Как и где добывают соль в России: месторождения и технологии

Как и где добывают соль в России: месторождения и технологии

От Masterweb

09.06.2018 17:00 18835 0

Доступна после регистрации

В древние времена существовал дефицит соли. В истории даже есть такой период, во время которого происходили соляные бунты. Так как данный продукт входит в повседневный рацион питания, попробуем выяснить, где добывают поваренную соль в России.

Способы добычи

В наши дни используется несколько вариантов добычи соли:

  • Вакуумный.
  • Карьерный.
  • Вымораживание.
  • Шахтный.
  • Озерный.

Также практикуется получение хлорида натрия путем выпаривания.

Как и где добывают соль в России: месторождения и технологии

Месторождения

Рассуждая над тем, где добывают соль в России, подробнее остановимся на основных месторождениях. На данный момент на территории РФ добыча осуществляется озерным, вакуумным, шахтным способами.

Для начала выясним, где добывают соль в России шахтным методом. Среди основных областей подобной добычи лидируют:

  • Турекское месторождение, расположенное в Иркутской области.
  • Соль-Илецкое месторождение, находящееся в Оренбургской области.

Где добывают соль в России вакуумной технологией? На данный период подобная добыча используется только в Иркутской области (на Усольском комбинате).

Где добывают соль в России озерным методом? Подобные разработки осуществляют в Алтайском крае, Астраханской области.

Как и где добывают соль в России: месторождения и технологии

Специфика шахтного способа

Выяснив, где добывают каменную соль в России, остановимся особенностях каждой технологии. Сначала осуществляются разведывательные геологические работы, только после этого начинается строительство специальных шахт.

Соль располагается на разной глубине от поверхности земли в виде пластов. В зависимости от месторождения, расположение поваренной соли варьируется в пределах 250-800 метров. Бурение осуществляется до пластов, учитывается размещение техники и людей, чтобы соль можно было поднимать на поверхность земли.

В нашей стране для подобных целей применяют специальные солевые комбайны. Они движутся по пласту, разрубают руду. Используются они там, где добывают калийные соли в России. Соляная руда движется по транспортерным лентам к шахтному стволу. Далее осуществляется подъем руды специальными скиповыми машинами, измельчение, очищение от примесей. Конечным продуктом добычи является пищевая соль.

Так как соль является твердым соединением, высока вероятность взрывов в шахте. Именно поэтому разработаны жесткие требования к ТБ оборудования, применяемого на производстве.

Как и где добывают соль в России: месторождения и технологии

Вакуумный способ добычи соли

Выяснив, где в России добывают соль пищевую вакуумным способом, попробуем выявить его отличительные характеристики. Эта технология гораздо безопаснее, подобным образом добывается соль мелкого помола, известная потребителям под маркой «Экстра».

Суть подобной технологии состоит в высверливании скважины в том месте, где в ходе геологической разведки были обнаружены месторождения поваренной соли. В готовые скважины закачивается пресная вода. Спустя определенный временной промежуток, когда соль будет размыта водой, масса выкачивается на поверхность. Насыщенный соляной раствор очищают, затем заливают в вакуумные камеры. После подачи высокой температуры, рассол кипит, происходит выпаривание воды, образование кристаллов хлорида натрия. С помощью центрифуги от частиц отделяется жидкость, собирается пищевая соль.

Как и где добывают соль в России: месторождения и технологии

Особенности озерного способа добычи

Эту методику получения поваренной соли считают самой простой и безопасной. К примеру, в Астраханской области (на озере Баскунчак) на территории порядка 55 га осуществляется промышленная добыча соли, масштаб ее оценивается 2-3 миллионами тонн ежегодно. Геологам удалось установить, что озеро находится на вершине огромной солевой горы, высота которой составляет в глубину несколько тысяч метров.

Ученые утверждают, что запасов хлорида натрия в этом месторождении хватит как минимум на 1500 лет.

В настоящее время добыча соли осуществляется с глубины порядка 5-10 метров. Сначала солевые комбайны передвигаются по железнодорожным путям, уложенным на поверхности озера Баскунчак. Они разрушают пласт соли, потом осуществляется ее дробление, сбор. Технологический процесс состоит в обогащении, а также в обезвоживании соли. Далее ее погружают в грузовой вагон, движущийся по параллельным комбайну железнодорожным путям. Такие машины за час способны добывать порядка 300 тонн поваренной соли. Выбирают такие комбайны руду последовательно, пластами сверху донизу. Места, в которых был снят пласт, заполняют солевой рапой. Особенность данного варианта добычи поваренной соли заключается в том, что периодически железнодорожные пути разбираются, переносятся на новое место добычи.

Осуществляют процесс добычи соли озерным методом лишь в конкретный сезон, связанный с циклом формирования солевого осадка на дне озера.

Недавно была возобновлена добыча розовой соли в Крыму. Этот необычный цвет придает соли водоросль Dunaliella salina.

Именно эту соль многие диетологи считают полезной для организма человека, рекомендуют ее своим пациентам в качестве профилактического средства. При проведении исследований, в ее составе было обнаружено множество полезных микроэлементов. Отметим, что многие рабочие, занятые на данном солевом производстве, не страдали ангиной и простудными заболеваниями.

Как и где добывают соль в России: месторождения и технологии

Зачем животным лизунцы

Соль является важным компонентом питания любого животного. NaCl необходим для правильного протекания различных физиологических процессов. Его недостаток приводит к проблемам с нервной системой, мышцами, пищеварением, а избыток – к отравлению, которое влечет за собой слабость, судороги конечностей и другие неприятные последствия.

Перед животноводами встает вопрос, как правильно провести расчёты. Очень важно, чтобы скот получил ровно столько вещества, сколько нужно. При этом потребность в соли зависит от множества факторов: массы животного, времени года, качества воды, состава кормов и так далее. Учесть их все – сложная задача, которую можно не решать, если вместо добавления соли в корма, использовать лизунцы.

Рисунки к патенту РФ 2247072

спрессованные продукты из неслеживающейся соли, патент № 2247072
спрессованные продукты из неслеживающейся соли, патент № 2247072

Настоящее изобретение касается способа производства спрессованных продуктов из неслеживающейся соли, получаемых продуктов и их применения.

Спрессованные продукты из соли хорошо известны. Примерами таких продуктов являются большие куски соли (“лизунцы” для скота) и мелкие брикеты или таблетки соли для их использования в установках для умягчения воды. Обычно такие спрессованные продукты изготавливают из соли, не содержащей противослеживающих добавок.

Однако, когда используют соль, не содержащую противослеживающих добавок, то она будет слеживаться при хранении, и соответственно потребуется принимать специальные меры, такие как прессование сразу же после ее производства. На практике это означает, что прессование придется проводить непосредственно на предприятии, производящем соль, что нежелательно. Использование в соли обычных добавок, препятствующих слеживанию, предотвратит слеживание соли во время хранения, но будет мешать процессу прессования соли в определенную форму. Кроме того, если использовать соль, содержащую наиболее часто применяемые противослеживающие добавки – ферроцианид натрия или калия, прессованные формованные продукты легко разрушаются, особенно если они погружены в рассол. Это означает, что в рассоле будут находиться более мелкие кристаллы соли, т.е. “кашица” (mushing), которая может привести к забиванию фильтров, питающих трубопроводов и т.п., что нежелательно.

Авторы данного изобретения неожиданно обнаружили, что использование соли, содержащей одно или более специальных веществ, препятствующих слеживанию, не приводит к слеживанию при обычных условиях хранения, т.е. в бункерах или в больших мешках на 1000 кг, которые также называют гибкими контейнерами среднего объема (FIBC). Однако из этой же не слеживающейся соли можно получить спрессованные продукты, такие как куски, брикеты и таблетки, которые будут сохранять свою форму, даже если погрузить их в рассол на период времени по меньшей мере три недели, предпочтительно шесть недель, и которые при этом характеризуются низким уровнем образования “кашицы”. До сих пор не ясно, почему вещество, препятствующее слеживанию при низких давлениях (при транспортировке и хранении), не препятствует образованию спрессованных продуктов под действием высокого давления.

Соответственно, изобретение касается использования соли, содержащей один или более железо-аммониевых комплексов оксикарбоновых кислот, предпочтительно железо-аммониевых цитратных комплексов в качестве добавок, препятствующих слеживанию, и применения указанных спрессованных продуктов.

Следует отметить, что соль, содержащая железо-аммониевые цитратные комплексы в качестве добавки, препятствующей слеживанию, известна в данной области техники. См. например патент Великобритании 908017, статью Y.Yonei, T.Masuzawa в Nippon Kaisui Gakkai-Shi, 26 143, 1973, pp. 265-272 и статьи A. Yamashita et al. в Nippon Sembai Kosha Chuo Kenkyusho Kenkyu Hokoku, 3, 1969, pp.211-247. В указанных публикациях описано, что различные железо-аммониевые цитратные комплексы оценивали на влияние на слеживание соли. Тесты на оценку слеживания представляли собой обычные эксперименты, в которых имитировали давление, действующее на соль при ее хранении и транспортировке. Более конкретно, испытания на слеживание в работе Yonei, Masuzawa включали в себя прессование соли, содержащей обработанную воду, в пресс-форме под давлением 1000 Н/см 2, а в работе Yamashita et al. описано испытание на слеживание с использованием давления от 500 до 1000 Н/см2 или испытание, в котором оценивали слеживание кучи соли.

Читайте также:  Срочные займы денег, быстрый займ до зарплаты в Москве, экспресс займы

Ни одну из композиций “неслеживающейся” соли не подвергали испытанию, в котором бы соль формовали под давлением в диапазоне 5000-25000 Н/см2. Авторы неожиданно обнаружили, что неслеживающиеся солевые композиции на основе препятствующего слеживания железо-аммониевого комплекса с оксикарбоновой кислотой, и особенно неслеживающиеся солевые композиции на основе железо-аммониевого цитратного комплекса, показывают превосходную способность к слеживанию/формованию при этих давлениях, и в результате образуют стабильные спрессованные продукты. Выражение “стабильные спрессованные продукты” означает, что продукты не разрушаются и/или не образуют кристаллы или фрагменты размером 1 мм3 или менее, когда их погружают в рассол при 20°С на 3 недели, и/или проходя тест на образование “кашицы”, как описано ниже.

Давление, используемое для получения стабильных спрессованных продуктов, предпочтительно составляет 5000-20000 Н/см2. Форма спрессованных продуктов не имеет значения, и они могут иметь формы брикетов, стержней, шариков (включая шарики со средним диаметром около 2 мм), таблеток, (ломаных) пластин, камешков или подушечек и т.п. Специалист легко определит, какое давление лучше всего использовать, чтобы изготовить любые из этих продуктов различной формы, путем анализа формованных продуктов. Наблюдалось успешное формование брикетов под давлением 9000-10000 Н/см2, таблеток – под давлением 7000-10000 Н/см2, пластины – под давлением около 20000 Н/см 2, и комочки/подушечки – под давлением 15000-20000 Н/см 2; однако изобретение не должно ограничиваться этими давлениями.

Термин “соль” в данном описании использован для обозначения всех солей, которые содержат более 25 мас.% NaCl. Предпочтительно, эта соль содержит более 50 мас.% NaCl, тогда как соль, содержащая более 99 вес.% NaCl, является наиболее предпочтительной. Предпочтительно, чтобы соль содержала менее 5 мас.% воды. Более предпочтительно соль содержит менее 3 мас.%, еще более предпочтительно – менее 1 вес.%, и наиболее предпочтительно, менее 0,5 вес.% воды. Самой подходящей для использования в способе по изобретению является соль, содержащая до 0,1 вес.% воды. Соль может быть каменной солью, солью, выпаренной солнцем, солью, выпаренной из рассола, и т.п.

Оксиполикарбоновые кислоты, которые можно использовать в данном изобретении, выбирают из соединений, имеющих от 3 до 10 атомов углерода, одну или более гидроксильных групп и две или более карбоксильных групп, или из смесей таких кислот. Предпочтительно оксиполикарбоновые кислоты включают лимонную кислоту, винную кислоту, глюконовую кислоту, сахарную кислоту, слизевую кислоты и их изомеры. Было обнаружено, что железо-аммониевые комплексы указанных оксиполикарбоновых кислот придают соли неслеживаемость при низких концентрациях. Еще более предпочтительными являются смеси оксиполикарбоновых кислот, содержащие лимонную кислоту.

Предпочтительный интервал уровней рН для неслеживающейся соли, содержащей железо-аммониевый комплекс оксиполикарбоновой кислоты, измеренных, как описано ниже, зависит от конкретных комплексов оксиполикарбоновой кислоты, которые присутствуют в соли. Например, Yonei сообщает, что для предпочтительных железо-аммониевых цитратных комплексов предпочтительный интервал рН составляет 7-14, предпочтительно около 8,5-9. Однако Yama-shita et al. указывают, что, в зависимости от соотношения железа и аммония, комплексы будут иметь различные рН при растворении в воде, а рН раствора, содержащего железо-аммониевый цитрат, который распыляют на соль, что является предпочтительным способом введения в гранулы соли вещества, препятствующего слеживанию, предпочтительно поддерживать около 5,5. Какой точно интервал рН лучше всего работает для используемого конкретного железо-аммониевого комплекса с оксиполикарбоновой кислотой, можно установить просто путем оценки слеживания и образования дисперсии мелких частиц из соли, обработанной железо-аммониевыми комплексами этих кислот при различных значениях рН. Было найдено, что предпочтительный интервал рН для железоаммониевых комплексов по изобретению составляет от 4 до 10. Более предпочтительно, рН составляет от 5 до 7, тогда как для цитратного комплекса было найдено, что наиболее предпочтителен уровень рН около 6.

Если требуется, рН можно отрегулировать с помощью любой традиционной кислоты или любого основания. Кислоту или основание можно добавлять по отдельности или вместе с веществом, препятствующим слеживанию. Предпочтительно раствор, содержащий один или более железо-аммониевых комплексов оксиполикарбоновой кислоты, а также рН-регулятор, добавляют к соли. Способ введения вещества, препятствующего слеживанию, а также кислоты или основания, зависит от желаемого содержания воды в получаемой соли и от содержания воды в соли перед обработкой. В типичном случае на соль распыляют концентрированный раствор с добавками. Добавки можно добавлять либо к влажной, либо к сухой соли. Кроме того, обработанную соль можно высушить, если это желательно. Предпочтительно соль, содержащую около 2,5 вес.% воды, например, после центрифугирования или другой стадии технологического процесса, обрабатывают веществом, препятствующим слеживанию, и, возможно, веществом, регулирующим рН, и затем сушат. Можно также использовать соль с более высоким исходным содержанием воды. Предпочтительно, обработанную соль сушат так, чтобы содержание воды было менее 1 вес.%, более предпочтительно – менее 0,5 вес.% и наиболее предпочтительно – менее 0,1 вес.% от массы конечного продукта. В результате таких операций получают соль, которая является сыпучей и которая лучше всего подходит для формования согласно настоящему изобретению.

При желании можно добавить к соли и/или к раствору для ее обработки дополнительных рН-буфер. Используют буферы обычного типа. Предпочтительно они являются органическими кислотами. Еще предпочтительнее, они представляют собой карбоновые кислоты. Выбранная кислота должна иметь в водном растворе значение рК около желаемого рН, как известно в данной области. Буфер можно применять как с использованием (необязательного) регулятора рН так и без него. Буфер можно вводить в композицию соли путем распыления чистого соединения, отдельного раствора, и/или после смешивания его с раствором для обработки против слеживания. Предпочтительно, раствор для обработки против слеживания, распыляемый на соль, содержит источник железа, источник аммония, оксиполикарбоновую кислоту, предпочтительно лимонную кислоту, возможно, регулятор рН и, возможно, рН-буфер.

При желании, раствор для обработки, содержащий железо-аммониевый комплекс с оксиполикарбоновой кислотой, может содержать NaCl. Обнаружено, что такие содержащие NaCl растворы были более эффективны для придания соли неслеживаемости, чем растворы на основе обычной воды. Предпочтительно, такие растворы содержат 15-25%, более предпочтительно 20-25 вес.% NaCl. Следует отметить, что и другие соли, такие как КСl и/или NH4 Cl, также можно использовать для замены (частичной) NaCl.

Кроме того, такие растворы для обработки соли могут (необязательно) содержать вещества, образующие комплексы с ионами Мg, такие как гексаметафосфат. Лучшие результаты были получены в особенности тогда, когда гексаметафосфат использовали с комбинации железо-аммониевым цитратом. Помимо этого, может быть целесообразным, в зависимости от качества используемого железо-аммониевого комплекса, сначала обработать комплекс пероксидом водорода (Н2О2 ), чтобы повысить его эффективность, как это известно в данной области, см. например, A.A.Yamashita et al., Nippon Sembai Kosha Chuo Kenkusho Kenkyu Hokoku, 3, 1969, pp.231-237.

Поскольку валентность железа в соли и отношение железа к аммонию могут изменяться, поскольку наряду с ионами аммония могут присутствовать ионы Na, К, Мg и/или Са, и поскольку в данном изобретении могут использоваться различные типы оксиполикарбоновых кислот с различным количеством карбоксильных групп, то молярное отношение железа к оксиполикарбоновой кислоте, а также отношение аммония к оксиполикарбоновой кислоте могут изменяться в широких пределах. Успешно использовались как ионы двухвалентного, так и ионы трехвалентного железа (ферро- и ферри-ионы соответственно). Практически железо в конечной композиции соли может присутствовать в обеих валентных формах. Поэтому термин “железо-аммониевый комплекс оксиполикарбоновой кислоты”, используемый повсюду в данном документе, обычно обозначает композиции, содержащие ионы железа различной валентности, ионы аммония и по меньшей мере одна группа оксиполикарбоновой кислоты в ионной форме.

Читайте также:  Образец автобиографии при приеме на работу в 2018 году

Количество оксиполикарбоновой кислоты по отношению к количеству ионов железа может зависеть от того, присутствуют ли ферро- или ферри-ионы, от отношения ионов железа к ионам аммония, от присутствия в комплексе, например, ионов Na, К, Мg и/или Са и от природы оксиполикарбоновой кислоты, особенно от количества карбоксильных групп на моль кислоты. Предпочтительно, железо-аммониевый комплекс является нейтральным по заряду. Для железо-аммониевого цитрата, который является предпочтительным, препятствующим слеживанию, подходящим молярным отношением железа к цитрат-ионам является отношение от 0,5 до 2. Молярное отношение ионов аммония к цитрат-ионам может изменяться в широких пределах в зависимости, кроме всего прочего, от ионов, которые являются частью комплекса. Предпочтительное молярное отношение ионов аммония к цитрат-ионам составляет от 0,5 до 2. Для предпочтительного железо-аммониевого цитрата было обнаружено, что подходящим является молярное отношение лимонной кислоты к иону аммония и к иону железа около 1:1:1. Это соотношение также было обнаружено и в товарных сортах железо-аммониевого цитрата, использованных в примерах.

Железо-аммониевые комплексы оксиполикарбоновой кислоты предпочтительно используют в таком количестве, чтобы в конечной не слеживающейся солевой композиции было 0,1-20 мг железа на кг композиции. Предпочтительнее ввести 0,25-10 мг железа на кг композиции, и наиболее предпочтительно количество введенного железа составляет 0,5-7 мг/кг. Для снижения образования дисперсии мелких частиц из спрессованных продуктов количество используемого железо-аммониевого комплекса оксиполикарбоновой кислоты предпочтительно выбирают ближе к нижней границе указанного интервала. Для гранул соли в форме камешков, содержащих цитрат железа-аммония, характеризующихся низкой степенью образования дисперсии мелких частиц, предпочтительное количество вводимого железа находится в пределах от 0,5 до 3,5 мг на кг продукта, и наиболее предпочтительно в пределах 0,5-2,5 мг/кг.

Если требуется, то в настоящем изобретении также можно использовать обычные добавки, препятствующие слеживанию, вместе с агентом против слеживания по изобретению, при условии, что введение таких обычных добавок не окажет неблагоприятного влияния на слеживание соли и/или на свойства спрессованных продуктов, особенно на прочность на излом и на склонность к образованию “кашицы”. Если используется такая комбинация противослеживающих веществ, то предпочтительно использовать менее 50 вес.%, более предпочтительно менее 25 вес.%, еще более предпочтительно – менее 10 мас.% и наиболее предпочтительно – менее 5 вес.% обычной добавки, препятствующей слеживанию, от общей массы всех используемых противослеживающих добавок.

Спрессованные продукты, полученные способом по изобретению, пригодны для использования в качестве кусочков соли, но предпочтительно используются в тех случаях, когда требуется высокая влажная прочность на излом. Влажная прочность на излом обычно требуется в тех операциях, где соль растворяют периодическим или непрерывным образом, когда соль обычно погружена в рассол. Примеры таких операций обычно можно найти в установках, где проводят регенерацию ионообменных смол с использованием рассола, как известно в технике. В соответствии с этим спрессованные продукты по изобретению лучше всего подходят для использования в устройствах для растворения соли в установках для умягчения воды.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

рН соли изменяли следующим образом:

Сначала при температуре 20°С приготавливали насыщенный раствор NaCl (рассол), в котором рН доводили до 7 при помощи NaOH и/или НСl. Затем 100 г анализируемой соли добавляли в 100 мл рассола и полученную суспензию перемешивали 10 минут при 20°С. Величину рН суспензии после указанного перемешивания измеряли для оценки рН соли.

Воду, адсорбированную солью, определяли путем измерения потери веса при сушке, подвергая 27,5 г соли действию микроволнового излучения мощностью по меньшей мере 600 Вт в течение 20 минут.

Слеживаемость или сыпучесть соли определяли, используя прямоугольную камеру, как показано на фиг.1а. После выдерживания соли в этой камере в течение определенного периода времени, подвергая соль поперечно климатическому воздействию и действию определенной нагрузки, что соответствует обычным условиям хранения и обработки соли (см. примеры), открывали заслонку со скоростью 0,2 мм/с, что приводило к ситуации, изображенной на фиг.1b. Сыпучесть оценивали, исходя из ширины щели, требуемой, чтобы соль вытекала через указанную щель, и среднего угла откоса оставшегося материала.

“Влажную” и “сухую” прочность на излом определяли путем измерения усилия, необходимого для разрушения спрессованной таблетки, помещенной в динамометрический датчик. Таблетки изготавливали на лабораторном прессе Herrog HTP 40 (1993) с регулируемым усилием прессования. Усилие, воздействующее на соль, составляло 7850 Н/см2 . Диаметр таблетки был равен 2,5 см, а масса – 15 г.

Сухую прочность измеряли после того, как помещали спрессованный продукт в воздух окружающей среды. Влажную прочность измеряли после того, как спрессованный продукт погружали в насыщенные растворы NaCl на определенный промежуток времени.

В обоих примерах прочность на излом определяли как максимальное усилие, воздействию которого можно подвергнуть таблетку, лежащую на боку, до ее разрушения, деленное на площадь поверхности разрушения. Таблетка обычно разламывается посередине. Следовательно, разрушающее напряжение (прочность) рассчитывают, исходя из измеренного максимального усилия и размеров таблетки, по следующей формуле. Формула:

в которой

=разрушающее напряжение (Н/см2)

Fmax=максимальное разрушающее усилие (кг)

D=диаметр таблетки (см)

w=толщина таблетки (см)

Образование дисперсии мелких частиц из спрессованных продуктов из соли оценивали на основе инструкции “Pellet Mush Volume Test”, изданной фирмой “Culter – Magner Salt Company”. A именно около 860 г неповрежденных спрессованных продуктов (“камешков”, таблеток и т.п.) отбирали и переносили в цилиндр с диаметром 12,5 см и высотой 18 см. Затем добавляли 1 л дистиллированной воды и цилиндр закрывали. Цилиндр помещали в устройство для перемешивания встряхиванием Turbula T2F и встряхивали в течение 20 минут при комнатной температуре при скорости около 45 об/мин. Образовавшийся насыщенный рассол декантировали и сохраняли для последующей промывки. Оставшуюся смесь соли и рассола выливали на сито с отверстиями диаметром 2,36 мм (8 меш) и промывали рассолом. Фильтрат, содержащий очень мелкие частицы, собирали и конус “Imhoff” для отстаивания. После отстаивания в течение 30 минут на дне конуса определяли количество “кашицы”, т.е. объем частиц в указанном рассоле, собранный на дне конуса. Чтобы успешно пройти этот тест, соль должна образовать менее 20 мл кашицы. Предпочтительно, количество образующейся дисперсии мелких частиц должно быть ниже 15 мл, более предпочтительно ниже 10 мл и наиболее предпочтительно – ниже 5 мл.

В эксперименте 1 использовали железо-аммониевый цитрат фирмы “Fluka” под названием “Цитрат аммония-железа, коричневый” №09714. Анализ этого продукта показал, что он содержит приблизительно 64 г/кг NH4, 205 г/кг Fe и 585 г/кг цитрата. В последующих экспериментах использовали железо-аммониевый цитрат фирмы “Paul Lohman”, который содержал около 78 г/кг NH4, 200 г/кг Fe и 615 г/кг цитрата.

ПРИМЕР 1 И СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ПРИМЕРЫ А и В

Соль с содержанием воды менее 0,1 вес. % и с рН 8,5 смешивали с раствором, содержащим 17 г/л противослеживающего агента, указанного в таблице, 45 г/л H2SO4 и 250 г/л NaCl. Всего использовали 0,55 мл раствора на 1 кг соли. Полученную смесь сушили при 60°С, используя сушилку с подвижным слоем, так, чтобы содержание воды в полученной композиции соли составляло менее 0,1 мас.%. Уровень рН полученной соли находился в пределах от 6 до 6,5. После таблетирования определяли “сухое” разрушающее усилие непосредственно после получения, т.е. в пределах 1 часа после прессования последней таблетки, и через 24 часа.

Таблица
Пример Солевая композиция 0 часов 24 часа
противослежи вающий агент – мг/кг H/см2 H/см2
А отсутствует 119 195
В Ферроцианид калия 4 (из расчета на Fe(CN)6 34 23
1 железо-аммониевый цитрат 2 (из расчета на Fe) 92 88

“Сухая” прочность соли, содержащей железо-аммониевый цитратный комплекс, была выше, чем прочность спрессованных продуктов, полученных из соли, содержащей обычный противослеживающий агент. “Влажная” прочность тех же самых спрессованных продуктов определяли через различное число суток, как показано в следующей таблице. “Влажная” прочность (усилие разрушения) выражена в H/см2.

Таблица
Пример Дни погружения в рассол
1 4 6 8 14 21 28 42
А 119 91 109 102 106 70 79 57 64
В 34 0
1 92 100 146 123 131 60 80 93 65

Очевидно, что для таблеток из соли, содержащих железо-аммониевый цитратный комплекс, требуется разрушающее усилие, которое намного выше, чем у продуктов, спрессованных из соли с традиционным противослеживающим агентом и по меньшей мере такое же, как влажное разрушающее усилие для соли, которая не содержит противослеживающего агента.

Читайте также:  Рейтинг лучших МФО 2017, по надежности и процентам

Сыпучесть соли, которую использовали для изготовления спрессованных продуктов в приведенных выше примерах, определяли путем измерения сыпучести соли с помощью устройства, описанного выше. В одном примере пропитывали соль водой, чтобы повысить в ней содержание влаги. Перед тестированием соль сначала кондиционировали в указанном устройстве, используя следующий суточный цикл: 2 часа при 10°С/90% относит. влажность воздуха, 2 часа при 25°С/50% относит. влажность воздуха (RH), 2 часа при 10°С/90% RH и 18 часов при 15°С/70% RH.

Таблица
Пример 3 дневное кондиционирование, давление 0,1 Н/см2 влажность менее 0,1 вес. % 2 дневное кондиционирование, давление 5 H/см2, влажность 0,1 вес. % 3 дневное кондиционирование, давление 5 Н/см2, влажность 2,5 вес. %
А о/+ о
В + о/+ о/+
1 о/+ + о/+
– = отмечено слеживание, о = некоторые куски, + = свободное течение

Таблица
Пример Минимaльнaя требуемая ширина щели (мм)
3 дн. кондиционирование, давление 0,1 Н/см2, влажность менее 0,1 вес. % 2 дн. кондиционирование, давление 5 Н/см2, влажность 0,1 вес. % 3 дн. кондиционирование, давление 5 H/см 2, влажность 2,5 вес. %
А 6 3 более 150
В 3 2 более 150
1 3 2 более 150

Таблица
Пример Средний угол откоса остаточного материала
3 дн. Кондиционирование, давление 0,1 Н/см2, влажность менее 0,1 вес. % 2 дн. кондиционирование, давление 5 H/cм2, влажность 0,1 вес. % 3 дн. кондиционирование, давление 5 Н/см 2, влажность 2,5 вес. %
А 55 40 н.о.
В 36 37 н.о.
1 36 37 н.о.
н.о.=не определяли

Из полученных результатов следует, что сыпучесть не спрессованной соли, содержащей железо – аммониевый цитрат, такая же хорошая, как сыпучесть соли, содержащей обычные противослеживающие агенты и намного лучше сыпучести соли, которая не содержит противослеживающих агентов. Однако в то же время спрессованный продукт по изобретению является таким же прочным, как и спрессованные продукты, полученные из соли, не содержащей противослеживающих агентов, но он значительно прочнее, чем соль, содержащая традиционный противослеживающий агент.

ПРИМЕРЫ 2-4 И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР С

В этих примерах исследовали влияние количества добавленного противослеживающего агента на прочность прессованного продукта. Величину рН соли не регулировали. Соответственно, соль с содержанием воды менее 0,1 вес.% смешивали с раствором, содержащим 17 г/л железо-амониевого цитрата, если он использовался, что соответствовало содержанию железа примерно 3,4 г/л и содержанию NaCl 250 г/л. В экспериментах 2-4 использовали 0,29, 0,58 и 0,88 мл указанного раствора на кг соли соответственно для того, чтобы добавить те количества вещества, препятствующего слеживанию, которые указаны в таблице, приведенной ниже. Полученную смесь сушили при 60°С в сушилке с кипящим слоем так, чтобы содержание воды в полученной композиции соли было менее 0,1 вес.%. Затем прессовали таблетки, как описано выше. Следует отметить, что количество железа в таблетках было несколько выше, чем количество, добавленное с веществом, препятствующим слеживанию, вследствие присутствия некоторого количества железа в обрабатываемой соли. Анализ таблеток показал, что общее содержание железа находится в пределах от 0,9 мг/кг в сравнительном примере С до 4,4 мг/кг в примере 4.

Сухую прочность (разрушающее усилие в сухом состоянии) определяли у таблеток непосредственно после их получения, т.е. в пределах 1 часа после прессования последней таблетки, и через 24 часа. Влажную прочность определяли после 1 и 3 недель выдерживания в рассоле. Результаты представлены в следующей таблице.

Таблица
Пример Кол-во противослеживающего агента Сухая прочность Влажная прочность
0 часов 24 часа 7 дней 21 день
мг/кг Н/см 2 Н/см2 Н/см2 Н/см2
С нет 109 251 112 97
2 1 78 220 83 85
3 2 81 175 105 114
4 3 66 158 91 98

Из таблицы ясно видно, что количество железо-аммониевого цитрата, которое соответствует 2-3 мг/кг железа, дает очень хорошую прочность, как сухую, так и влажную. Обработанная соль в примерах 2-4 показывает приемлемые свойства, характеризующие пониженную слеживаемость, при значениях рН в интервале 4-10.

ПРИМЕРЫ 5-7

Методику примеров 2-4 применили в производственном масштабе для получения соли, содержащей железо-аммониевый цитрат в количестве 1,5, 2 и 3 мг/кг (выраженном в мг железа на 1 кг таблеток) соответственно. Соль имела приемлемые характеристики слеживания, и из нее были получены “камешки”. При испытании солевых камешков на образование кашицы образовывались объемы мелких частиц, равные 1,5, 2 и 1 мл соответственно.

Основные способы добычи и производства соли

Самые распространенный варианты:

  • Закрытый шахтный метод. Именно так добывается 60% всей соли в мире. Твердый натрий хлор, расположенный в недрах планеты, образует горы. Их основания находятся на пять-восьми километрах в глубину, а вершины-купола могут быть видны на поверхности земли. Для добычи такой соли прорубаются длинные туннели. От основного туннеля отходят множество камер и галерей. Строят все это при помощи штрекопроходческих комбайнов или вырубных машин. Для того чтобы достать соль на поверхность, ее погружают на скреперные установки. Далее, для облегчения и ускорения процесса, большие куски разрубают на мелкие части и отправляют на вагонетках или лифтах в перерабатывающий цех. Здесь натрий хлор мелют, очищают (если нужно) и фасуют. Преимущество шахтного производства в том, что оно не зависит от сезона. Добыча не останавливается круглый год.
  • Подземное выщелачивание. Грунтовые воды размывают пласты соли, из-за чего получается естественный раствор. Его выкачивают, а затем выпаривают. Также в некоторых случаях выщелачивание производят искусственно: с учетом расположения месторождений, закладывают сеть скважин. Через них закачивают горячую воду, которая растворяет натрий хлор, далее выкачивают шламовыми насосами в вакуумные резервуары с пониженным давлением. Здесь вода испаряется, а кристаллы оседают на дно. Осадок мелют на центрифуге. Данный способ производства поваренной соли сравнительно недорогой.
  • Карьерный метод. Натрий хлор добывается в открытых карьерах со дна соляных озер или шахт. Такой материал отличается низким качеством и доступной ценой. Чистота добываемого NaCl не превышает 90%. Чаще всего карьерная соль используется в качестве основы для противогололедных реагентов, а также в других технических целях.
  • Выпаривание. Озерную и морскую соль выпаривают искусственно, либо добывают натрий хлор уже осевший естественным образом. Минус такого метода – сильная зависимость от капризов природы.

В зависимости от способа добычи различают следующие типы соли:

  • каменная – добывается шахтным или карьерным способом из осадочных пород;
  • выварочная – получают путем вываривания искусственных или естественных рассолов;
  • садочная – выпаривается в специальных бассейнах с озерной или морской водой;
  • самосадочная – отлагается сама, ее собирают специальным насосом со дна озера.

Более 95% натрий хлора, добываемого на территории РФ – самосадочная и каменная соль.

Различия в технологиях производства технической, пищевой и кормовой соли

Получение технической соли

Такую соль доставляют с месторождения, очищают от твердых галитовых отходов на металлоулавливателе, дробят до получения нужного размера. При необходимости продукцию обрабатывают антислеживателем.

Производство пищевой соли

Состоит из следующих этапов:

  • Очистка. Галит проходит несколько моек, затем его дробят и специальным сепаратором извлекают ненужные металлические примеси.
  • Сушка производится при помощи промышленной центрифуги.
  • Дробление. Соль отправляют на вибрационный транспортер, где гранулы приобретают нужный размер.
  • Окончательное высушивание производится в печи, где горячий воздух нагнетается промышленным вентилятором.

Процесс производства кормовой соли

Соль-лизунец изготавливают из чистой самосадочной соли на специальных станках. Кристаллический хлористый натрий засыпают в лотки, где под давлением они превращаются в брикет, по плотности похожий на камень. Еще один вариант для изготовления брикетов – использовать вибростол.

Производство таблетированной соли

Для изготовления таблеток используется сырье высокой степени очистки. Содержание натрий хлора достигает 99,7%. Продукт получают путем выпаривания на специальном оборудовании, дозирования и прессования в таблетки.

Хранение соли на производстве

Хранят минеральный галит в теплом сухом помещении. Продукт очень быстро впитывает влагу, что может привести к слеживанию и потере части полезных свойств.

Допускается хранение соли на открытом воздухе. Для этого на землю монтируется твердое покрытие, рядом с ним делаются дренажные канавки. Продукция сверху защищается навесом.

Соль не хранят рядом с материалами, которые имеют резкий запах.

Источники

  • https://www.nastroy.net/post/kak-i-gde-dobyivayut-sol-v-rossii-mestorojdeniya-i-tehnologii
  • http://www.esolk.ru/o-kompanii/poleznaya-informatsiya/izgotovlenie-soli-v-briketah/
  • http://www.freepatent.ru/patents/2247072
  • http://www.esolk.ru/o-kompanii/poleznaya-informatsiya/proizvodstvo-soli/

[свернуть]
Помогла статья? Оцените её
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...