Приготовление реагентов

 

Реагентное хозяйство отделения измельчения и флотации включает: хранилище жидких реагентов (здание одноэтажное), здания приготовления реагентов, цех по приготовлению содового раствора.  В главном корпусе СОФ находится установка интенсивного растворения (УИР) для приготовления раствора флокулянта.

В зданиях приготовления реагентов готовятся:

- собиратель для сильвиновой флотации – водные растворы высокомолекулярных алифатических первичных аминов (катионный собиратель) с введением модификаторов (полиэтиленгликоля и парафиновых углеводородов) и вспенивателя – соснового масла различных торговых марок;

- депрессор глинистых шламов – водные растворы крахмалсодержащих продуктов, приготовленные на оборотном маточнике или рассоле;

- антислеживатель для полуфабриката калия хлористого мелкого - водные растворы амина;

- пылеподавитель и гидрофобизатор для обработки полуфабриката калия хлористого гранулированного;

- нейтрализатор кислых промывных вод установок мокрого пылегазоулавливания в отделениях сушки и грануляции – водные растворы карбоната натрия (кальцинированной соды);

- реагент для агломерации пылевых фракций – раствор кальцинированной соды.

 Приготовление растворов реагентов производится по разработанным режимным картам.

           
3.9.1. Приготовление водного раствора собирателя.

(Р11.67 – ТР.07)

 

Высокомолекулярные амины применяемые в качестве собирателя при флотации сильвина, представляют собой твердое вещество со специфическим запахом, плавящееся при температуре 50-60 ^оС. По типу химических соедине­ний амины являются органическими основаниями, вступающими во взаимо­действие с кислотами с образованием солей, которые хорошо растворяются в воде.

Применение разновидностей аминов, характеризующихся различной флотационной активностью, обусловлено их составом: длиной цепи углеводо­родных радикалов, содержанием первичных аминов, а также массовой долей непредельных аминов. Количество непредельных аминов характеризуется по­казателем, называемым «йодное число». Наибольшая флотоактивность и тер­мостабильность аминов обеспечивается при иодном числе не более 5.

Перевод аминов, поставляемых в виде оснований, в гидрохлоридные рас­творимые соли осуществляются путем взаимодействия амина с соляной кисло­той. Необходимый объем кислоты (HCl) определяется по формуле

                С ₁₈ H ₃₇ NH ₂ + HCl = C ₁₈ H ₃₇ NH₃Cl

                    V_HCl = , (1)

где V_HCl - объем HCl, дм³;

Р _амина - масса амина, загружаемого в чан, кг;

36,5 - относительная молекулярная масса HCl;

М _амина - относительная молекулярная масса амина;

C _HCl - массовая доля HCI, %;

 d _HCl- удельный вес HCl, кг/дм³

Расчетный объем кислоты увеличивается на 5-10 % с учетом получения необходимого водородного показателя рабочего раствора амина.

Обладая хо­рошими собирательными свойствами, высокомолекулярные амины характери­зуются недостаточными вспенивающими свойствами, поэтому при своем ис­пользовании требуют введения вспенивателей.

Для повышения флотационной активности собирателя для материала фракции более 0,5 мм и с целью снижения массы амина, в качестве аполярной добавки к аминам добавляются модификаторы: парафиновые углеводороды (ПЖ и др.), полиэтиленгликоль (ПЭГ), и вспениватель (СМ), исходя из утверждённых норм расхода.

 Количество добавок определяется по формуле:

, (2)

где g - объем добавок СМ, ПЖ, ПЭГ, дм³;

P _амина – масса амина, загружаемого в чан, кг;

G_g - норма расхода добавок СМ, ПЖ, ПЭГ, г/т КСl 22 %;

G _амина - норма расхода амина, г/т KCl 22 %;

d_Д - плотность добавок СМ, ПЖ, ПЭГ, кг/дм³.

 

Исходные компоненты для приготовления водного раствора собирателя:

- собиратель: амины алифатические импортного производства;

- кислота соляная разбавленная техническая (HCl);

- вспениватели различных типов и марок (основной - масло сосновое);

- модификаторы: парафиновые углеводороды (парафин жидкий и др.) и полиэтиленгликоль (ПЭГ).

Номинальные параметры:

1. Предварительный раствор:

- массовая доля аминов – не более 10 %;

- водородный показатель (рН) – не более 1,5;

- температура (60-70) ^оС.

2. Готовый раствор:

- массовая доля аминов (0,5-0,7) %;

- водородный показатель (рН) - 2,2-3,0;

- температура (60-70) ^оС.

 

Технологическая последовательность операций:

1. Приготовление предварительного раствора:

- набор в чан горячей воды на 1/2 рабочего объема чана;

- включение привода мешалки;

- подача через мерник заданного объёма соляной кислоты;

- подача в чан аминов из ёмкостей хранения насосами № 57, 58 (1 280 кг);

- пропаривание трубопроводов подачи амина;

- перемешивание раствора в течение 30 минут при нормативной температуре;

- разбавление раствора амина до полного объема;

- отбор пробы для определения массовой доли амина и водородного

показателя (рН) раствора;

- доведение (при необходимости) величины водородного показателя (рН) в чане предварительного раствора до нормативной путем добавления дополнительного количества соляной кислоты или воды в зависимости от степени отклонения с последующим перемешиванием в течение не менее 20 минут и повторным анализом.

2. Приготовление рабочего раствора:

- набор в чан горячей воды ½ рабочего объема чана;

- подача предварительного раствора, определяемого по таблице:

 

Массовая доля аминов в предварительном растворе, %	4	5	6	7	8	9	10
Уровень чана предвари-тельного раствора, %	16	14	12	10	9	8	7

- перемешивание раствора в течение 10 минут;

- добавление горячей воды до верхнего уровня;

- перемешивание в течение не менее 30 минут;

- отбор пробы для определения массовой доли амина и водородного показателя раствора;

- доведение (при необходимости) массовой доли аминов до нормативной величины путем добавления концентрированного раствора амина или воды с перемешиванием в течение не менее 30 минут и повторным отбором пробы для анализа;

- добавление через мерники модификаторов производится не менее чем за 30 минут до подачи рабочего раствора в главный корпус;

- добавление вспенивателя не менее чем за 15 минут до подачи рабочего раствора в главный корпус;

- нормы дозирования модификаторов и вспенивателя устанавливаются техническим руководством фабрики, согласно утвержденным нормам расхода;

- поддержание номинальной температуры раствора (автоматической подачей острого пара).

 

3.9.2. Приготовление предварительного раствора депрессора на основе мезги картофельной технической (Р11.67- ТР.08)

Исходные компоненты:

- мезга картофельная техническая;

- маточник.

 

Номинальные параметры:

- массовая доля крахмала в готовом растворе (0,7-0,9) %;

- температура заваривания предварительного раствора (85±5) ⁰С.

 

Технологическая последовательность операций:

- набрать в чан предварительного раствора депрессора (т. поз. 6) маточник до верхнего уровня;

- включить привод мешалки;

- включить насос-клейстеризатор НК-8;

- загрузить 2 400 кг (3 контейнера) мезги картофельной технической;

- после полной загрузки мезги смесь перемешать в течение не менее 5 минут;

- подать острый пар для постепенного подогрева смеси;

- при достижении температуры в чане (85±5) ⁰С  пар перекрыть, производить активирование раствора циркуляцией через насос-клейстеризатор в течение не менее 15 минут;

- отключить привод насоса-клейстеризатора;

- объём предварительного раствора делится на две пары чанов приготовления рабочих растворов депрессора.

 

3.9.3.Приготовление раствора депрессора на основе крахмала картофельного технического фильтрованного (Р11.67-ТР.08)

 

Исходные компоненты:

- крахмал картофельный технический фильтрованный;

- маточник.

 

Номинальные параметры:

- массовая доля крахмала в готовом растворе (0,7-0,9) %;

- температура заваривания предварительного раствора (85±5) ⁰С.

 

Технологическая последовательность операций:

- набрать в чан предварительного раствора депрессора (т. поз. 6 или т. поз. 1) маточник до верхнего уровня;

- включить привод мешалки;

- включить насос-клейстеризатор НК-8;

- загрузить 1 300 кг (2 контейнера) крахмала картофельного технического фильтрованного;

- после полной загрузки крахмала картофельного технического фильтрованного смесь перемешать в течение не менее 5 минут;

- подать острый пар для постепенного подогрева смеси;

- при достижении температуры в чанах (85±5) ⁰С пар перекрыть, производить активирование раствора циркуляцией через насос-клейстеризатор в течение не менее 15 минут;

- объём предварительного раствора делится на три пары чанов приготовления рабочих растворов депрессора.

 

 

3.9.4Приготовление раствора депрессора на основе крахмалсодержащих продуктов (Р11.67- ТР.08)

Исходные компоненты:  

- крахмал картофельный РБ;

- крахмал картофельный импортный;

- крахмал тапиоковый (маниоковый);

- маточник.

 

Номинальные параметры:

- массовая доля крахмала в готовом растворе (0,7-0,9) %;

- температура заваривания предварительного раствора (85±5) ⁰С.

 

Технологическая последовательность операций:

- набрать в чан (т. поз. 6 или т. поз. 1) маточник до верхнего уровня;

- включить привод мешалки;

- включить насос-клейстеризатор НК- 8;

- загрузить 1000 кг реагента;

- после полной загрузки крахмала картофельного смесь перемешать в течение не менее 5 минут;

- подать острый пар для постепенного подогрева смеси;

- при достижении температуры в чанах (85±5) ⁰С пар перекрыть, производить активирование раствора циркуляцией через насос-клейстеризатор в течение не менее 15 минут;

- объём предварительного раствора делится на три пары чанов приготовления рабочих растворов депрессора.

 

Технологическая последовательность приготовления готовых растворов депрессора:

- набрать в выбранную пару чанов маточник до нижнего уровня;

- включить электропривод мешалки  - чана приготовления рабочего раствора депрессора;

- часть предварительного раствора депрессора (указанную в режимной карте) перекачать в выбранную пару чанов приготовления рабочего раствора депрессора;

- разбавить содержимое емкостей приготовления рабочего раствора депрессора маточником до верхнего уровня;

- перемешивать содержимое чана приготовления рабочего раствора депрессора в течение не менее 30 мин;

- отобрать пробу для определения массовой доли крахмала в рабочем растворе депрессора.

 

3.9.5. Приготовление растворов соды кальцинированной технической (Р11.67 - ТР.07)

 

Исходные компоненты:

- сода кальцинированная техническая;

- вода.

 

Номинальные параметры раствора соды кальцинированной (Na₂CO₃):

- (1,8-2,2) % - для нейтрализации газоочистки отделений сушки и грануляции;

- (9,0-11,0) % - для агломерации пылевых фракций.

 

Технологическая последовательность операций приготовления раствора для агломерации пылевых фракций:

- набрать в чан (т. поз. 34) технической воды до верхнего уровня;

- включить привод мешалки;

- загрузить в чан (т. поз. 34) 2 тонны кальцинированной соды;

- перемешивать раствор в течение часа;

- раствор кальцинированной соды из чана (т. поз. 34) перевести в чан (т. поз. 31);

- включить насос (т. поз. 5 или 6);

- перекачать раствор кальцинированной соды из чана (т. поз. 31) в чан (т. поз. 18);

- довести раствор кальцинированной соды в чане (т. поз. 18) технической водой до верхнего уровня;

- включить привод мешалки и перемешивать не менее 20 минут;

- отобрать пробу для определения массовой доли кальцинированной соды в растворе.

 

Технологическая последовательность операций приготовления раствора для нейтрализации газоочистки отделений сушки и грануляции:

- перекачать содержимое чана (т. поз. 34) в чан (т. поз. 32) до среднего уровня;

- довести раствор кальцинированной соды в чане (т. поз. 32) технической водой до верхнего уровня;

- включить привод мешалки и перемешивать в течение 20 минут;

- отобрать пробу для определения массовой доли кальцинированной соды в растворе.

3.9.6. Приготовление и хранение амино-газойлевой смеси (АГС)

 (Р11.67-ТР.06)

Исходные компоненты:

- амин;

- газойль гидроочищенный вакуумный (газойль).

 

Номинальные параметры

- соотношение амин/газойль (1:36) ± 2;

- температура расплава АГС не менее (55-65) ⁰С.

Технологическая последовательность операций приготовления АГС:   

- пропарить трубопровод газойля от ёмкости хранения в ёмкость (т. поз. 15);

- закачать необходимое количество газойля в емкость приготовления АГС (т. поз 3 или 4);

- пропарить трубопровод в емкость (т. поз. 15) и трубопровод в емкость хранения;

- включить электропривод мешалки емкости приготовления АГС, при необходимости подогреть;

- закачать необходимое количество амина в емкость приготовления АГС;

- пропарить трубопровод закачки амина;

- перемешивать АГС не менее 1,5 часа;

- после остановки мешалки отстаивать не менее 40 минут;

-  слить конденсат из емкости;

- отобрать пробу для определения соотношения амин/газойль в смеси.

 

Технологическая последовательность операций при закачке АГС в отделение погрузки:

- включить привод мешалки емкости АГС и перемешивать смесь не менее                                                               

15 минут;

- пропарить трубопровод закачки АГС от отделения погрузки до емкости

(т. поз. 14).                                                                                                                          

- открыть запорную арматуру для закачки АГС в отделение погрузки;

- включить насос и закачать необходимое количество АГС по уровню 

емкостей отделения погрузки;

- пропарить трубопровод от отделения погрузки до емкости (т. поз. 14);

 

3.9.7.Режимная карта по приготовлению раствора антислеживателя

(Р11.67-ТР.07)

Исходные компоненты:      

- амины алифатические импортного производства;

- кислота соляная техническая разбавленная.

 

Номинальные параметры:

- массовая доля амина (4,8-5,2) %;

- температура 70 ^оС;

- водородный показатель (рН) - 5,5-6,5.

 

Технологическая последовательность операций:

- набрать в чан (т. поз. 26, 26-1) горячую техническую воду до среднего уровня;

- включить привод мешалки;

-  подогреть до заданной температуры;

- включить насос, закачать соляную кислоту в мерник (по распоряжению);

- подать соляную кислоту из мерника в чан;

- закачать необходимое количество амина в чан;

- перемешивать раствор в течение 10 минут;

- разбавить содержимое чана до верхнего уровня горячей технической водой;

- перемешивать раствор в течение 60 минут.

- отобрать пробу для определения массовой доли амина.

      

3.9.8.Приготовление раствора флокулянта на установке интенсивного растворения (УИР) (Р11.67-ТР.09)

 

Исходные компоненты:

- порошкообразные флокулянты импортного производства;

- вода;

- маточник;

- рассол.

 

Технологическая последовательность операций:

1. Приготовление начального предварительного раствора (операция разовая и выполняется при условии, если емкость предварительного приготовления пустая):

- в ёмкость (т. поз. 1 или т. поз. 2) набрать холодной воды в количестве 10 м³ (40 % по уровню);

- включить насос (т. поз. 1), мешалку загружаемого чана и открыть кран на трубопроводе нагнетания насоса;

- открыть кран подачи воды в загрузочное устройство (поз. 109);

- отрегулировать щель загрузочного устройства на величину 3-5 мм равномерно по всему диаметру;

- через щель загрузочного устройства загрузить реагент в количестве 75 кг;

- через 3 минуты после загрузки реагента перекрыть подачу воды в загрузочное устройство и остановить насос (т. поз. 1);

- перемешивать раствор в течение 2,5 часов;

- начальный предварительный раствор из чанов (т. поз. 1,2) вырабатывается до определенного остаточного объема, после чего начинается очередное приготовление предварительного раствора;

2. Приготовление повторного предварительного раствора (цикличное приготовление). Эта операция цикличная и производится при наличии в предварительном чане остаточного объёма концентрированного раствора. Приготовление осуществляется в чанах (т. поз. 1, 2):

- установить в программе управления схемой УИР режим – «Загрузка чана». Приготовление производится в автоматическом режиме;

- включить центробежный насос (т. поз. 1), мешалку загружаемого чана и открыть кран на трубопроводе нагнетания насоса (т. поз. 1);

- открыть воду в загрузочное устройство (поз. 109);

- загрузить исходный реагент в количестве:

для получения концентрации 0,82 % - 125 кг;

для получения концентрации 0,92 % - 150 кг;

для получения концентрации 1,02 % - 175 кг;

для получения концентрации 1,12 % - 200 кг;

для получения концентрации 1,22 % - 225 кг;

для получения концентрации 1,33 % - 250 кг;

для получения концентрации 1,43 % - 275 кг;

для получения концентрации 1,53 % - 300 кг;

- через 3 минуты после загрузки реагента прекратить подачу воды в загрузочное устройство (поз. 109), закрыть кран на трубопроводе нагнетания насоса (т. поз. 1), остановить насос, сообщить дозировщику реагентов, что загрузка закончена;

- установить в программе управления УИР режим - «Разбавление предварительного раствора». Приготовление производится в автоматическом режиме;

- открыть кран на трубопроводе всасывания насоса (т. поз. 4) и кран выхода из устройства разбавления (поз. 110) на заданную ёмкость;

- включить насос (т. поз. 4);

- открыть воду в устройство разбавления (поз. 109) с объёмным расходом 10 м³/ч;

- при достижении объёма 24,5 м³ (98 % по уровню) в чане (т. поз. 1 или 2), перекрыть воду в  устройство разбавления (поз. 110), краны на трубопроводе нагнетания насоса (т. поз. 4) остаются открытыми;

- включить мешалку в чане (т. поз. 1) или (т. поз. 2) и перемешивать раствор в течение часа. Насос (т. поз. 4) работает по 5 минут с перерывом 10 минут;

- закрыть краны на трубопроводе всасывания насоса (т. поз. 4) из данной ёмкости и кран на выходе из устройства разбавления (поз. 109) в данную ёмкость;

- в течение часа раствор должен находиться в состоянии покоя.

3. Приготовление рабочего раствора в ёмкостях (т. поз. 3, 4):

- приготовление производится, когда уровень в данной емкости падает до заданной величины. 

- приготовление ведется в автоматическом режиме, с помощью насосов-дозаторов по одной из двух линий через систему задвижек.

- по результатам расчётной концентрации предварительного раствора, рабочие растворы флокулянта готовятся со следующей расчетной концентрацией:

    - 0,09 % - на воде;

    - 0,073 % (0,09/1,235) - на маточнике;

    - 0,074 % (0,09/1,215) - на рассоле.

- расход растворителя (вода, маточник, рассол) регулируется в зависимости от концентрации предварительного раствора и коэффициента разбавления. Коэффициент разбавления – это отношение количества загружаемого реагента к полному объему емкости приготовления.