Đang tải... (xem toàn văn)
Công nghệ sản xuất KCl từ cacnalit
L/O/G/O www.trungtamtinhoc.edu.vn Công Nghệ Sản Xuất KCl từ Cacnalit Design by group 3 1 www.trungtamtinhoc.edu.vn www.trungtamtinhoc.edu.vn Menu Tổng Quan Cơ Sở Lý Thuyết Phương Pháp Sản Xuất 1 2 3 Cải Thiện Quá Trình Sản Xuất 4 2 www.trungtamtinhoc.edu.vn www.trungtamtinhoc.edu.vn Tổng Quan 1 1.1 Giới thiệu chung 3 www.trungtamtinhoc.edu.vn www.trungtamtinhoc.edu.vn Phân Kali đặc biệt quí đối với cây có củ (khoai tây, củ cải đường), lúa, cây có gai, thuốc lá Thế Giới: 22 triệu tấn/năm. Khoảng 9095% Kali dùng trong nông nghiệp Khoảng 510% Kali được sử dụng trong các lĩnh vực khác như hoá học, thuỷ tinh, giấy, ximăng, dệt Tổng Quan 1 4 www.trungtamtinhoc.edu.vn www.trungtamtinhoc.edu.vn Kali Clorua được sản xuất từ nguyên liệu là quặng muối Kali khai thác từ các mỏ muối là chủ yếu, ngoài ra chúng còn được sản xuất từ nước ót nhưng lượng KCl thu được là khá nhỏ. Quặng muối Kali bao gồm 2 dạng chính là : • Sylvin • Carnalit. Việt Nam không có mỏ muối Kali, do đó phải nhập khẩu toàn bộ KCl từ nước ngoài về để phục vụ cho nền công nghiệp phân bón và hoá chất. Tổng Quan 1 5 www.trungtamtinhoc.edu.vn www.trungtamtinhoc.edu.vn 1.2 Cacnalit • Carnallite là khoáng vật phụ lớp muối clorua kép của kali và magie KCl.MgCl 2 .6H 2 O. • Hệ thoi. • Tạp chất: chì, xesi, brom, liti, titan. Tập hợp hạt đặc sít • Không màu, trắng, vàng chanh đến nâu đỏ. Ánh thuỷ tinh trên mặt vết vỡ. Tổng Quan 1 6 www.trungtamtinhoc.edu.vn www.trungtamtinhoc.edu.vn 1.2 Cacnalit • Vị đắng; dễ chảy rữa. Độ cứng 2,5; khối lượng riêng 1,62 g/cm 3 . • Thường gặp trong các mỏ muối trầm tích. Nguồn nguyên liệu để sản xuất phân bón, điều chế magie, kali, clo, các muối magie và kali. • dễ hút ẩm khi đặt trong không khí, và bị chảy . Tổng Quan 1 7 www.trungtamtinhoc.edu.vn www.trungtamtinhoc.edu.vn 1.3 Ứng dụng của KCl • Phân bón • Sản xuất của kali hydroxit và kali kim loại • Sử dụng trong y học, tiêm gây chết người • Chế biến thực phẩm , và như là một thay thế natri-miễn phí cho muối ăn (NaCl). • Đôi khi nó được sử dụng trong nước như một hoàn nước trong dầu mỏ và khí đốt tự nhiên hoạt động. • KCl là hữu ích như một bức xạ beta nguồn cho hiệu chuẩn của thiết bị giám sát bức xạ • Kali clorua đã từng được sử dụng như một tác nhân chữa cháy , được sử dụng trong xách tay và bánh bình chữa cháy Tổng Quan 1 8 www.trungtamtinhoc.edu.vn www.trungtamtinhoc.edu.vn Cơ Sở Lý Thuyết 2 Phương pháp sản xuất KCl Phương pháp kết tinh rồi hòa tan phân đoạn Phương pháp tuyển nổi Nguyên Lý Ưu, Nhược điểm Dựa vào độ tan của KCl tăng nhanh theo nhiệt độ còn độ tạn NaCl không thay đổi theo nhiệt độ Nguyên Lý Ưu, Nhược điểm Tốn năng lượng cồng kềnh , tốn vật liệu chống ăn mòn, tinh thể muối nhỏ dễ vón cục Dựa vào độ thấm nước khác nhau của các loại hạt quặng để tách KCl Tiến hành ở nhiệt độ thường , thiết bị không tốn kém , tạo được tinh thể lớn 9 Có độ lựa chọn tách tạp chất. Tốc độ tuyển nổi cao hơn quá trình lắng Nhược: Các lỗ mao quản hay bị bẩn và tăc. Khó chọn vật liệu có kích thước mao quản giống nhau để đảm bảo đồng đều Hiệu suất quá trình phụ thuộc vào kích thước lỗ xốp, áp suất không khí, lưu lượng khí, thời gian thực hiện quá trình và mức nước trong thiết bị www.trungtamtinhoc.edu.vn www.trungtamtinhoc.edu.vn Cơ Sở Lý Thuyết 2 Mục đích: xác định lượng,thành phần sản phẩm và phế phẩm trong sản xuất muối KCl Cơ sở lý thuyết của quá trình sản xuất KCl là dựa vào giản đồ độ hòa tan ở 25 o C, 100 o C của KCl-MgCl 2 -H 2 O 2.1 Phương pháp kết tinh rồi hòa tan phân đoạn 10 [...]... phân đoạn Hàm lượng trong pha lỏng, % khối lượng KCl MgCl2 Nhiệt độ 250C 26.4 0.0 3.4 26.9 0.1 35.6 0.0 35.9 6.4 35.6 Nhiệt độ 1000C 0.0 31.3 0.5 42.0 0.0 26.8 42.2 34.3 11 www.trungtamtinhoc.edu.vn Pha rắn cân bằng KCl KCl + KCl. MgCl2.6H2O KCl. MgCl2.6H2O + MgCl2.6H2O MgCl2.6H2O KCl KCl + KCl. MgCl2.6H2O KCl. MgCl2.6H2O + MgCl2.6H2O MgCl2.6H2O Thành phần KCl. MgCl2.6H2O 2 12 www.trungtamtinhoc.edu.vn Cơ... đoạn B KCl 2 Làm lạnh dung dịch 1 đến 250C 3 Lọc tách tinh thể KCl ra, bốc hơi đẳng nhiệt dung dịch ở 1000C 4 Hàm lượng KCl % 1 Hòa Tan cacnalit bằng nước ở 1000C đến tan hoàn toàn Làm lạnh tới 250C D 1 3 2 E3 E1 A (H20) 4 E2 E4 C1 C2 Ck Hàm lượng MgCl2, % 13 www.trungtamtinhoc.edu.vn 2 Cơ Sở Lý Thuyết 2.1.1 Thành phần Cacnalit ban đầu B KCl Hàm lượng KCl % Vậy trong 100kg cacnalit: • 26.8kg KCl • 34.3kg... dịch bão hòa KCl, NaCl Phân loại Hòa Tan Tuyển Nổi Cô đặc Các hạt sét ít quặng Sản phẩm KCl 92-95% Sấy Tinh thể KCl Ly tâm Rửa hydroclorua octadexilamin (C18H37NH2.HCl) 24 www.trungtamtinhoc.edu.vn Tuyển nổi quặng Chất tuyển nổi 4 Cải Thiện Quá Trình Sản Xuất 4.1 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình kết tinh KCl -Tốc độ phân hủy của Cacnalit bao gồm: +Nồng độ MgCl2 trong dung dịch.(Khi KCl đã kết tinh... B KCl 2.1.2 Chế biến cacnalit bằng nước ở 1000C đến tan hoàn toàn Hàm lượng KCl % Lượng nước cần có để hòa tan hoàn toàn 100kg cacnalit ban đầu ở 1000C được xác định theo quy tắc đòn bẩy: Lượng nước Lượng cacnalit X 1, D 34.5 0.643 100 1, A 53.5 => Từ đó X= 64.3 kg nước D 1 3 2 E3 E1 A (H20) 4 E2 E4 C1 C2 Ck Hàm lượng MgCl2, % 15 www.trungtamtinhoc.edu.vn Cơ Sở Lý Thuyết 2 B KCl Hàm lượng KCl. .. về lượng của dung dịch 3: KCl …………………………= 9.71kg MgCl2………… = 34.3kg H2O……………103.2- 30.12 = 73.08kg Hàm lượng KCl % B KCl Tổng cộng……………………= 117.09kg D 1 3 2 E3 E1 A (H20) 4 E2 E4 C1 C2 Ck Hàm lượng MgCl2, % 20 www.trungtamtinhoc.edu.vn Cơ Sở Lý Thuyết 2 B KCl 2.1.5 Làm lạnh dung dịch tới 250C Hàm lượng KCl % Lượng cacnalit nhân tạo X(kg) thu được khi làm lạnh dung dịch 3 từ 1000C đến 250C, được xác... không bị chệch hướng Bằng cách này, công ty đã có thể tách các hạt MgSƠ4 với kết quả tốt 26 www.trungtamtinhoc.edu.vn Tài Liệu Tham Khảo 1 http://hoachatvnn.com.vn/index.php/2013/07/31/kali-clorua -kcl- 98-kalychloride-potassium-vn-25/ 2 http://daitudien.net/dia-chat-hoc/dia-chat-hoc-ve -cacnalit. html 3 http://hhud.tvu.edu.vn 4 Giản đồ pha PGS.TS Nguyễn An 5 Công Nghệ Sản Xuất Phân Bón 6 http://vi.wikipedia.org/wiki/Phân_vô_cơ... các hạt đất sét có trong quặng Cacnalit tạo thành lớp bọc bền, cản trở quá trình tuyển quặng Do đó, để đỡ tốn chất tuyển nổi cần phải tách sơ bộ đất sét trong bùn quặng Như vậy, quá trình tuyển nổi KCl được thực hiện qua hai giai đoạn: • Loại đất sét ra khỏi quặng Cacnalit (bằng phương pháp tuyển nổi) • Tách KCl ra khỏi quặng 22 www.trungtamtinhoc.edu.vn 3 Phương Pháp Sản Xuất 3.1 Phương pháp kết tinh... kết tinh rồi hoà tan phân đoạn Quặng Cacnalit Nghiền Nước Nóng Chất không tan Trộn Dd KCl bão hòa Bể lắng Thùng Chứa Thùng Chứa NaCl nhỏ, đất đá, bùn Hòa Tan Dung Dịch Cô đặc Dung dịch Lọc Cặn Nước nóng Kho 23 www.trungtamtinhoc.edu.vn Xyclon Dd KCl bão hòa Sấy Muối nhỏ Lắng Dung dịch bay hơi Kết tinh chân không 3 Phương Pháp Sản Xuất 3.2 Phương pháp tuyển nổi Quặng Cacnalit Nghiền Chất Tuyển đất sét... gồm tinh thể KCl và dung dịch cân bằng thành phần điểm 2 Ta có: KCl kết tinh 12 16 0.1039 Hệ 2B 154 KCl kết tinh= 0.1039*164.3=17.09kg D 1 3 2 E3 E1 A (H20) 4 E2 E4 C1 C2 Ck Hàm lượng MgCl2, % 17 www.trungtamtinhoc.edu.vn Cơ Sở Lý Thuyết 2 B KCl 2.1.3 Làm lạnh dung dịch 1 tới 250C Hàm lượng KCl % Thành phần về lượng của dung dịch 2: KCl ……………26.8-17.09 = 9.71kg MgCl2………… = 34.3kg H2O…………… =... thể KCl ra, bốc hơi đẳng nhiệt dung dịch ở 1000C Quá trình bốc hơi xảy ra theo tia 2-3 và kết thúc ở điểm 3, tại đây dung dịch bão hòa KCl ở 1000C Hàm lượng KCl % B KCl Lượng nước đã bốc hơi Hệ 23 11 A3 53 Vậy lượng nước đã bốc hơi = (11/53)*147.21= 30.12 kg H2O D 1 3 2 E3 E1 A (H20) 4 E2 E4 C1 C2 Ck Hàm lượng MgCl2, % 19 www.trungtamtinhoc.edu.vn Cơ Sở Lý Thuyết 2 2.1.4 Lọc tách tinh thể KCl ra, . www.trungtamtinhoc.edu.vn Công Nghệ Sản Xuất KCl từ Cacnalit Design by group 3 1 www.trungtamtinhoc.edu.vn www.trungtamtinhoc.edu.vn Menu Tổng Quan Cơ Sở Lý Thuyết Phương Pháp Sản Xuất 1 2 3 Cải. www.trungtamtinhoc.edu.vn Kali Clorua được sản xuất từ nguyên liệu là quặng muối Kali khai thác từ các mỏ muối là chủ yếu, ngoài ra chúng còn được sản xuất từ nước ót nhưng lượng KCl thu được là khá nhỏ xác định lượng,thành phần sản phẩm và phế phẩm trong sản xuất muối KCl Cơ sở lý thuyết của quá trình sản xuất KCl là dựa vào giản đồ độ hòa tan ở 25 o C, 100 o C của KCl- MgCl 2 -H 2 O 2.1