Equipamento para separação e purificação por evaporação de sais mistos de potássio e sódio

Princípio do Processo

Cristalização por evaporação: A água na solução evapora por aquecimento. Quando a solução atinge a saturação, o sal começa a cristalizar e precipitar.

Controle de temperatura: A separação é obtida utilizando a diferença de solubilidade entre os sais de potássio e sódio em diferentes temperaturas, através da precipitação de sódio em altas temperaturas e da precipitação de potássio em baixas temperaturas.

Principais equipamentos e fluxo de processo

1. Cristalizador por evaporação:

Cristalizador por evaporação MVR: Emprega tecnologia de recompressão mecânica de vapor, comprimindo o vapor secundário gerado durante a evaporação e reutilizando-o para aquecer a matéria-prima líquida, melhorando a eficiência energética.

Evaporador de triplo efeito: Melhora a eficiência da evaporação e reduz o consumo de energia através da evaporação de múltiplos efeitos.

2. Cristalizador de Resfriamento: Utilizado para cristalização em baixa temperatura. O resfriamento físico e o vácuo de pressão negativa diminuem o ponto de ebulição da solução-mãe, fazendo com que o sal de potássio cristalize e precipite.

3. Unidade de Separação Centrífuga: Utilizada para separação sólido-líquido. A suspensão de sal cristalizado é centrifugada para obtenção do sal sólido e da solução-mãe centrifugada.

4. Espessante de sal: Utilizado para enriquecer a suspensão de sal cristalizado, aumentando a concentração de sal para posterior separação por centrifugação.

Fluxograma do processo

1. Pré-tratamento da matéria-prima: A solução contendo sais mistos de potássio e sódio é pré-tratada para remover impurezas.

2. Cristalização por evaporação: A solução pré-tratada é alimentada em um evaporador-cristalizador, onde o aquecimento e a evaporação fazem com que os sais se cristalizem.

3. Separação Sólido-Líquido: A suspensão de sal cristalizado passa por separação sólido-líquido em uma unidade de separação centrífuga, resultando em sal sólido e licor-mãe centrífugo.

4. Cristalização por Resfriamento: A solução-mãe centrifugada entra em um cristalizador de resfriamento, onde o resfriamento faz com que os sais de potássio se cristalizem.

5. Coleta e Embalagem do Produto: Os sais sólidos separados são secos e embalados para obtenção de sais de potássio e sódio de alta pureza.

Vantagens

Produto de alta pureza: Comparado aos processos tradicionais de separação extensiva de sais, a pureza do produto pode ser aumentada em 20% a 30%.

Ajuste flexível: Os parâmetros e processos de evaporação podem ser ajustados de forma flexível para águas residuais contendo potássio e sódio, provenientes de diferentes fontes e com composições complexas.

Economia de energia e proteção ambiental: O uso de equipamentos como os cristalizadores evaporadores MVR melhora a eficiência da utilização de energia e reduz o consumo energético.

Casos de aplicação

Indústria Química: Uma empresa química construiu uma unidade de separação com capacidade de processamento anual de 20.000 toneladas de sais mistos, produzindo cloreto de potássio de grau industrial com pureza de 92% e cloreto de sódio com pureza de 99,2%.

Produção de sais de lítio: No processo de produção de sais de lítio, a tecnologia de cristalização por evaporação é utilizada para tratar a solução-mãe da precipitação de lítio, obtendo-se subprodutos de sais de potássio e sódio de alta pureza.

Os equipamentos e processos de evaporação, separação e purificação de sais mistos de potássio e sódio apresentam amplas perspectivas de aplicação nas áreas química, de proteção ambiental e de reciclagem de recursos, melhorando efetivamente a utilização de recursos e reduzindo a poluição ambiental.