующих основных операций:

1. Дробление сильвинитовой руды с целью раскрытия минералов.

2.Выщелачивание дробленого сильвинита горячим маточным раствором, полученным после кристаллизации KCl.

3.Фильтрование галитовых отвалов с последующей промывкой их горячей водой с целью снижения потерь KCl..

4. Осветление горячего щёлока от солевых и глинестых частиц.

5. Охлаждение осветлённого щёлока за счёт самоиспарения под вакуумом и кристаллизация

6. Сгущение суспензии KCl с целью отделения основной массы маточного от кристаллов KCl.

7.Обезвоживание суспензии KCl на центрифугах ленточных вакуум – фильтрах и промывка осадка водой.

8. Нагревание маточного раствора , в результате от становится не KCl и возвращение его на выщелачивание хлорида калия из новых порций сильвинита.

9. Сушка влажного продукта.

Кинетика процесса растворения.

Движущая сила процесса – это разность конц-ий NaCl в насыщенном щелоке и растворяющем щелоке. Чем больше конц-ия NaCl в насыщенном щелоке, тем больше степень растворения. На скорость растворения КСl влияют следующие факторы:

1) Хим-й и гранулометрический состав руды

2) t-ра растворяющего щелока

3) Соотношение количества руды и щелока

1. Чем ↑ КСl в руде, тем ↑ КСl в готовом продукте. При растворении кусков руды >5 мм, часть КСl остается в руде и уходит в отвал, а <0,25 мм- насыщенный р-р содержит ↑ кол-во н.о.

2. Чем ↑ t-ра растворенного щелока, тем ↑ КСl переходит из руды в р-р. ↑ t-ры щелока >117С ведет к перерасходу энергии.

3. Избыток руды и недостаток щелока ведет к потерям КСl с отвалом. При избытке щелока и недостатке руды кроме КСl в р-р переходит избыточный NaCl, что загрязняет готовый продукт.

8. Особенности переработки сильвинита флот. способом. Структура флотофабрики. Флотаци-онный реагент. Основные формы воздействия реагентов с минераломи. Кинетика процесса флотации.

Первая особенность флотации заключается в том ,что, в отличии от других методов обогащения, не принципиальных ограничений её использования для разделения любых минералов. Если гравитационными процессами нельзя разделять минералы с одинаковыми или близкими уделами весами, а магнитной сепарацией нельзя обогащать руды, в которой минералы имеют одинаковую или близкую магнитную восприимчивость, то флотация принципиально применима для обогащения любых полезных ископаемых. Эта универсальность флот. процесса объясняется 2-мя причинами:

1.Удельная поверхностная энергия минералов зависит, как от их хим. состава, так и от строения решётки минерала, а значит они должны отличаться и по величине поверхностной энергии на границах раздела минерал-газ, минерал-жидкость.

2. Если различия поверхностях недостаточно для хорошего разделения минералов, то его можно  нанесением на поверхность минерала тончайших покрытий с помощью реагентов.

Вторая особенность возможность его только для разделения мелких частиц, у кот-ых потенциальная энергия значительно меньше поверхностной. Так при обогащении калийных сильвинитовых руд крупность частиц крупно-зернистого концентрата в приделах (-3+0,8)мм.

Структура флотофабрики.

Иерархический подход к управ-ю флотационным процессом с точки зрения эффек-ти обогащения определяется обогатимостью измельчённой руды, зависящей от размера вкраплённости, например: кристаллов сильвинита к массе галита, реагентным режимом и кондиционированием, режимом флотации, зависящим в основном от циркуляции промпродуктов в перечисленных и контрольных операциях. Соответственно задача управления разделяется на три взаимосвязанных части:

оптимальное управ-е измельчением с точки зрения раскрытия сростков.
оптимизацию реагентного режима и подготовки пульпы к флотации.
оптимизацию флотационного каскада, включающую также регулирование параметров работы флотомашины.

Флотационный реагент.

Скорость флот-и минералов в основном определя-ется показателем флотируемости, числом и размерами пузырьков воздуха, проходящих в ед. време-ни ч/з пульпу, и прочностью пены. Для повыше показ-ей флотир-ти минералов,  числа пузырьков и прочности пены применяются флотореагенты, кот-ые в зависимости от места действия делятся на2 класса:

Реагенты, действующие

Они делятся:

Коллекторы или собиратели;

Депрессоры или падавители;

Активаторы или побудители;

Регуляторы среды.

Депрессоры, Активаторы, Регуляторы среды, их ещё наз-ют модификаторами.

Реагенты, действующие на поверх-и раздела (ж-ть-газ).

Их ещё называют пенообразователями или вспенивателями.

Основные формы воздействия реагентов с минералами.

В основе взаимодействия лежит адсорбция. Различают хим-ую и физ-ую:

При хим-ой - атомы сопровождаются переходом электронов. Энергия хим. взаимод-я Энергии молекулярного взаим-я. Поэтому адсорбированное в-во более прочно удерживается на поверхности минерала чем при физической адсорбции. Физ. адсорбция не носит избирательный характер, а хим. ад-я явл-ся избирательной и сильно зависит от природы адсорбируемого в-ва и минерала.

Кинетика процесса флотации.

Пенофлотационный процесс состоит из ряда стадий:

1.Диффузия в рас-ре и селективной адсорбции коллектора на поверхности флотируе-го минерала.

2.Образов-е воздушного пузырька и адсорбции пенообразователя на его поверхности.

3.Обр-е комплекса пузырк-частица.

4.Всплывание минерализованых воздушных пузырьков.

5.Разрушение флот-ой пены и выделение флотоконцентрата.

Определяющая стадия - комплекс пузырёк-частица состоит из трёх этапов:

1.Сближение минеральной частицы сильвина с пузырьком.

2.Разрыва промежуточного гидратного слоя.

3.Закрепление частицы на поверхности пузырька.

Лимитирующей стадией явл-ся разрыв промежуточного гидратного слоя м/у частицей и пузырьком.

9.Технологические критерии для определения эф-ти процесса флотации по критерию Ханко-ка.

Е = (ε – γ) / (1 – α / βm)

где:

ε – извлечение ценного ком-понента в концентрат (доли ед.);

γ – выход концентрата (доли ед-ц);

α – содержание ценного компонен-та в руде (доли единиц);

βm – теоретически предельно возможное содержание ценного компонента в обогащенном продукте;(=1)

Е2=( 0,847 – 0,308 ) / (1 – 0,279/1)=0,748

Е1=( 0,835 – 0,297) / (1 – 0,285/1)=0,752

Следовательно, можно сделать вывод, что увели-чения критерия Ханкока в случае применения Амина-1 доказывает, что извлечение ценного компонента в концентрат увеличивается, потери полезного компонента с хвостами снижаются.

10. Принципиальная схема получ.KCl галургич. методом. Утилизация отходов. Статич. анализ пр-са раств-я KCl по диагр.раств-ти KCl-NaCl-H2O.

Хлорид калия является основным видом продукции калийной промышленности. Около 95% KCl используют в качестве минерального удобрения, а остальные 5% перерабатывают на другие соединения калия. Основным сырьем для получения хлорида калия является сильвинит, представляющий собой механическую смесь хлористого калия и хлористого натрия следующего среднего состава: KCl – 23%, NaCl – 75%,

Нравится