Файл: Реферат Дипломный проект 126 с., 5 рис., 28 табл.,17 источников.doc

Тема дипломного проекта: Интенсификация производства хлорида калия за счёт использования комплексной эмульсии реагентов в условиях ФОФ БПКРУ-2
студент Сенин Анатолий Валентинович
Реферат

Дипломный проект 126 с., 5 рис., 28 табл.,17 источников.

В дипломном проекте решается задача интенсификации процесса сильвиновой флотации за счёт использования комплексной эмульсии.

Объект проектирования – реагентный режим основной сильвиновой флотации.

Цель работы – снижение расхода собирателя (амина).

В дипломном проекте выполнен теоретический анализ флотационного обогащения хлорида калия, на основании которого выбран оптимальный режим работы сильвиновой флотации. Плотность питания основной сильвиновой флотации - Ж:Т = 2,6. Состав твёрдой фазы в питании основной сильвиновой флотации: KCL – 34,1 %, Н.О. – 2,2 %. В результате предлагаемого нововведения не ухудшаются качественные показатели процесса сильвиновой флотации.

Новизна – использование комплексной эмульсии (амин, вспениватель, аполярный реагент) в реконструированной технологической схеме ФОФ БКПРУ-2.

В дипломном проекте выполнены технологические расчёты основного и вспомогательного оборудования: флотомашины типа ФМ 6,3 КС, ленточного вакуум фильтра BF-10, гидроциклона ГЦР – 500,750, мельницы МСЦ, дуговых сит, центрифуги SVS 1400*1800.

В необходимом объёме отражены разделы по математическому моделированию, автоматизации, безопасности производственной деятельности и технико-экономические расчёты.

Графическая часть проекта представлена на 8 листах формата А1.

Предлагаемое техническое решение в дальнейшем будет использовано на БКПРУ-2 ОАО «Уралкалий»

Рассчитан предполагаемый экономический эффект от снижения расхода амина и воды на приготовление, который составит 2496971,4 рублей за год.

---

---

1. ВВЕДЕНИЕ

Обогащения полезных ископаемых имеет важное народнохозяйственное значение, так как позволяет по мере развития техники вовлекать в эксплуатацию месторождения все с более низким содержанием полезных ископаемых.

Технология обогащения полезных ископаемых основана на использовании различий в присущих минералам физических и физико-химических свойствах. Использование указанных различий осуществляется на основе современных достижений науки и техники, за счет чего непрерывно расширяются области применения, улучшается эффективность и селективность обогатительных процессов.

Основным сырьем для получения калийных удобрений является сильвинит, представляющий собой породу состава mKCL+nNaCL, которая содержит 17% . В качестве примесей сильвиниту сопутствуют в небольших количествах соединения магния, кальция, и др. Из сильвинита получают основное калийное удобрение – хлорид калия. Получение хлорида калия и сильвинита осуществляется галургическим или флотационным методами.

Постоянное совершенствование разнообразных технологических процессов – является важнейшей задачей для любого производства. Внедрение связанных с этим новшеств позволяет развиваться предприятию, идти в ногу с развитием научно-технического прогресса и оставаться на лидирующих позициях, за счет постоянного улучшения технико-экономических показателей. Это достигается, в первую очередь, за счет изменения технологий, использования современного оборудования, новейших разработок в области влияния различных химических веществ на протекание технологических процессов и улучшения их качественно-количественных показателей.

Для эффективной работы фабрики необходимо соблюдение различных технологических параметров, основными из которых являются реагентный режим процесса флотации, потери KCL с глинистыми шламами, с отвальными галитовыми отходами, качество готового концентрата, извлечение КСL в продукт. Величина этих показателей определяет экономику предприятия, то есть себестоимость, прибыль, рентабельность и т.д.

Флотационный процесс разделения полезных ископаемых основан на физических, физико-химических и химических явлениях, происходящих в суспензии. При этом решающее значение имеют поверхностные явления, происходящие вблизи поверхности раздела фаз, в результате которых образуются флотационные комплексы, состоящие из минеральных частиц и пузырьков.[5]

---

Возможность образования флотационного комплекса частица–пузырек, скорость процесса и прочность связи, а также продолжительность существования комплекса зависит от ряда причин и прежде всего от природы минералов, характера взаимодействия реагентов с их поверхностью и способности смачиваться водой. Последний фактор определяется состоянием гидратных оболочек, которыми обычно окружены минеральные частицы в воде. На элементарный акт флотации оказывают существенное влияние условия столкновения частиц с пузырьками воздуха, т.е. характер и интенсивность перемешивания суспензии, направление их движения в поле тяжести, масса, размер и форма частиц, размер пузырьков, степень аэрации, плотность суспензии и другие факторы.

Основными параметрами, подлежащими контролю в отделении флотации сильвина, являются плотность исходного питания сильвиновой флотации и реагентный режим.

В настоящее время на ФОФ БКПРУ-2 проводятся промышленные испытания реконструированных технологических схем из которых, для упрощения, исключены операции классификации и кондиционирования. По регламентной схеме закрупнённая часть пульпы обрабатывается в барабанном кондиционере эмульсией аполярных реагентов (парафина и газойля каталитического) в водном растворе амина. А в приёмные карманы флотомашин сильвиновой флотации подаётся водный раствор амина.

В июне 2006 года на II технологической секции ФОФ БПКРУ-2 были проведены испытания, изменение режима обработки пульпы перед сильвиновой флотацией вместо (растворов амина и эмульсии) в питание сильвиновой флотации подали комплексную эмульсию – водный раствор амина с добавлением аполярных реагентов (парафина и газойля каталитического), а так же испытали её эффективность при работе на повышенных нагрузках.

Важнейшими технико-экономическими обоснованиями принятого решения является снижение количества расхода амина и воды на приготовление комплексной эмульсии.

2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

2.1. Способы получения хлорида калия из сильвинита

Поскольку сильвинит представляет механическую смесь кристаллов сильвина и галита, их разделение с целью получения хлорида калия возможно как физико-химическими методами (растворением и раздельной кристаллизацией), так и механическими (флотацией, гравитационной сепарацией, электросепарацией).

---

2.1.1. Производство хлорида калия методом растворения и раздельной кристаллизации

Метод растворения и раздельной кристаллизации называют также галургическим или химическим. Галургический метод переработки сильвинитовых и карналлитовых руд впервые был освоен калийной промышленностью в 1861 году и до настоящего времени находит широкое применение на калийных предприятиях России, Германии, Франции. Сущность этого метода состоит в том, что хлорид калия выщелачивают из сильвинита горячим оборотным щелоком, а оставшийся невыщелоченный галит направляют в отвал. Полученный горячий крепкий щелок проходит очистку от солевого и глинистого шламов путем отстаивания. Из осветленного горячего щелока производят кристаллизацию хлорида калия. Полученные кристаллы хлорида калия отделяют от охлажденного маточного щелока, сушат и выпускают в виде продукции, а маточный щелок после подогрева возвращают на выщелачивание новых порций хлорида калия.[1]

Галургический метод получения хлорида калия из сильвинита – циклический процесс с непрерывной циркуляцией в системе насыщенного хлоридом натрия растворяющего щелока.

Технологическая схема этого метода включает следующие основные стадии:

• 
  дробление сырой сильвинитовой руды;
  
• 
  выщелачивание сильвинита горячим растворяющим щелоком с целью извлечения в раствор KCL;
  
• 
  обработка полученного после выщелачивания сильвинитовой руды отвала для снижения потерь хлорида калия;
  
• 
  выделение из горячего щелока, насыщенного NaCL и KCL, твердых взвешенных частиц в виде солевого и глинистого шламов;
  
• 
  противоточная промывка глинистого шлама горячей водой для извлечения из него KCL;
  
• 
  охлаждение горячего осветленного щелока с целью кристаллизации KCL с одновременным использованием тепла горячего раствора (ВКУ);
  
• 
  отделение кристаллов KCL от маточного раствора;
  
• 
  сушка кристаллов KCL;
  
• 
  нагревание маточного раствора и возвращение его на выщелачивание;
  
• 
  удаление или утилизация отходов производства.
  

2.1.2. Получение хлорида калия флотационным методом

Флотация (от английского слова flotation – всплывание) – один из наиболее распространенных методов обогащения полезных ископаемых.

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

---