Вот в чём соль. Учёные придумали, как эффективней извлекать соли калия

Проблемой роста урожайности в сельском хозяйстве сегодня занимаются ведущие химики и биологи нашей планеты.

В мире активно увеличивается численность населения. В Африке уже сегодня есть проблема нехватки продовольствия. Как известно, для достижения максимальной урожайности, растение должно получить необходимое количество питательных веществ. Решением этой проблемы сегодня занимаются химики Пермского политехнического университета.

К необходимым элементам, в первую очередь, относят азот, фосфор и калий. Калий даёт высокие показатели урожайности. Работа аспиранта второго курса факультета химических технологий, промышленной экологии и биотехнологий Пермского Политеха Владимира Бурова связана с увеличением выработки калийных удобрений.

Китайский опыт

- Химией я занялся в 2013 г., одновременно с поступление на кафедру биотехнологии ПНИПУ. Став студентом третьего курса, меня пригласили на обучение в Китай. В 2017 г. поступил в Харбинский политехнический университет. Выучив за год китайский язык, в 2018 г. там поступил в магистратуру. Защитил в 2020 г. диплом. Пандемия вынудила меня вернуться в Пермь, на родной факультет. В октябре 2020 г. мой научный руководитель Владимир Пойлов предложил заняться темой «Сонохимической активация флотационных реагентов, используемых в калийной промышленности России», - рассказывает Владимир.

На сегодняшний день в мире калий извлекается из солей. Его добывают двумя способами. Первый метод энергоёмкий и опасный, применяется лишь потому, что даёт высокую эффективность. Второй - метод пенной флотации. Суть его в том, что к исходной смеси пород добавляются реагенты, которые её вспенивают. После этого соль калия поднимается на поверхность пены, а все остальные вещества оседают.

Использование технологии, которую разрабатывает Владимир со своей командой, позволит снизить издержки и увеличить эффективность извлечения хлорида калия, который используется в качестве одного из основных минеральных удобрений в сельхоз промышленности.

Земля богата

Одно из крупнейших в мире мест залежей калия: Верхнекамское месторождение калийно-магниевых солей – располагается на территории Пермского края.

В этом месторождении калий находится в виде соли KCl. Для отделения его от других предпочтение отдаётся пенной флотации, как наиболее эффективному. Однако эта технология имеет недостаток - повышенный расход дорогостоящих реагентов, без которых невозможно отделение хлорида калия.

- Наша научная команда малого инновационного предприятия «УРАЛХИМТЕХ», созданного на базе кафедры «ХТ» ПНИПУ, нашла решение сложной проблемы, создав уникальную технологию сонохимической (ультразвуковой) активации этих реагентов, - продолжает Владимир. - Идея заключается в обработке смеси реагентов ультразвуком. Под действием ультразвуковых волн необходимой мощности и длительности, происходит более интенсивное разделение реагентов по всему объёму смеси, что повышая эффективность метода. После ультразвуковой обработки уменьшается расход реагентов и улучшается извлечение хлорида калия.

Ещё одно важное преимущество технологии – адаптивность. Это значит, что её можно использовать на действующем оборудовании предприятия без большой модернизации. Учёные уже завершили все предварительные испытания и получили первые результаты. Теперь они начинают настройку для практического испытания своей установки на одном из производств.

Напомним, что в Прикамье есть три крупных предприятия, занимающихся добычей калиевых солей.

Также инновационный метод наших учёных может применяться для добычи не только калия, но и железа, и даже золота.