Калиевые соли

(тех.). К. соли, потребляемые в больших количествах для промышленных и сельскохозяйственных целей, суть следующие: хлористый калий, угле-калиевая (поташ), азотно-калиевая (селитра), серно-калиевая, двухромово-калиевая (хромпик), хлорновато-калиевая (бертоллетова соль), желтое синильное кали, К. квасцы. Прежде главным источником для получения этих солей служила зола растений, древесных и травянистых; ныне первостепенное значение в этом отношении имеют залежи естественных солей, причем наибольшее количество последних получают из Стассфуртских соляных залежей. Кроме естественных залежей и золы растений, для получения солей служат также маточные рассолы, остающиеся при извлечении поваренной соли из морской воды, так наз. мелассная или паточная барда и овечий пот. Здесь будет описано только получение хлористого калия, главного современного исходного материала для приготовления других солей К. Почти все количество хлористого калия добывается из верхнего слоя Стассфуртских соляных залежей (из так называемой Abraumsalz), главную составную часть которого представляет карналлит KCl∙MgCl₂∙6H₂O. Сырой карналлит, доставляемый для переработки на заводы, обыкновенно содержит чистого карналлита 55-60%, поваренной соли 25-30%, кизерита, MgSO₄∙H₂O, 12-14% и до 8% песка и глины. Содержание KCl в 16% в сыром карналлите считается нормальным, и оценка сырого материала на заводах производится исходя из этой нормы. При переработке сырого карналлита получают следующие продукты: 1) хлористый калий с содержанием 70-80% KCl и 2) кизерит с содержанием не менее 55% MgSO₄. Разделение солей, заключающихся в сыром карналлите, основано на различной растворимости их в воде, чистой и содержащей хлористый магний. Карналлит значительно легче растворим как в холодной, так и в горячей воде, нежели кизерит и поваренная соль. Хотя кизерит быстрее переходит в легко растворимый MgSO∙7H₂O при действии горячей воды, нежели холодной, но это превращение весьма замедляется в присутствии хлористого магния. Карналлит разлагается при действии нагретой воды на хлористый калий и хлористый магний, так что из раствора, получаемого при обработке горячей водой сырого карналлита, при кристаллизации сначала выделяется хлористый калий, потом хлористый натрий вместе с небольшим количеством хлористого магния. Если к раствору хлористого калия или карналлита прибавить значительный избыток хлористого магния, то при кристаллизации (когда отношение MgCl₂ : KCl больше чем 3 : 1) выделяется не хлористый калий, но искусственный карналлит. Переработка сырого карналлита для получения хлористого калия состоит из следующих операций: 1) растворения сырого карналлита, 2) кристаллизации полученного раствора, 3) сгущения и кристаллизации маточного раствора, 4) растворения полученного при последней операции искусственного карналлита и кристаллизации его раствора и 5) очищения хлористого калия. Для растворения сырого карналлита вместо чистой воды употребляют промывные воды от разных операций производства, содержащие небольшое количество хлористого магния. — Сырой карналлит, доставляемый на заводы, прежде всего подвергается измельчению сначала в камнедробильных машинах, а затем в мельнице с коническим бегуном. Для растворения употребляют цилиндрические железные котлы, снабженные крышкой и деревянною обкладкой, вмещающие от 30 до 60 куб. м раствора при заряде соли в 3-5 тонн. Котлы снабжены также продырявленным дном, расположенным на некотором расстоянии от глухого дна для того, чтобы облегчить отделение раствора от твердого остатка. Нагревание раствора в котле производится паром упругостью до 4 атмосфер. Некоторые заводы имеют котлы с механическими мешалками. Растворение обыкновенно производят в следующем порядке. Сначала наливают в котел воду в количестве около ³/₄ веса заряда соли, нагревают ее до кипения, потом прибавляют соль, перемешивают и, когда жидкость нагреется до 118-119° Ц., прекращают приток пара, жидкости дают отстояться в котле ¹/₂-1 час; жидкость, имеющую уд. вес 32-33° Б., спускают сначала в резервуары для окончательного осветления, а затем в кристаллизаторы. Остаток от растворения составляет 26-30% взятого сырого карналлита и содержит хлористый натрий, кизерит, гипс, стассфуртит, глину и небольшое количество карналлита. Этот остаток еще раз кипятят с водой; получаемый при этом раствор для обогащения хлористым калием повторно употребляют для той же цели, затем выкристаллизовывают из него хлористый калий, а маточный раствор от последнего употребляют для растворения сырого карналлита. Растворы, получаемые из сырого карналлита, остаются в кристаллизаторах (железных 4-угольных ящиках) 2-3 дня. По окончании кристаллизации спускают из ящиков маточный раствор; выделившийся хлористый калий выгребают продырявленным черпаком и складывают для отделения от маточного раствора в коробки с сетчатым дном, расположенные над кристаллизаторами, причем сначала накладывают в такую коробку соль со дна кристаллизатора (содержащую 50-60% KCl), а затем соль со стенок кристаллизатора (с 60-70% KCl). Для очищения полученный хлористый калий промывают водою, реже насыщенным раствором хлористого калия. Для этого хлористый калий нагружают в деревянные чаны с ложным дном (диаметр и высота в 2 м) или в железные ящики (3 м в стороне) и наливают столько воды, чтобы уровень ее был на 5-10 см выше поверхности соляной массы; соль оставляют в прикосновении с водою 1-2 часа и повторяют операцию еще раз, после чего дают окончательно стечь жидкости. Один раз промытый продукт содержит 80-85% KCl, два раза промытый 85-90% KCl. Промывные воды употребляются для растворения сырого карналлита. Маточные растворы (в 31,5° Б.), получаемые при кристаллизации хлористого калия из сырых щелоков, подвергают выпариванию до 35-36° Б. в сковородах различной формы с возможно большей поверхностью нагрева, для чего или прокладывают в них дымогарные трубы, или придают их дну кривую поверхность, устраивая в последнем случае несколько дымовых ходов под самой сковородой. Как и во многих других случаях, сгущение раствора производят при постоянном добавлении. В время испарения раствора выделяется осадок, состоящий преимущественно из поваренной соли (Bühnen salz) с примесью хлористого магния, хлористого калия и сернокислых солей магния и калия; эта смесь солей употребляется для удобрения. Сгущенный до указанной концентрации раствор сначала сливают сифоном в резервуары для отстаивания, а затем в кристаллизаторы. Кристаллизация оканчивается в три дня, выделяется искусственный карналлит, а в маточном растворе остается лишь ничтожное количество хлористого калия. Искусственный карналлит далее перерабатывают на хлористый калий. Для этого полученный карналлит растворяют в отдельном котле в так назыв. втором маточном растворе (см. ниже), разбавленном 3 частями воды, затем раствор подвергают кристаллизации, выделяется хлористый калий, который подвергают такому же очищению, как продукт из сырого карналлита, так что получают соль с содержанием до 96% KCl. Маточный раствор от хлористого калия из искусственного карналлита носит название "второго маточного раствора" (также Raffinat-Mutterlauge) и служит для вышеуказанного применения. Из получаемого в обеих фазах производства влажного хлористого калия или отделяют воду лишь настолько, насколько она может быть удалена просто при стекании, или соляную массу обрабатывают в центрифуге (остается около 5%, воды), или высушивают на сушильных столах, нагреваемых мятым паром (остается до 2% воды), или, наконец, прокаливают. Прокаливание хлористого калия производится в пламенных печах такого же устройства, как печи для кальцинирования соды. Прокаливание отдельными зарядами в 350 кг продолжается час, после чего соль измельчают и просеивают. Вместо печей для кальцинирования применяют также плиты, нагреваемые паром и на которых перемешивание наложенной соляной массы производится механическими мешалками. При описанной переработке сырого карналлита из 16% заключающегося в нем в среднем хлористого калия извлекают 10-12%, остальное составляет потерю с побочными продуктами и в отбросах производства; или для получения 100 кг хлористого калия в среднем нужно переработать 800 кг сырого карналлита. Хлористый калий для продажи упаковывают в джутовые мешки по 90 кг в каждый; оценка продукта производится, исходя из нормального содержания в 80% KCl. Хлористый калий применяется главным образом для получения других К. солей, преимущественно для приготовления калиевой селитры и поташа; относительно небольшое количество его потребляется для сельскохозяйственных целей.

В. Руднев. Δ.