В ПНИПУ узнали способ улучшить качество КСl в удобрениях и пищевых добавках
Способ повысить качество производимого промышленностью хлорида калия (КСl) разработали специалисты Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ), 27 декабря сообщает пресс-служба вуза.
Хлорид калия широко используется промышленностью для производства удобрений, так как калий необходим растениям для фотосинтеза, транспортировки питательных веществ и регулирования водного баланса. В нефтегазовой и горнодобывающей отрасли его добавляют в буровые растворы.
В пищевой промышленности КСl используется как добавка, которую можно найти в молоке, сливках, овощных консервах, тортах и колбасах. Его добавляют и в поваренную соль, чтобы снизить негативное влияние натрия на здоровье человека. Используют его и в лекарственных средствах.
Промышленный хлорид калия представляет собой белый кристаллический порошок, который на горноперерабатывающих предприятиях обычно получают с помощью галургической технологии (основана на растворении КСl из руды горячим раствором и раздельной кристаллизации солевых составляющих перерабатываемой руды).
Долгое хранение порошка хлорида калия приводит к образованию пыли, также его кристаллы поглощают влагу и слипаются друг с другом. Качество такого продукта падает, его становится трудно разгружать из вагонов. Поэтому производящие КСl предприятия обрабатывают его порошок антислеживателем, предотвращающим слипание.
Однако если состав подобран неверно, то склеиваемость кристаллов после такой обработки может, наоборот, увеличиться и испортить продукт. Кроме того, после его применения хлорид калия может из белого стать светло-синим. Такое изменение цвета не соответствует требованиям потребителей, вызывая сомнения в качестве продукта.
Ученые ПНИПУ исследовали причины всех этих процессов в порошке хлориде калия и разработали рекомендации, как можно сохранить его качество на каждом этапе производства. Они провели серию экспериментов. Имитируя условия реального производства, порошок сначала нагревали, добавляли в него различные антислеживатели, а потом проверяли его качество через 1–10 дней хранения (в зависимости от типа антислеживателя).
Старший преподаватель кафедры химических технологий ПНИПУ Константин Кузьминых рассказал о проведенном исследовании:
«Обычно на производстве используют три вида антислеживателей разного состава. Результаты эксперимента показали, что при использовании вещества с плавом (солевая масса — прим. ИА Красная Весна) амина (органические производные аммиака — прим. ИА Красная Весна) разрушение кристаллов порошка усиливается. Мы рекомендуем применять вместо него либо раствор солянокислого амина, либо водный раствор желтой кровяной соли».
Его рассказ дополнил профессор кафедры химических технологий ПНИПУ, доктор технических наук Владимир Пойлов:
«Мы также выяснили, что свойства антислеживателя с раствором желтой кровяной соли можно улучшить, если добавить мочевину (из нее делают удобрения): он дольше держится на хлориде калия, не разрушаясь на нем даже после 10 суток хранения. Помимо этого, из-за мочевины кристаллы порошка меньше впитывают влагу, а значит, меньше слипаются».
Чтобы узнать причины изменения цвета продукта после обработки антислеживателем, исследователи также провели ряд экспериментов. Необходимо было установить не только, почему меняется окраска, но происходит ли это в процессе производства или после.
В результате стало понятно, что за синий цвет порошка ответственна сера, когда ее количество достигает 3,53% масс. Однако в антислеживателе содержание серы значительно ниже, это позволяет говорить, что порча продукта происходит не в производстве, а в процессе транспортировки или на складе у самих потребителей. Поэтому ученые рекомендуют предохранять хлористый калий от контактов с кислотными средами, такими как серная кислота и др.
Эксперименты также показали, что антислеживатель на основе водного раствора желтой кровяной соли позволяет максимально снизить разрушение кристаллов хлорида калия и обеспечивает высокие стандарты этого продукта.
Результаты исследования политехники представили в статье «Выявление и устранение причин ухудшения показателей качества хлорида калия, получаемого по галургической технологии», опубликованной в журнале «Южно-Сибирский научный вестник», № 4 (56), 2024 год.
