32.Концентрирование сырьевых материалов и выделение полезного компонента методом выпаривания, кристаллизации, фильтрации.

В сырье наряду с полезными элементами присутствуют примеси, поэтому перевозить такое сырьё на место переработки нецелесообразно. Поэтому встаёт вопрос об обогащении сырья. Он очень актуален. Существует 2 точки зрения: 1) экономически нецелесообразно транспортировать сырьё с примесями потребителю 2) применение более чистого, концентрированного сырья позволит получить качественную продукцию, которая обладает более высокой стоимостью. На месте добычи сырья строятся обогатительные фабрики. Наиболее распространенными методами обогащения являются выпаривание, кристаллизация, фильтрация.

Выпаривание - метод выделения растворителей из раствора. Испарение может происходить в результате парообразования (на поверхности ) и в результате упаривания растворителя : получается твёрдое кристаллизованное вещество. Этот процесс может происходить при постоянной температуре и давлении. Выбор зависит от концентрации растворов. Для концентрированных растворов - постоянная температура. Если процесс ведется при нагревании, то необходимы затраты для повышения температуры до кипения + энергозатраты на транспортировку и отвод паровой фазы. На испарение 1 кг воды требуется 2800 кДж тепла. Пути возможной экономии тепла - комбинированные выходные установки - сочетание более концентрированного раствора с низкой энергопотребляемостью при удалении растворителя. Процесс выпаривания состоит из двух стадий: 1) удаление основного количества воды, 2) выпаривание самого концентрированного раствора.

Кристаллизация - образование новой твердой фазы из раствора, расплава. Твёрдые частицы образуются из пресыщенного раствора. Если растворенные вещества при повышении температуры увеличиваются, то кристаллизацию необходимо вести в более низких температурах. В некоторых случаях для выделения веществ используют метод осаждения. Например: Ca (NO3)2 + (NH4)2CO3 = CaCO3+2NH4NO3.

Фильтрация (фильтрование суспензиями) - жидкая фаза отделяется от твердой, образуется слой осадка твердой фазы на фильтровальных перегородках. Оказывает большое влияние структура осадка: крупно- или мелкокристаллические осадки. Также большое влияние оказывает вид фильтра и самого раствора. После фильтрации получают влажные осадки.