Применение противоморозных добавок формиат натрия, поташ кальций хлористый нитрит натрия

 

Форт УП-3 — комплексная противоморозная добавка для зимнего бетонирования, товарного бетона, монолитного строительства и строительства с использованием кладочных растворов.  Разработка рекомендуется к применению на основе многолетнего мирового опыта использования аналогичных добавок.

Дозировка от массы цемента в зависимости от среднесуточной температуры:

 

от 0° до -5°С	1–1,5%
от -6° до -10°С	1,5–2,5%
от -11° до -15°С	2,5–4%
от -16° до -20°С	4–6%

Формиат натрия – используется в качестве противоморозной и пластифицирующей добавки в производстве строительных конструкций. Бетон с формиатом натрия допускается применять, если во время выдерживания до приобретения критической прочности температура бетона с максимально допускаемой дозировки добавки не опустится ниже -15°С.

Ускорение твердения бетона вызывается главным образом тем, что формиат натрия изменяет растворимость силикатных составляющих цемента и образует с продуктами его гидратации двойные или основные соли.

Поскольку кристаллизация солей происходит с увеличением объема, накопление их в отдельных зонах конструкций может привести к дефектам и разрушению этих зон.

Количество добавки в расчете на сухое вещество, % массовой доли цемента

Расчетная температура бетона, градусы цельсия	Количество формиата в расчете на сухое вещество, % массовой доли цемента
до    0 … -5	2
-6 … -10	3
-11 … -15	4
-16 … -25	—

Нитрит натрия – относится к группе антифризных (понижает температуру замерзания жидкой фазы бетона и практически не влияет на скорость структурообразования) противоморозных добавок, является ингибитором коррозии арматуры, но могут вызвать коррозионное растрескивание термически упрочненной стали, поэтому их применение строго ограничивают в железобетонных изделиях и конструкциях с преднапряженной арматурой.

Количество добавки в расчете на сухое вещество, % массовой доли цемента

Расчетная температура бетона, градусы цельсия	Количество нитрита натрия в расчете на сухое вещество, % массовой доли цемента
до    0 … -5	4-6
-6 … -10	6-8
-11 … -15	8-10
-16 … -25	—

  

Поташ – является нейтральной добавкой по отношению к арматуре. Сильно ускоряет  схватывание бетонной смеси и твердение бетона, обладает хорошими антифризными свойствами. Ускорение твердения бетона вызывается, главным образом, тем, что эта добавка повышает растворимость силикатных составляющих цемента и образует с продуктами его гидратации двойные или основные соли.  

Количество добавки в расчете на сухое вещество, % массовой доли цемента

Расчетная температура бетона, градусы цельсия	Количество поташа в расчете на сухое вещество, % массовой доли цемента
до    0 … -5	5-6
-6 … -10	6-8
-11 … -15	8-10
-16 … -20	10-12
-20 … -25	12-15

Нитрит натрия + Поташ

Расчетная температура бетона, градусы цельсия	Количество нитрита натрия + поташа в расчете на сухое вещество, % массовой доли цемента
до    0 … -2	1,5-1,5
-3 … -5	2,5+2,5
-6 … -15	5+5
-16 … -25	6+6

Общая: нитрит, поташ и формиат

Расчетная t окружающего воздуха, в оС	Количество добавки в расчете на сухое вещество, в % от массы цемента
	Формиат натрия	Нитрит натрия	Поташ
0 -5	2	4-6	3
-6 -10	3	6-8	5
-11 -15	4	8-10	10
-16 -25	—	—	15

Карбонат калия — Госстандарт

K₂CO₃ 

Калия карбонат (углекислый калий, поташ, пищевая добавка Е501) – средняя соль калия и угольной кислоты.

Физико-химические свойства.

Химическая формула K₂CO₃. Внешний вид — безцветные моноклинные кристаллы. Не растворим в ацетоне. Нормально растворим в этаноле. Растворимость в метаноле (25°С) 6,0 г/100 г. Растворимость в глицерине (20°С) 39,4 г/100 г. Температура плавления 891°С. Плотность 2,43 г/см³.

Растворимость калия карбоната (поташа) в воде

Температура воды, °С	Растворимость, г/100 г воды
0	107
10	109,2
20	111
25	112,3
30	113,7
40	116,9
60	125,7
80	139,2
100	155,8
200	274

Применение.

В промышленности используют следующие виды поташа: кальцинированный и полутароводный. В зависимости от физико-химических свойств поташ подразделяется также на первый, второй и третий сорт. Он используется в химической промышленности, стекольной, в пожарном деле, в легкой промышленности и в других отраслях. В строительстве поташ применяют в качестве противоморозной добавки, в химической промышленности применяют для изготовления красок, а так же, он лучше соды поглощает из газовых смесей сероводород. В легкой промышленности для выделки кож. Также поташ применяется в изготовлении моющих средств. Он служит сырьем для производства оптического стекла. В пожарном деле поташом обрабатывают деревянные строения и конструкции. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E501.

Применение поташа в качестве удобрения.

Калия карбонат (калий углекислый, поташ) — калийное удобрение для дерново – подзолистых кислых почв. Высоконцентрированное щелочное калийное удобрение — содержит 50% окиси калия. Необходимо его применять на кислых почвах в качестве основного калийного удобрения, особенно под культуры, чувствительные к хлору. Кстати, калий в печной (древесной) золе находится именно в форме поташа, что и определяет его щелочные свойства. Рекомендуется внесение под картофель на кислых почвах.

Человек давно заметил, что внесение в почву золы приводит к увеличению урожайности. О том, что ее активным началом является карбонат калия K₂CO₃ – поташ, стало ясно гораздо позже. До разработки промышленных способов производства соды поташ играл исключительно важную роль в различных производствах: стекольном, текстильном, мыловаренном и др. Его получали сжиганием древесины, обработкой водой золы с последующим выпариванием водного раствора. Из золы сожженного 1 м³ вяза получали 0,76 кг поташа, ивы – 0,63, липы – 0,50 кг. В России лес бездумно сжигали на поташ до середины XIX в. Содержание калия в золе от сгоревших растений обычно очень высокое: в золе соломы злаков от 9 до 22%, гречишной соломы – 25. ..35, стеблей подсолнечника 36…40, торфа 0,5…4,7%. Само слово “поташ” произошло от древнего немецкого “пот” – горшок и “аш” – зола, так как щелок, получающийся при обработке золы водой, выпаривался в горшках.

В XVI — XVII вв. поташ получали в огромных количествах из древесной золы, которую вываривали в больших котлах. Из поташа приготавливали главным образом литрованную (очищенную) калийную селитру, которая шла на изготовление черного пороха. Особенно много поташа производилось в России, в лесах вблизи Арзамаса и Ардатова на передвижных заводах (майданах), принадлежавших родственнику царя Алексея Михайловича, ближнему боярину Б.И.Морозову. Такие заводики вырабатывали до 770 тн. поташа в год.

В тот же период, производство поташа на Украине было менее концентрировано и сильней рассредоточено – каждый уважающий себя “заможный” казак почитал за честь иметь собственный микрозаводик по его производству – технология то элементарнейшая, и чрезвычайно доходная.

Применение поташа в строительстве.

Применение калия карбоната в строительстве обусловлено, в первую очередь, особенностями гидратации цемента. При пониженных температурах она сильно замедляется, а на морозе прекращается вообще. Добавка поташа помогает устранить этот недостаток – строить становится возможным даже при -50 °С. Поэтому поташ является традиционной противоморозной добавкой-антифризом в строительстве.

Бетонные смеси с добавками поташа можно использовать при возведении в вертикальной скользящей опалубке внутренних стен жесткости (ядер) в крупнопанельных многоэтажных зданиях, приставных и внутренних стен монолитных и лифтовых кирпичных и каркасных зданиях и наружных стен многоэтажных зданий.

 

Однако, калия карбоната в строительстве имеет ряд ограничений:

— нельзя применять калия карбонат в составе бетонов и растворов, где есть активный кремнезем,

— нельзя использовать там, где возможен контакт с известью и силикатным кирпичом;

— нельзя применять для изделий эксплуатирующихся при повышенной влажности,

— малая эффективность в крупнопористых и беспесчаных бетонных смесях, а также в легких бетонах типа керамзитобетона,

— не рекомендуется калия карбоната в условиях положительных температур либо колебания температуры с переходом через 0 °С. ,

— не рекомендуется в местах, где будет проложена скрытая электропроводка, так как имеет место эффект разрушения изоляции проводов,

– при больших дозировках калия карбоната, а также при наличии положительных температур и отсутствии соответствующих добавок бетон схватывается прямо в бетономешалке уже через 10-15 минут. Оригинальный выход был найден Красноярскими учеными из местного филиала Промстройниипроекта. Они предложили добавлять к поташу пластификатор с ярко выраженным замедляющим эффектом. Наиболее подошел для этих целей технический лигносульфонат – бросовый отход лесохимического производства. В итоге получили бетонные смеси повышенной пластичности с ярко выраженным ускоряющее/противоморозным эффектом, но без излишнего ускорения схватывания.

Особенно критичен к воздействию калия карбоната трехкальциевый алюминат. Его схватывание и так начинается практически мгновенно, с момента затворения. Отрегулировать длительность схватывания этого минерала помогает добавка гипса, вводимая при помоле. Но в присутствии даже незначительных добавок поташа этот механизм нарушается – в присутствии поташа образуются гидрокарбоалюминаты кальция, которые обволакивают зерна S3A и снижают активность иона SO₄ из состава гипса-замедлителя.

Причиной сокращения сроков схватывания силикатов кальция служит образование при взаимодействии калия карбоната с известью нерастворимого CaCO₃ что способствует протеканию реакции в сторону образования извести, снова вступающей во взаимодействие с ионом CO₃ с образованием CaCO₃ и т.д.

Для замедления схватывания бетонов с добавками поташа были опробованы множество веществ-замедлителей – водорастворимые фосфаты, оксид цинка, муравьиная и бензойные кислоты, жирные кислоты, глицерин, глюкоза, технические лигносульфонаты. 
По совокупности полученных результатов, в качестве эффективного замедлителя схватывания бетонов с добавкой поташа, было предложено использовать ЛСТ (технические лигносульфонаты). Помимо замедляющего эффекта ЛСТ оказывает на бетоны ярко выраженное пластифицирующее воздействие. Но в дозировке свыше 0.3% от массы цемента их уже практически не используют – уж слишком сильно начинает сказываться наличие в ЛСТ примесей – редуцированных сахаров, которые сильно замедляют схватывание и твердение. В комплексе с таким эффективным ускорителем схватывания, как поташ становится вполне возможным повысить дозировки ЛСТ до 0.5% — т.е. ускоритель (поташ) и замедлитель (ЛСТ) взаимно нивелируются, при этом пластичность бетона повышается.

Воздействие калия карбоната на основные минералы цементного клинкера на стадии твердения. 
Трехкальциевый силикат (C3S) – наиболее активный минерал цемента. Он характеризуется высокой прочностью и быстрым её нарастанием. Введение поташа интенсифицирует процесс твердения, но затем, начиная с 7-дневного возраста, и во все последующие сроки, прочность этого минерала, с добавкой поташа, становится несколько ниже, чем без добавки.

Калия карбонат резко ускоряет твердение двухкальциевого силиката (C2S). Увеличение прочности образцов по сравнению с контрольными пропорционально количеству добавки. В дозировке 10 – 15% поташа, прочность образцов превышает прочность эталона в 2.5 – 4.0 раза и, начиная с 3=месячного возраста, по абсолютным значениям приближается к прочности образцов трехкальциевого силиката, затворенных на чистой воде.

Затворение трехкальциевого алюмината (C3A) на растворах поташа приводит к значительному повышению прочности.

Изменение прочности четырехкальциевого алюмоферита (C4AF) зависит от количества вводимого вместе с водой затворения поташа. Наиболее оптимальной является добавка в 3%

В начальный период твердения наиболее эффективными являются повышенные дозировки добавки поташа. Но с увеличением возраста становятся оптимальными дозировки в 7% и менее.

Из-за ярко выраженной щелочной реакции следует остерегаться попадания поташа на кожу и особенно в глаза. Приготавливать и работать с водными растворами поташа следует в комбинезоне, очках, резиновых сапогах и перчатках, спецодежду хранить в специальных шкафах. В плохо вентилируемых помещениях необходимо использовать респираторы и противогазы.

Применение калия карбоната в пищевой промышленности.

Пищевая добавка Е501 разрешена к применению в качестве стабилизатора в 10 стандартах на пищевые продукты в количестве 2,5 или 50 г/кг. Кроме того Е501 разрешён к применению в продукты из какао и шоколада в количестве до 70 г/кг от сухого обезжиренного вещества в пересчете на карбонаты кальция; в сухое молоко и другие пищевые продукты; в качестве питательного вещества (подкормки) для дрожжей.

Применение калия карбоната для понижения титруемой кислотности сусел и вин.

В отдельные годы из-за неблагоприятных климатических условий кислотность винограда значительно возрастает. Для получения вин с гармоническим вкусом из такого винограда виноделы применяют приемы по снижению титруемой кислотности вин.

Для приёма химического снижения кислотности используют карбонат калия (Е501i, поташ) и бикарбонат (гидрокарбонат) калия (Е501ii). Этот приём основан на нейтрализации избытка кислот сусла или молодого вина. При этом часть органических кислот превращается в труднорастворимые соли и выпадает в осадок, который можно отфильтровать.

Химическое кислотопонижение является сильно действующим средством, и такую обработку рекомендуется использовать только для сусел с кислотностью выше 13 г/л и для вин с кислотностью 10 г/л. При этом снижение кислотности, достигаемое за счет химической обработки, не должно быть больше 3 г/л.

Дозы реагентов, необходимые для понижения титруемой кислотности сусел и вин

Реагент	Количество реагента для понижения кислотности на 1 г/л
	Теоретически расчитанная доза	Практическая доза
		Для сусел	Для вин
			Столовых	Крепленных
карбонат калия (Е501i, поташ)	0,92	0,80	0,50	0,70
бикарбонат калия (Е501ii)	1,33	1,00	0,65	0,95

Получение.

В современной промышленности карбонат калия получается путем электролиза хлорида калия, в результате чего образуется гидроксид калия, который, вступая в реакцию с углекислым газом, образует воду и карбонат калия.

 

Не нашли что искали? Вы можете оставить заявку, в форме обратной связи.

Портал Gosstanart.info не осуществляет коммерческой деятельности, не сотрудничает с рекламодателями, производителями товаров и компаниями предоставляющими услуги. Просьба, не обращаться с коммерческими предложениями! Вся информация, представленная на портале, результат независимых исследований и является свободно распространяемой информацией.

Главная  Новости портала   Черный список   Архив   Обратная связь

Перекачка и переработка растворимого калия – трудности с откачкой калийных прудов

Что такое калий?

Поташ – это соли, богатые калием, которые добываются из подземных месторождений, образовавшихся из испарившегося морского дна миллионы лет назад. Этот термин происходит от ранней технологии производства, при которой калий выщелачивали из древесной золы и концентрировали путем выпаривания фильтрата в больших железных горшках («горшечная зола»). Ранее было обнаружено, что калий является важным элементом для всех растений, животных и человека, что делает его идеальным удобрением. Калий является важным элементом, потому что при дефиците калия в почве используются удобрения, содержащие калий, чтобы повысить урожайность и улучшить качество растений.

Несмотря на то, что в истории человечества существовали различные методы производства калия, по мере развития технологий в 21 веке мы придумывали все более и более инновационные способы производства и переработки калия, включая использование мощных шламовых насосов. Основным соединением, которое добывается и перерабатывается для производства калия, является хлорид калия (KCL), который содержится в глубоких подземных месторождениях и рудах. Калийные руды также богаты хлоридом натрия (NaCl) среди других различных солей и глин.

Шахтная добыча чаще всего используется для добычи калийной руды, которую затем поднимают на поверхность, измельчают в порошок и перекачивают для дальнейшей переработки. Однако из-за больших начальных затрат (2-3 миллиарда долларов США) на запуск крупномасштабного проекта по добыче полезных ископаемых многие компании искали другие методы производства, включая добычу растворением и методы выпаривания из богатых калием соляных растворов, которые также включают использование шламовых насосов и насосов с высоким содержанием твердых частиц. .

Калий — это богатый ресурс, месторождения которого можно найти во многих странах мира. В настоящее время основная часть месторождений разрабатывается преимущественно в Канаде, а также крупными производителями в Китае, России, Восточной Европе, Чили и США.

Что затрудняет перекачку калия

Производство калия включает прокачку нагретой воды через рудное тело для растворения калия, а затем перекачку полученного солевого раствора на нефтеперерабатывающий завод для дальнейшего извлечения. Температура месторождения является важным компонентом, связанным с экономией средств при производстве калия. Как правило, необходимо достичь минимальной температуры 50 градусов по Цельсию, чтобы повысить растворимость поташа до желаемых потребностей. Так, чем выше температура пласта, тем выше выход хлорида калия в солевой раствор.

Что касается насосов, то при разделении и переработке поташа, достигаемых при добыче раствором или обычной подземной добыче, используются высокопроизводительные насосы, способные работать с высокоабразивными, горячими и едкими материалами без простоев. Из-за необходимости постоянной производительности производители калия должны быть осторожны при выборе лучшего насоса для работы. Стандартные центробежные или водяные насосы быстро изнашиваются и нуждаются в постоянном обслуживании и замене, что замедляет производство и значительно увеличивает затраты.

Как вы можете видеть на изображении ниже, поташ может быть очень абразивным и быстро изнашивает насосы, плохо приспособленные для работы с такими высокоабразивными материалами.

Почему насос EDDY идеально подходит для перекачки калия

По сравнению с центробежными насосами насос EDDY работает по-другому, чтобы увеличить срок службы насоса и увеличить производительность твердых частиц. Вместо использования закрытого рабочего колеса с критическими допусками, в насосе EDDY используется геометрически спроектированный утопленный вращающийся ротор, который генерирует мощность торнадо или вихревого тока внутри насоса. Кроме того, это отрицательное давление в месте, где вал ротора входит в корпус насоса, предотвращает преждевременный выход из строя уплотнения, что часто приводит к выходу из строя подшипников двигателя из-за воздействия жидкости системы или внешнего загрязнения.

Эти свойства дают насосу EDDY явное преимущество при перекачивании жидкостей с высокой вязкостью или жидкостей с высоким содержанием твердых частиц с постоянной скоростью потока. Кроме того, насос EDDY не подвержен засорению из-за отсутствия близких или критических допусков между ротором и улиткой. Это позволяет насосу EDDY легко пропускать твердые предметы, даже диаметром до 12 дюймов, обеспечивая надежную работу насоса в самых суровых условиях. С учетом всех этих факторов насос EDDY имеет самую низкую стоимость жизненного цикла среди всех шламовых насосов на рынке, что делает его идеальным для добычи и производства калия.

Варианты применения насоса

Затопленные всасывающие насосы

В затопленных всасывающих насосах перекачиваемая жидкость располагается над насосом. Когда насос расположен внизу, сила тяжести может подавать жидкость на всасывание насоса и поддерживать его в рабочем состоянии.

Погружные насосы

Насосы, полностью погруженные в жидкость, называются погружными насосами. Благодаря погружению в перекачиваемую жидкость нет необходимости в заливке.

Самовсасывающие насосы

В случае самовсасывающего агрегата насос и блок питания не погружаются в воду. Всасывающий шланг входит в навозную жижу, и устройство действует как мощный пылесос для влажной и сухой уборки. Может быть установлен на прицепе для дополнительной мобильности.

Сопутствующие товары

Шламовые насосы HD (для тяжелых условий эксплуатации)

Перекачивание вязкого красного шлама – особенности

Популярный шлам ry Насосы и дноуглубительные работы

Калийная статистика и информация | Геологическая служба США

Национальным информационным центром по минералам

Статистические данные и информация о мировом предложении, спросе и движении минерального сырья калий
 

растворимый калий, один из трех основных питательных веществ для растений; остальные представляют собой фиксированный азот и растворимый фосфор. Калий и фосфор являются продуктами добычи, а связанный азот производится из атмосферы с использованием промышленных процессов. Современная сельскохозяйственная практика использует эти основные питательные вещества в больших количествах, а также дополнительные питательные вещества, такие как бор, кальций, хлор, медь, железо, магний, марганец, молибден, серу и цинк, для обеспечения здоровья растений и их правильного созревания. Три основных питательных вещества для растений не имеют заменителей, но могут использоваться альтернативные источники питательных веществ для растений с низким содержанием питательных веществ, такие как навоз и гуано, костная мука, компост, глауконит и «цистерны» со скотобоен. Калий обозначает множество добытых и промышленных солей, все из которых содержат калий в водорастворимой форме.

Подпишитесь , чтобы получать уведомления по электронной почте, когда на эту страницу добавляется новая публикация. На вкладке «Вопросы» страницы настроек подписчика выберите «Калий» и любые другие варианты, которые могут вас заинтересовать.