У статті викладено результати попереднього калібрування за стандартними зразками (СЗ) і градуювання автоматичного радіометричного аналізатора вмісту калію (КСl) у потоці карналітового розчину на заводі калійних добрив ВАТ "Оріана", а також повірки його роботи за даними випробувань потоку двома хімічними лабораторіями з полум'яно-фотометричним визначенням вмісту калію в пробах. Зроблено оцінку систематичних похибок, встановлено причини виникнення випадкових похибок випробування, яке проводилося цеховим технологічним персоналом, через несинхронність пробовідбору із реєстрацією показників автоматичного аналізатора. Показані переваги автоматичного контролю даного параметра над дискретним та його техніко-економічні можливості з ресурсо- і енергозбереження.

Наведено результати експериментальних досліджень з комплексної переробки розчинів хвостосховищ калійних виробництв на товарні продукти: технічний хлорид натрію, безхлоридне калійне добриво та кондиційний хлоридмагнієвий розчин. Здійснено випробування розробленого процесу переробки таких розчинів на експериментальній установці. Запропоновано принципову схему процесу.

Наведено результати досліджень вилучення галіту з галіто-лангбейнітового залишку в різних розчинниках (воді, 15 %-вому розчині NaCl, розведених каїнітових розчинах і водних розчинах хлориду та сульфату моноетаноламонію). Експериментально визначено оптимальні умови одержання цього продукту, а саме: температура - 20 <$Esymbol Р>C, тривалість процесу - 7 - 10 хв, інтенсивність перемішування - <$E roman Re sub відц~=~1100>, масове співвідношення Т:Р = 1:3. Наведено кінетичні закономірності екстрагування <$E roman Cl sup -> і <$E roman К sup +> за температур 20 - 60 <$Esymbol Р>C та різних гідродинамічних умов. Досліджено процес регенерації відпрацьованого екстрагента його випарюванням у дві стадії. Запропоновано принципову технологічну схему процесу.

Надано оцінку хімічних елементів біотиту та мусковіту за методом природної масової рівновартості. Переважну цінність слюд складають рідкісні метали - літій, рубідій, цезій, галій, скандій та інші, тому слюди повинні використовуватись комплексно. Для одержання місцевих калійних добрив за спрощеною технологією запропоновано гранулювати розмелені глауконіт, біотит, мусковіт, гідрослюди подачею кислотних розчинів і прожарювати гранули за температури 400 - 500<$E symbol Р>C. Наведено дані щодо засвоюваного калію в добриві залежно від умов гранулювання та прожарювання.

Розроблено технологію переробки полімінеральних калійних руд Прикарпаття з попередньою конверсією важкорозчинного лангбейніту за присутності карналіту та карналітового розчину в легкорозчинний каїніт. Визначено оптимальні умови процесу конверсії. Наведено порівняльні техніко-економічні показники схем переробки полімінеральних руд. Розраховано матеріальні баланси. Показано, що за новою технологією досягається витяг у добриво <$E roman K sup +> 84,7 % і <$E roman Mg sup 2+> - 73,6 %. Одержане сульфатне калійно-магнієве добриво містить менше 2 % <$E roman Cl sup ->.

Показано важливість калію та магнію в протіканні обмінних процесів у сільськогосподарських культурах і організмі людини, наявність значних запасів полімінеральних калійних руд в Україні та технології їх переробки, спад виробництва безхлоридних калійних добрив в останні роки та необхідність його відновлення.

Наведено результати досліджень з випарювання нейтралізованих різними реагентами кислотносольових розчинів, які були одержані розкладом важкорозчинної калійної руди в розчинах нітратної кислоти. Встановлено, що одноступеневим випарюванням можна одержувати комплексні добрива, які містять чотири поживні компоненти - азот, калій, магній, сірку, а багатоступеневим - виділяти частину KNO3 і K2SO4 з перероблюваних систем. Для нейтралізації кислотносольових розчинів рекомендовано використовувати аміак. Наведено принципову схему перероблення руди.

Для оцінки можливостей нітратнокислотної переробки калійних руд Прикарпаття досліджено нейтралізацію кислотно-сольових розчинів реагентами NH3, CaO, MgO, розчинами KOH, KOH з KCl. Встановлено значний висолювальний вплив аміаку на сульфатні солі в процесі нейтралізації, а також очистки кислотно-сольових розчинів від <$E roman Ca sup 2+> під дією нейтралізуючих реагентів, особливо KOH. Наведено вихід солей та склад нейтралізованих розчинів і сольових осадів. Одержані результати дозволяють вибрати нейтралізуючий реагент і умови проведення процесу залежно від необхідного асортименту продукції та техніко-економічних чинників.

Досліджено процес перероблення розчину, одержаного після стадії екстрагування хлоридних мінералів із полімінеральної калійної руди 50 %-им водним розчином ізопропілового спирту (ІПС), який утворює дві рідкі фази: водну та спиртову. Остання являє собою водний розчин ІПС з незначним вмістом хлоридних солей, тому вона може повертатися на стадію екстрагування. З водної фази регенерували водний конденсат ІПС, який використовували для приготування початкового екстрагента, хлорид натрію та суміш хлоридів калію і натрію постадійним випаровуванням. Охолодження випареного розчину до +15 <$E symbol Р>C дозволило виділити шеніт, а виморожування за (-10) <$E symbol Р>C - хлорид калію.

Досліджено процес розчинення водою полімінеральної калійної руди, визначено оптимальні умови одержання насиченого розчину. Встановлено залежність ступеня витягу іонів калію і магнію та сульфатів від співвідношення мас руди і води. Показано, що розчиненням у воді досягається високий ступінь витягу цінних компонентів руди. Одержаний розчин може перероблятись на шеніт і натрію хлорид. Встановлено також, що за співвідношення мас руди і води менше 1:1,04 вміст у лангбейніто-полігалітовому залишку після висушування становить <$E roman {K sub 2 O}> - 19,5 - 20,0 %, MgO - 16,1 - 16,7 %, <$E roman SO sub 4 sup 2-> - 62,5 - 62,9 % і <$E roman Cl sup -> - 3,4 - 4,1 %, тому він може слугувати як безхлоридне калійно-магнієве добриво. За іншими технологіями нерозчинний залишок руди є відходом виробництва.

Досліджено вплив концентрації MgCl2 у розчині, а також домішок солей CaCl2, NaCl, MgSO4 на синтез карналіту із кристалічним KCl за температури <$E 60~symbol Р roman C>. Установлено, що вказані солі зменшують ступінь конверсії KCl у карналіт. Найвищий ступінь конверсії досягається за концентрації MgCl2 у рідкій фазі 30,0 - 31,0 %.

Досліджено розчинення лангбейніто-полігалітового концентрату у 15 % розчині хлоридної кислоти за різних масових співвідношень між твердою і рідкою фазами; визначено оптимальне значення цього чинника, яке забезпечує 93 % ступінь вилучення <$E roman K sup +> у розчин. Запропоновано висолювати шеніт із одержаного розчину ацетоном. Вихід шеніту за калієм становить 92 %, а за магнієм - 56 %.

Досліджено двостадійне розчинення полімінеральної калійної руди у воді та 20 %-у розчині HNO3 за звичайних температур, шо дозволяє досягти 96 % витягу <$E roman K sup +> і 72 %-го <$E roman Mg sup 2+>. Нейтралізацією кислотно-сольового розчину аміаком і подальшим зневодненням можна одержати добриво, яке містить (%): N 17 - 18; K2O 6 - 8; MgO 10 - 12.

Досліджено висолювання сульфатних солей із розчинів, одержаних розчиненням полімінеральної калійної руди, етанолом і випарювання маточних розчинів після висолювання. Встановлено, що кристалізація безхлоридного сольового осаду відбувається за співвідношення між розчином і етанолом 1:(0,6 - 0,8), а випаровуванням маточного розчину до ступеня 80 - 82 % можна регенерувати етанол та одержати технічний NaCl.

Розроблено технологію переробки нагромаджених сольових розчинів Домбровського кар'єру з одержанням високоякісного калійно-магнієвого добрива і технічної солі. Розраховано матеріальні баланси, витратні норми і собівартість 1 т калімагнезії. Показано, що нова технологія забезпечує вилучення в добриво <$E roman K sup +> - 90,0 %, <$E roman Mg sup 2+> - 36,4 % і <$E roman SO sub 4 sup 2+> - 94,4 %.

На підставі досліджень екстраційної здатності розповсюджених у калійній промисловості екстрагентів зроблено вибір 32 %-ого водного розчину хлориду моноетаноламонію. Розроблено способом одержання безхлоридного кінцевого продукту з високим виходом. Розглянуто кінетичні закономірності процесу екстрагування з галіто-лангбейнітового залишку іонів калію та хлору у вибраному водно-органічному розчиннику. На підставі дослідження стадій екстрагування, фільтрування кінцевого продукту, регенерації відпрацьованого екстрагента з одержанням супутніх товарних продуктів - технічного хлориду натрію та безхлоридного калійно-магнієвого добрива встановлено технологічний режим. Розроблено безвідходну циклічну технологічну схему процесу одержання лангбейнітового концентрату. Надано техніко-економічну оцінку створеної технології.

Встановлено, що розчинення руди доцільно проводити водою, за цієї умови ступінь вилучення цінних компонентів руди зростає, зменшуються об'єми рідких фаз, які необхідно нагрівати, значно спрощується технологічний процес. Визначено, що одержаний сольовий розчин є недостатньо насиченим за іонами <$Eroman {K sup + ,~Mg sup 2+ ,~SO sub 4 sup 2- }>, тому він може частково донасичуватись калійно-магнієвими солями штучного каїніту. Внаслідок нагрівання одержаної суспензії до 375 К відбувається конверсія з утворенням дрібнодисперсного лангбейніту, який після охолодження та відділення великокристалічного натрію хлориду перетворюється у шеніт. Вивчено кінетичні закономірності процесу конверсії лангбейніту в середовищі полікомпонентного розчину у шеніт і розраховано енергію активації. Досліджено вплив температури, концентрації магнію хлориду у рідкій фазі, гідродинамічних умов на ступінь конверсії лангбейніту в шеніт. Запропоновано дві технологічні схеми переробки полімінеральної калійної руди та нагромаджених сольових розчинів калійного виробництва з одержанням високоякісної калімагнезії, безхлоридного калійно-магнієвого добрива пролонгованої дії, технічної солі та розчину магнію хлориду. Проведено техніко-економічний аналіз розроблених технологічних схем і розраховано матеріальні баланси кожної стадії.

Розроблено технологію переробки полімінеральної калійної руди з конверсією важкорозчинних мінералів у каїніт. За лабораторних умов досліджено процес конверсії лангбейніту з оборотними солями в каїніт. Вивчено кінетику процесу конверсії лангбейніту з карналітом та карналітовим розчином у каїніт. Визначено оптимальну температуру конверсії, розраховано енергію активації, константи швидкості процесу конверсії за різних температур, тепловий ефект реакції конверсії лангбейніту в каїніт. Вивчено вплив концентрації <$Eroman MgCl sub 2> та pH хлоридмагнієвого розчину, домішок легкорозчинних солей і глини на ступінь конверсії лангбейніту. Досліджено поведінку інших важкорозчинних мінералів полімінеральної калійної руди (кізериту, полігаліту) в хлоридмагнієвому розчині. Здійснено порівняльне вивчення способів переробки руди конверсією лангбейніту з оборотними солями в каїніт та з водою - в шеніт, показано переваги конверсії лангбейніту в каїніт. Запропоновано дві технологічні схеми переробки полімінеральної калійної руди з конверсією важкорозчинних мінералів у каїніт. За першою схемою всю руду подано на конверсію, а за другою - на першій стадії розчиняють легкорозчинні мінерали з одержанням ненасиченого за іонами <$Eroman {K sup + ,~Mg sup 2+ ,~SO sub 4 sup 2- }> розчину, а нерозчинений залишок, що містить важкорозчинні мінерали, піддано конверсії. Розраховано технологічні та техніко-економічні показники для технології переробки калійної руди з попереднім розчиненням легкорозчинних мінералів, а також матеріальні баланси кожної стадії. Встановлено, що витяг у добриво <$Eroman K sup +> становить 84,7 %, <$Eroman Mg sup 2+> - 73,6 %.

Захищаються результати теоретичних і експериментальних досліджень, виконаних для розробки технології переробки високохлоридного виробничого шеніту на високоякісне безхлоридне калійно-сульфатне добриво з використанням селективного екстрагента на базі моноетаноламіну. Досліджені фазові перетворення солей, що містяться у вихідному напівпродукті, у водно-органічному середовищі, визначені закономірності впливу технологічних параметрів на основі стадії одержання безхлоридного калійного добрива. Розроблено технологічний режим і технологічну схему процесу одержання безхлоридного калійного добрива, доведено економічну ефективність розробленої технології.

Захищаються результати теоретичних та експериментальних досліджень, виконаних для розробки трьох принципово нових технологій оксиду магнію з відхідних хлоридмагнієвих розчинів, безхлоридних калійних добрив на базі хлоридвмісного напівпродукту (шеніту) і повної переробки розчинів хвостосховищ калійних виробництв. Обгрунтовано методологічні принципи застосування органічних реагентів і розчинників селективної дії, що дало можливість одержати високоякісні кінцеві продукти з високим виходом, забезпечити ресурсо- та енергозбереження, вирішити ряд питань охорони довкілля. Наведено дані щодо економічної ефективності впровадження запропонованих технологій.