СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ СОЛЕЙ

Минеральные соли и удобрения

Самым крупным потребителем солей и мине­ральных удобрений является сельское хозяйство. Связано это с тем, что современное интенсивное сельскохозяйственное производство невозможно без внесения в почву научно обоснованного ко­личества различных минеральных удобрений, содержащих элементы, которых недостаточно в почве для нормального роста расте­ний и плодов: фосфора, азота и калия, особенно необходимых для образования плодов растений, в частности зерна. Для ряда почв и растительных культур требуются соли магния. Кроме того, почти для всех почв и растений необходимо внесение небольших количеств солей Zn, Mn, Си, В, Мо и др., называемых микро­удобрениями. Таким образом, основной потребитель мине­ральных солей — сельское хозяйство, которое помимо удобрений в больших количествах расходует различные соли, необходимые как средства защиты растений от сорняков, грызунов, насекомых и грибковых заболеваний. Огромные количества мине­ральных солей используют и в химической промышленности. Так, поваренная соль служит ценнейшим сырьем в производстве соды, хлора, едкого натра, соляной кислоты, металлического натрия. Сульфат натрия используется для приготовления сульфида нат­рия, целлюлозы, бумаги, в стекловарении. Известняк (карбонат кальция), из которого получают СО₂, широко используется в про­изводстве соды, карбамида. Многие соли натрия (сульфиты, суль­фиды, дихроматы, фториды, фосфаты и т. п.) широко применяют в производстве синтетических волокон, красителей и пластиче­ских масс, различных химических реактивов, катализаторов, моющих средств и средств обработки кожи, а также в целом ряде других производств.

Металлургическая промышленность использует некоторые минеральные соли в качестве присадок и плавней при выплавке металла, при обогащении и гидрометаллургической переработке руд.

В производстве строительных материалов соли также являют­ся одним из основных видов сырья. Так, в производстве стекла в огромных количествах расходуются сульфат натрия и сода, соли и оксиды свинца, цинка и бора. Производство цемента основано на использовании известняка — карбоната кальция. В больших количествах расходует карбонат кальция и магния и некоторые соли хрома огнеупорная промышленность. Разнообразные мине­ральные соли потребляют также горнорудная, целлюлозно-бу­мажная, текстильная, кожевенная и фармацевтическая промыш­ленность.

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ СОЛЕЙ

Способы получения солей обычно условно, подразделяют на два вида: 1) добычу природных солей, основанную на физических методах переработки материалов (растворении, гидросепарации, выпаривании, кристаллизации, флотации и т. п.); 2) получение солей из природного минерального сырья, полупродуктов илиот­ходов других производств.

Добыча природных минеральных солейзаклю­чается или в извлечении их из природных естественных растворов (рассолов, paп), которые образуют соляные озера (наземные или подземные), или в горной разработке твердых солевых отложений в копях, или в их подземном выщелачивании.

Извлечение минеральных солей из естественных солевых раст­воров основано на различии в растворимости отдельных солей, образующих этот раствор. Во многих случаях процесс получения соли из рапы соляных озер и лиманов (морских мелководных за­ливов с высокой концентрацией соли) заключается в кристалли­зации соли в естественных условиях или в добыче бассейным спо­собом при помощи искусственных плоских бассейнов, в которых за счет испарения воды происходит осаждение солей. Выемку соли в копях ведут открытым или подземным способом, в зависимости от глубины залегания пласта. Таким путем добывают каменную соль, сульфат натрия, соли калия (сильвинит) и магния (карнал­лит) и т. п. Подземное выщелачивание основано на добыче соли в виде искусственно приготовленного рассола. Таким путем добы­вают, например, поваренную соль, растворы которой расходуются на производство соды и электролитических хлора, водорода и ед­кого натра.

Обычно подземное выщелачивание осуществляют, размывая пласт водой, закачиваемой в него через буровые скважины. Через скважины происходит и откачивание рассола (полученного выще­лачиванием или естественного) с помощью специальных погруж­ных насосов или сжатого воздуха (эрлифтный подъем). Естест­венные рассолы обычно имеют более низкую концентрацию, чем это требуется для технологии соответствующих солей, поэтому их доукрепляют в специальных резервуарах — сатураторах и, как правило, подвергают очистке. Иногда природные рассолы перерабатывают выпариванием для получения выворочной (твердой) соли. Сырьем для производства солей помимо различных природ­ных минералов служат также полупродукты химической промыш­ленности и различные промышленные отходы.

Производство солейвключает разнообразные опера­ции. Однако технологические схемы производства почти всех со­лей содержат многие типовые процессы, общие для солевой тех­нологии. Большинство типовых процессов составляют физические методы переработки, особенно на стадии подготовки сырья и окончательной доработки продукта. К подготовительным операци­ям относятся дробление, обогащение, сушка сырья, растворение и т. п. Завершающие стадии процесса включают: растворение, фильтрацию, отстаивание, выпаривание, кристаллизацию, сушку готового продукта ит. п. Собственно же образование минеральных солей происходит при химических процессах: обжиге, выщелачивании, обменном разложении, реакциях нейтрализации и т. п.

Основные технологические приемы интенсификации процессов: тонкое измельчение и обогащение твердого минерального сырья, энергичное перемешивание фаз, использование высоких темпера­тур и т. п.

В основе производства солей из полупродуктов химической промышленности лежат реакции нейтрализации. Таким путем по­лучают большинство азотных удобрений из кислот и щелочей (сульфат аммония, нитраты аммония, натрия и калия). Многие соли образуются в качестве побочных продуктов других произ­водств. Так, при получении глинозема из нефелина в качестве по­бочных продуктов выделяются сода и поташ К₂СО₃.