Jak extrahovat draslík?

Zemská kůra obsahuje asi 1,84 % draslíku. Tento chemický prvek je na druhém místě po sodíku, pokud jde o jeho přítomnost v přírodě. V litosférických deskách je draslík přítomen v obrovském množství ve formě hlinitokřemičitanů, jako je ortoklasový živec. Tato sloučenina zabírá téměř 18 % objemu kůry naší planety. Významná ložiska draselných solí v dosti čistém stavu vznikla v důsledku odpařování starověkých nádrží. Nejvýznamnější draselnou minerální sloučeninou pro chemický průmysl je sylvin (KCl) a také sylvinit (kombinovaná sůl NaCl a KCl). Působivá ložiska draselných solí objevili geologové ze Stassfurtu (Německo) v roce 1856. V těchto místech se po sto let průmyslovými metodami těžil draslík, konkrétně potaš.

Získání draslíku

První výroba draselného kovu proběhla elektrolýzou roztaveného hydroxidu draselného (KOH) v roce 1807. Dokázal to anglický chemik a fyzik Humphry Davy. Učený prvek pojmenoval „draslík“. Davy pravděpodobně zvolil toto jméno, protože našel tento prvek v potaši. V ruštině se „draslík“ objevil v roce 1831 díky pracím akademika Hermanna Hesse, který působil v Petrohradě.
Výroba draslíku je založena na výměnných reakcích mezi kovovým sodíkem a KOH nebo KCl, které vypadají takto:

• KOH + Na = NaOH + K
• KCl + Na = NaCl + K.

Předpokladem pro uskutečnění reakce mezi roztaveným hydroxidem draselným a kapalným sodíkem je přítomnost protiproudu v deskovitém niklovém sloupci pro uskutečnění reakcí. Děje se tak při teplotách od 380 do 440 C. K provedení druhé reakce se Na páry vedou přes roztavenou sůl KCl při teplotě 760 až 800 C. Specialisté podrobují vzniklé draselné páry kondenzaci.
Specialisté navíc tento kov získávají zahříváním směsí chloru draselného nad 200 C v přítomnosti hliníku (nebo křemíku) a také vápna. Dnes se metoda elektrolýzy používá extrémně zřídka. Důvodem je příliš nízký výtěžek draslíku a je obtížné zajistit bezpečný průběh reakce.

Draslík v přírodě

Vody oceánu obsahují přibližně 0,06 % chloridu draselného. Přestože několik malých vodních ploch, například Solné jezero nebo Mrtvé moře, obsahuje této látky více, až 1,5 %. V takových případech je těžba tohoto prvku zisková. V Jordánsku byl vybudován velký podnik, který vyrábí miliony tun draselných solí z Mrtvého moře.
Navzdory přibližně stejné distribuci sodíku a draslíku v horninách je množství draslíku v oceánech téměř 30krát nižší než sodíku. To je způsobeno skutečností, že draselné soli obsahují velký kationt, a proto mají nižší rozpustnost. Draslík vytváří vysokopevnostní vazby v křemičitanech a hlinitokřemičitanech nacházejících se v půdě díky výměně iontů v jílu. Draslík vyplavený z hornin je navíc z velké části absorbován rostlinami. Vědci spočítali, že z tisíce atomů draslíku, které se uvolní během procesu chemického zvětrávání, se pouze dva dostanou do mořské pánve a zbytek se usadí v zemi.
Draslík je nesmírně důležitým prvkem pro život rostlin a rozvoj planě rostoucích rostlin je často omezen dostupností tohoto prvku. V důsledku nedostatku draslíku se růst rostlin zpomaluje a listy žloutnou. Nedostatek draslíku je kompenzován pomocí hnojiv.

Vklady draslíku

Hlavní ložiska draselných solí se nacházejí v Evropě a Severní Americe. Vědci uznali za největší ložiska Verkhnekamskoye v Rusku a Saskatchewan v Kanadě. Tato dvě místa obsahují 82.2 % světových zásob oxidu draselného. Menší zásoby tohoto kovu jsou v téměř 20 zemích. Na prvním místě je Rusko, druhá Kanada, třetí Bělorusko a čtvrté Německo.

Tabulka 1. Zásoby potašových surovin podle zemí světa

Během posledních desetiletí bylo uzavřeno mnoho potašových dolů. Nabídka však dnes převyšuje poptávku o čtvrtinu.
Na území naší země se vývoj provádí pouze na prameni Verkhnekamsk, který se nachází v oblasti Perm. Obsahuje 90 % prozkoumaných ložisek a 98 % hodnocených ložisek. Rozvoj ložiska v největším těžebním a chemickém komplexu provádí podnik OJSC Uralkali společně s OJSC Silvinit. Kromě draselných solí je ložisko bohaté na kamennou sůl.

Draslík je termín, který popisuje soli obsahující draslík používané jako zemědělská hnojiva. Většina potaše se vyrábí z chloridu draselného (KCl). Jako zdroj rozpustného draslíku je draslík životně důležitý pro zemědělství jako základní rostlinná živina.

Většina potašových hnojiv se vyrábí z potašové rudy. Tento blog bude hovořit o procesu výroby potašových hnojiv z potašové rudy.

Těžba draslíku

Hluboká ložiska draslíku existují po celém světě, zejména v Kanadě (Saskatchewan), Rusku (uralská oblast) a jižním Bělorusku. Hlavním minerálem je sylvit (draselná sůl) smíchaný s halitem (chlorid sodný).

Dnes se potaš těží buď pod zemí, nebo roztokem.

Většina potaše se získává podzemní těžbou. Koncentrovaný draslík se prodává jako granulované hnojivo v různých velikostech částic a barvách (červená a bílá).

Těžba roztokem se provádí v hloubce ložiska více než 1100 metrů. To znamená, že horká voda je čerpána do země, aby se rozpustila rozpustná draselná sůl, a poté je solanka čerpána na povrch, kde se voda odpařuje. Sluneční odpařování se navíc využívá k získávání cenných draselných solí ze slané vody Mrtvého moře a Velkého solného jezera.

Drcení a mletí

Dvoustupňové drcení. Použijte čelisťový drtič a nárazový drtič ke snížení velikosti částic na méně než 2 mm. Může uvolnit krystaly potaše a soli a protřepat, aby se krystaly oddělily od částic jílu.

Poté použijte vibrační síto k odstranění případných částeček jílu.

Vzhledem k měkké a mírně abrazivní povaze solí musí být proces drcení řízen sběračem prachu.

Pokud je požadováno jemnější mletí, může být ruda přiváděna do tyčového mlýna s otevřeným okruhem.

Mytí a odvápnění

Pro mnoho evropských zemí mytí a odkalení je důležité, protože potaš obsahuje značné množství jílovité kaše, což ztěžuje oddělení kalu od okruhů solanky.

Potaš se promyje nasyceným roztokem soli a promyje se na sítu. slouží k odstranění jílu a nečistot.

Flotační separace

Draslíková hornina typicky obsahuje 20 % až 40 % KCl, přičemž zbytek tvoří NaCl a malé množství jílovité kaše. Je hrubě krystalický a neobsahuje sodné soli, s velikostí částic 10 až 14 mesh.

Flotační separace je hlavním procesem pro separaci draselných solí a používá se pozitivní flotace.

• Hustota roztoku ve flotačním stroji se pohybuje od 1,99 do 2,16 g/cm3.
• Přidejte činidla, jako je škrob nebo Guartec, abyste neutralizovali a inhibovali veškerý vzniklý hlen.
• Přidejte pěnidlo, jako je borovicový olej pro kontrolu pěnění.
• Aminové reagencie umožňují potaši přilnout ke vzduchovým bublinám a zvedat KCl na povrch, zatímco NaCl a jíl klesají ke dnu a jsou vyhazovány jako hlušina. Kromě toho je u částic potažených aminem méně pravděpodobné, že se během sušení shluknou nebo aglomerují.
• Aniontová flotace se provádí pomocí kyseliny naftenové a solí kovů (např. chloridu olovnatého) k flotaci chloridu sodného z potaše.
• Flotační stroj bude efektivně vyrábět vysoce kvalitní koncentráty. Při úplném odsližení obsah K₂O zůstane na 61 až 62 % a výtěžnost koncentrátu bude přibližně 95 %.

Dehydratace a sušení

Mokrý potašový koncentrát je dehydratován a poté odeslán do rotační bubnové sušárny k sušení při 200 °C.

Screening a kalibrace

K separaci vysušené rudy na různé částice se používá vibrační síto. velikosti pro vytváření standardních, granulovaných a suspenzních potašových hnojiv.

Menší produkty lze dále drtit přidáním válcového drtiče.

Granulace hnojiva

Nejlepší formu potašového hnojiva lze vyrobit pomocí diskového granulátoru. Vysušený koncentrát lze lisovat do granulovaných materiálů. Vysušený koncentrát lze lisovat do granulované formy potaše.

Závěr

Ftmmachinery poskytuje technologické konzultace a vývoj schémat pro vaše vklady potaše, aby se maximalizovala kvalita a výtěžnost. Náš sortiment zahrnuje drtící zařízení, mlecí zařízení, flotační zařízení, sušící zařízení atd. Dovolte nám, abychom vám pomohli maximalizovat potenciál vašich ložisek potaše!

Autor: Jordan Jordan je blogger s rozsáhlými znalostmi v oboru. A co je nejdůležitější, upřímně doufá, že vám pomůže ve vašich projektech.