Хлорид калия — важный компонент минеральных удобрений, влияющий на урожайность сельскохозяйственных культур. Однако сильвинитовая руда, из которой его добывают, содержит примеси, затрудняющие процесс извлечения. Ученые Пермского Политеха предложили способ повышения эффективности очистки с помощью ультразвуковой обработки флокулянтов.
Россия занимает ведущие позиции в производстве и экспорте калийных удобрений. Калий, наряду с азотом и фосфором, является ключевым элементом для роста растений, повышая их устойчивость к внешним условиям. Чтобы получить чистый хлорид калия, необходимо удалить примеси — глинисто-солевые шламы, которые затрудняют процесс добычи.
Очистку руды проводят методом флотации, при котором минералы разделяют с помощью воздушных пузырьков. Важную роль в этом процессе играют флокулянты — химические реагенты, связывающие частицы примесей и способствующие их удалению. Однако их эффективность зависит от ряда факторов, включая физико-химические свойства раствора.
Исследователи Пермского Политеха установили, что ультразвуковая обработка флокулянтов при низкой частоте (22 кГц) значительно улучшает их действие.
«Чем выше мощность ультразвука, тем сильнее разрушаются структуры в растворе. Это снижает вязкость суспензии, что облегчает процесс перемешивания и флотации».
— Алексей Чернышев, аспирант кафедры «Химические технологии» ПНИПУ
Эксперименты показали, что обработка флокулянтов ультразвуком позволяет увеличить степень удаления шламов до 63%. Частицы примесей становятся мельче, легче прикрепляются к пузырькам воздуха и быстрее всплывают на поверхность, образуя пену. Это упрощает их удаление и сокращает время очистки.
Дополнительные тесты выявили, что эффективность процесса увеличивается при мощности ультразвука от 0,68 Вт/см³.
«Низкие частоты способствуют связыванию частиц шлама между собой. Прирост извлечения примесей по сравнению с контрольным экспериментом составил 3%, что значительно повышает результативность флотации».
— Владимир Пойлов, профессор кафедры «Химические технологии» ПНИПУ, доктор технических наук
Таким образом, использование ультразвука в комбинации с традиционной флотацией позволяет более эффективно очищать сильвинитовую руду. Это способствует увеличению объемов производства высококачественных калийных удобрений, что особенно важно для сельского хозяйства.
Источник: пресс-служба ПНИПУ
