Дослідження одержання добрив та сполук алюмінію на базі калійних та алунітових руд
Автор: Мураль Ігор Вікторович
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Хімічні технології та інженерія (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут хімії та хімічних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Процес перероблення алунітових руд родовищ України розглянуто як альтернативний метод одержання добрив та сполук алюмінію, які матимуть практичне використання у сільському господарстві та різних галузях промисловості. Алунітові руди є важливим джерелом калію та алюмінію сульфатів і алюнінію гідроксидів. У магістерській кваліфікаційній роботі запропоновано переробляти їх лужним розкладом з одержанням алюмінію гідроксиду, який можна переробляти на глинозем або інші матеріали. Під час перероблення утворюються розчини калію та натрію сульфатів, які можна безпосередньо використати у технологічному процесі одержання калімагнезії для зв’язування надлишкового магнію хлориду, що утворюється в результаті кристалізації сульфатного мінералу шеніту із хлоридно-сульфатних розчинів. Використання розчину після лужного розчинення алуніту спрощує також технологію перероблення алунітових руд, оскільки відпадає потреба виділення із нього калійного добрива та утилізації натрію сульфату відповідно до відомих технологій. Мета роботи – дослідження одержання добрив та сполук алюмінію на базі калійних та алунітових руд. Показано, що в сирій алунітовій руді є близько 40 % мас. алуніту та 60 % мас. кварцу, а у прожареній алунітовій породі основним мінералом є кварц, окрім того містяться домішки ортоклазу та калію піросульфату. Це зумовлено тим, що за температури 650 ?С алуніт перетворюється в аморфну масу алюмокалієвого галуну із зазначеними вище домішками. 8 Проведено порівняльні дослідження впливу типу розчинника на витяг Калію та Алюмінію із прожареної та сирої подрібненої алунітової породи. Встановлено, що розчинення алунітової руди відбувається у розчинах NaOH, причому помітні значні зміни залежно від концентрації реагента. Одержаний після лужного розкладу алунітовий розчин, що містив калію та натрію сульфати подавали на конверсійне перероблення полімінеральної калійної руди, що давало змогу збільшити вихід калімагнезії та вміст у ній K2O. Досліджено вплив умов центрифугування на ефективність виділення глинистих домішок із алунітової руди. Встановлено, що за однаковий час центрифугування, але за різної частоти обертів ротора центрифуги досягається зменшення вмісту вологи у глинистому шламі до 27,70 %. Вивчено вплив флокулянта ПАА на швидкість осадження глинистого осаду. Показано, що швидкість осадження зростає і це призводить до зменшення швидкості осадження глинистих частинок, що можна пояснити утворенням флокул меншого розміру, оскільки відстань між частинками різко зростає. Пораховано матеріальні баланси конверсії руди, розчинення проконвертованої руди, стадії кристалізації, Запропоновано технологічну схему одержання добрив та сполук алюмінію на базі калійних та алунітових руд. В економічній частині наведено основні розрахунки витрат під час одержання добрив та сполук алюмінію на базі калійних та алунітових руд. Ключові слова – калійна сировина, алунітові руди, калійні добрив, сполуки алюмінію.