Ученые из Пермского Политеха и Университета науки и технологий Цзянси провели исследования нового перспективного метода ультразвуковой обработки реагентов, который может значительно улучшить результаты флотации калийных руд.
Развитие сельского хозяйства является важным компонентом обеспечения продовольственной безопасности нашей страны. В целях повышения урожайности сельскохозяйственных культур необходимо использование высококачественных удобрений. Калий, один из основных компонентов удобрений, можно получить из сильвинитовых руд. Процесс переработки этих руд обычно осуществляется с использованием флотации. Флотация - это процесс разделения компонентов, в результате которого хлорид калия отделяется от хлорида натрия и других примесей. Для улучшения эффективности флотации применяются специальные реагенты. Однако некоторые физико-химические свойства этих веществ негативно влияют на флотацию, что снижает ее результативность и увеличивает стоимость процесса.
Данное исследование было опубликовано в журнале "Горные науки и технологии", Том 7 №4, 2022 год. Проект получил поддержку из различных грантовых конкурсов (включая "Старт-1", "УМНИК" и другие) и стал победителем на федеральном конкурсе "Моя страна - моя Россия".
Научные исследования проведенные учеными ПНИПУ и Университета науки и технологий Цзянси (Китай) были посвящены изучению воздействия ультразвука на реагенты-депрессоры, используемые для повышения качества и извлечения хлорида калия. Для проведения экспериментов была использована ультразвуковая установка, которая обрабатывала реагент в течение 150 секунд при различных значениях акустической мощности (от 168 до 420 Вт). Контрольные опыты также были проведены без обработки реагента. Затем были измерены изменения физико-химических свойств реагентов с помощью специальных приборов.
Далее, ученые исследовали влияние обработанных ультразвуком реагентов на процесс флотации. Обработанные или необработанные реагенты-депрессоры добавлялись в камеру лабораторного оборудования для флотации, а после завершения процесса был проведен анализ полученных продуктов для определения содержания хлорида калия и других примесей в пенном продукте флотации.
Результаты экспериментов показали, что ультразвук способен изменять физико-химические свойства реагентов, такие как потенциал заряда раствора, который влияет на поведение частиц в растворе, а также уменьшать размер крупных молекул депрессора. Это положительно сказывается на эффективности их работы.
«Оптимальная акустическая мощность, при которой наблюдаются максимальное значение извлечения хлорида калия и повышение качества целевого продукта, составляет 252 Вт. Кроме того, использование ультразвука позволяет снизить расход депрессора без потери в эффективности флотации», – отмечает инженер кафедры «Химические технологии» ПНИПУ Владимир Буров.
Недавние исследования, проведенные учеными из Перми и Китая, подтвердили, что предварительная ультразвуковая обработка реагентов-депрессоров может значительно улучшить производительность и экономическую эффективность в производстве калийных удобрений. Дальнейшее апробирование этих результатов на практике в опытно-промышленных условиях позволит оценить их потенциал. Внедрение этой технологии имеет потенциал положительно повлиять на устойчивость и эффективность сельского хозяйства в целом, что в свою очередь может привести к увеличению урожайности и обеспечению продовольственной безопасности национального уровня.
По материалам пресс-службы Пермского Политеха.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.