Способ обогащения природного карналлита Советский патент 1985 года по МПК C01D3/04 

11 Изобретение относится к переработке природных минерапов, конкретно к извлечению хлорида калия из природного карналлита. Известен способ обогащения карналлитовых смешанных солей, содержащих наряду с карналлитом сильвин , соглас но которому указанные соли, предварительно измельченные, электростатически разделяют в две стадии, после химического кондиционирования на первой стадии отделяются компоненты не содержащие калия. До подачи на вто рую стадию полученный на первой стади предконденсат, содержащий карналлит, обрабатывают другим кондиционирующим средством, а потом электростатически разделяют на фракции: богатую сильвином, но бедную карналлитом и богатую карналлитом, но бедную сильвином Однако эти фракции еще содержат значительные количества побочных компонентов. Технически чистый хлористый калий из полученных фракций получают раств рением из карналлита, содержащего ок ло 55 вес.% KCbMg Clj- , 30 вес. каменной соли, 10 вес.% кизерита и примеси, а также из кapнaллитa содер жащего 80 вес,% KCt-MgCPj-HjO, 1 5 вес.% каменной соли, небольщое количество кизерита и другие примеси. Вначале из воды и пригодных для да ного способа щелочей получают щелочь растворитель, включающую около 190 г/л хлористого магния и около 40 г/л хло ристого калия. После нагревания в не вводят природный карналлит или концентрат карналлита, попуча. горячий раствор, содержащий 270-300 г/л хлористого магния и 125 г/л хлористого калия. При охлаждении этой щелочи образуется кристаллизат, состоящий приблизительно, на 70% из хлористого калия, при этом около 80% этого коли чес.тва получено из исходного материала. Оставшийся после отделения хлористого калия маточный раствор выпаривают, большую чать содержащейся в этой щелочи каменной соли кристаллизуют и отделяют. Из оставшейся горячей щелочи вьтадает в виде осадка при охлаждении технически чистый искусственный карналлит, который отделяют разлагают в холодном состояНИИ с помощью богатой калием покрывающей щелочи с добавлением воды, в результате чего образуется мелко2кристаллический хлористый калий, отделяемый в качестве продукта l , Большая часть карналлита в настоящее время обогащается указанным способом .растворения. Недостатком-способа является высокий расход энергии, кроме того, отделяются компоненты например, каменная являющиеся ценными веществами при добыче калийных солей. Цель изобретения - упрощение способа при обогащении сырья, содержащего 40-90 мас.% карналлита, 1050 мас.% каменной соли которое может также содержать 10,5-11,0 мас.% тахгидрита, и обеспечение возможности получения из обогащенного карналлита хлорида калия с содержанием KjO 58,0-61,2 мас.% разложением водой при 20-30 С. Указанная цель достигается тем, что согласно способу обогащения природного карналлита, включающему измельчение исходного сырья, обработку его кондицинируюшлм средством, трибоэлектрическое заряжение в присутствии воздуха и электростатическое разделение на карналлит и каменную соль в две стадии, исходное сырье измельчают до размера частиц 0,11,0 мм, в качестве кондиционирующего средства используют ортокреоотиновуи кислоту и/или салициловую кислоту, и/или алифатические жирные кислоты с 6-14 атомами углерода в количестве 50-200 г/т, заряжают трибоэлектрически при относительной влажности воздуха 4-15% при 20-80с и электростатическое разделение проводят при напряженности 4-5 кВ/см. При обогащении сырья, содержащего более 70 мас.% карналлита, остаток после вьщеления карналлита на первой стадии подают на вторую стадию и полученный обогащенный карналлит с двух стадий направляют на разложение водой. Кроме того, при обогащении сырья, содержащего менее 70 мас.% карналлита, выделенный после первой стадии карналлит подают на втор-ую стадию, остаток второй стадии возвращают на первую стадию, а обогащенный карналлит направляют на разложение водой. Природный карналлит или карналли- товые смешанные соли содержат наряду с 40-90 вес..% KCf-Mg Clf еще 50-10 вес.% каменной соли и 10 вес.% TaxrHApHTa,(2MgCf. CaCPj-IZH O) , а также другие примеси в меньших количествах вследствие этого считаются смесями,минеральных веществ. Способ осуществляют следуюво им образом. Минеральные вещества размалывают сначала до разрушения возможных срастаний, т.е. до среднего размола зерен менее 1 мм. Количество зерен с диаметром менее О,1 мм в размолотой смеси минеральных веществ должно быть минимальным. Содержание тахгидрита в природных карналлитах или карналлитовых смещан ных солях нецелесообразно для обогащения смесей минеральных веществ, поскольку при холодном разложении содержащей тахгидрит смеси минеральных веществ требуется большее количество воды, что вызывает повышенные потери ценных калийных веществ. К размолотой смеси минеральных ве затем примешивают кондициониру щие средства 50-200 г/т, в качестве, которых применяют салициловую, орто крезотиновую, алифатические жирные кислоты с 6-14 атомами углерода в молекуле, которые можно исJrIoльзoвaть отдельно или в смеси. Кондиционирующие средства улучшают трибоэлектрическое заряжение карналлита относительно каменной соли. Он примешиваются к размолотой смеси минеральных веществ в высокодисперсном состоянии. Тонкая дисперность достигается тем, что кондиционирующие сре ства наносятся на высокодисперсный порошок распылителем в виде раствора или суспензии, либо расплавом с помощью распыляющих устройств или в ви де пара на смесь минеральных веществ которую во время нанесения целесообразно подвергать циркуляции, перемешивать или удерживать в кипящем слое Смесь минеральных веществ нагревают предпочтительно в сушилке с кипящим слоем или в другом сушильном устройстве до 20-80с и приводят в равнове сие воздухом с относительной влажностью 4-15%. Движение смеси минеральных веществ целесообразно регули ровать так, чтобы отдельные частицы кристаллов часто контактировали друг с другом, чем можно вызвать переход заряда С соответствующих имеющих про тивоположный знак заряда контактирую щих частиц, если эти частицы имеют различную диэлектрическую постоянную или если у них вследствие кондиционирования диэлектрические постоянные поверхностных слоев различны. Обработанную таким образом смесь минеральных веществ вслед за этим при сохранении температуры и относительной влажности воздуха, окружающего смесь, подают на сепаратор свободного падения, между электродами которого поддерживают электрическое поле с напряжением от 4 до 5 кВ/см. При пробое электрического поля карналлит направляют к положительному электроду, а каменную соль к отрицательному таким образом, чтобы было возможно раздельное накопление этих продуктов. Так называемый промежуточный продукт, проходящий электрическое поле сепаратора свободного падения без отклонения, вновь подают на сепаратор свободного падения вместе с загружаемым продуктом. Отклоненный в направлении положительного электрода сепаратора свободного падения и собранный там -концентрат карналлита можно непосредственно подавать для следующего за этим холодного разложения водой, если в качестве исходного материала применено сьфье с содержанием более 70 вес.% карналлита. При этом разделении образуется концентрат каменной соли, содержащий еще пригодное для использования количество карналлита. Этот концентрат без дополнительного кондиционирования или перемены относительной влажности контактного воздуха подают на вторую электростатическую стадию разделения, т.е. электростатический сепаратор свободного падения с напряжением поля от 4 до 5 кВ/см, и там вновь разлагают на концентрат карналлита и концентрат каменной соли, которые снимаются раздельно. Концентрат карналлита вместе с концентратом карналлита первой стадии разделения подают на холодное разложение водой, а концентрат каменной соли как остаток выбрасывают. При применении сырья с содержанием менее 70 вес.% карналлита на первой электростатической стадии разделения получают только сильно обогащенный карналлитом предконденсат и выбрасываемый концентрат каменной соли. Этот предконденсат карналлита без дальнейшей обработки подают на вторую электростатическую стадию разделения, . сепаратор свободного падения с напряжением поля от 4 до 5 кВ/см.. В качестве продукта из этой стадии разделения можно снят концентрат карналлита, который подают на холодное разложение водой. Концентрат каменной соли, образующийся при этом на второй стадии разделения, возвращают на первую электростатическую стадию разделения и тем самым со свежим загружаемым материалом вводят в электростатический сепаратор свободного падения. Образующийся при каждом проходе через се паратор промежуточный продукт снова примешивают к вводимому в тот же сеп ратор загружаемому материалу. В смеси минеральных веществ испол зуемой для осуществления предлагаемого способа, могут содержаться еще 10 вес.% тахгидрита, которые отделяю ся на электростат11ческих стадиях раз деления вместе с каменной солью и удаляются. Получаемые при этом конце траты карналлита содержат менее 2,5 вес.% каменной соли и могут быть разложены в холодном состоянии в необходимом для растворения карналли та количестве воды при температурах от 20 до . Образующийся хлорид калия содержит по меньшей мере 58 вес.% KjO и отделяют от маточного раствора, который, как Q -щелочь, можно продолжать переребатывать, например, на хлориде магния. Холодное разложение целесообразно производить при относительной влажности воздуха 15%,В двух последовательно включенных сепараторах свобод ного падения с вертикально установленными трубчатьми электродами длиной по 170см производят разделение загружаемой в количестве 32,1 т/ч кондици онированной смешанной соли при напря жении поля 4,5 кВ/см. Из первого сепаратора свободного падения выделяется остаток в количестве 12,1 т/ч следующего состава, вес.%: карналлит 13,0, тахгидрит 25 каменная соль 61,7. Его выбрасьшают Образующийся на каждой стадии разделения промежуточный продукт примешивают к загружаемому на той же стадии материалу. Из второго сепаратора свободного падения в качестве промежуточного продукта выводят концентрат карналлита в количестве 20 т/ч следующего состава, вес.%: карналлит 95,4, тахгидрат 1,6, каменная соль 3,0. Этот концентрат карналлита разлагают в холодном состоянии посредством 10,5 т/ч воды в обычной установке для разложения. При этом получают 26,1 т щелочи, содержащей 25,6 вес.% хлорида магния, 3,3 вес.% хлорида калия, 2,1 вес.% хлорида натрия и 0,26 вес,, хлорида кальция в растворенном виде, а также 4,3 т хлорида калия и 0,07 т хлорида натрия в виде твердого криг сталлизата. 4,37 т кристаплизата с содержанием К,О 61,2 вес.% отделяют от щелочи, промывают и высушивают в качестве продукта. Пример 1. Карналлитовую смешанную соль, содержащую 48,4 вес.% карналлита, 11,0 вес.% тахгидрита и 40,6 вес.% каменной соли размалывают до размола зерен менее 1 мм. Вслед за этим к продукту помола в смесителе Лёдиге примешивают 75 г/т ортокрезотиновой кислоты при интенсивном перемешивании. Образующийся при этом продукт трибоэлектрически заряжают в сушилке с кипящим слоем при 46 с относительно,й влажностью воздуха 12,5% и подают на два последовательно включенных сепаратора свободного падения с вертикально установленными трубчатыми электродами по 170 см длиной. Б них производят разделение загружаемой в количестве 43,5 т/ч кондиционированной смешанной соли при напряжении поля 4,5 кВ/см. Из первого сепаратора свободного падения вьщеляется остаток в количестве 23,5 т/ч следующего состава, вес.%: карналлит 8,3, тахгидрат 19,1, каменная соль 72,6. Его выбрасывают. Образующийся на каждой стадии разделения промежуточный продукт примешивают к загружаемому на той зке стадии материалу. Из второго сепаратора свободного падения в качестве промежуточного продукта выводят концентрат карналлита в количестве 20 т/ч следующего состава, вес.%: карналлит 95,4, тахгидрит 1,6, каменная соль 3,0. Этот концентрат карналлита разлагают в холодном состоянии посредством

7 11538228

10,5 т/ч воды в ббычной установкемывают и высушивают в качестве продля разложения. При этом получаютдукта. 26,1 т щелочи, содержащей 25,5 вес.

хлорида магния, 3,3 вес.% хлоридаПредлагаемый способ позволяет

калия, 2,1 вес.% хлорида натрия и5 получать из карналлитовых смешанных

0,26 вес.% хлорида кальция в раство-солей, содержащих каменную соль, техренном виде, а о-акже 4,3 т хлориданически чистый хлорид калия с содеркалия и 0,07 т хлорида натрия вжанием калия более 58 вес.Х, преимувиде твердого кристаллизата. 4,37 тщественно более 60 вес. меньшими

кристагшйзата с содержанием KjO в сравнении с известными способами

61,2 вес.% отделяют от щелочи, про-расходами на энергию и аппаратуру.

1. СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ПРИРОДНОГО КАРНАЛЛИТА, включающий измельчение исходного сырья, обработку его кондиционирующим средством, трибоэлектрическое заряжение в присутствии воздуха и электростатическое разделение на карналлит и каменную соль в две стадии, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа при обогащении сырья, содержащего 40-90 мас.% карналлита, 10-50 вес.% . каменной соли, которое может также содержать 10,5-11,0 масЛ тахгидрита, и обеспечения возможности получения из обогащенного карналлита хлорида калия с содержанием КзО 58,061,2 мас.% разложением водой при 20-30С, исходное сырье измельчают до размера частиц 0,1-1,0 мм, в качестве кондиционирующего средства используют ортокрезотиновую кислоту, и/или салициловую кислоту и/или алифатические жирные кислоты с 6-14 атомами углерода в количестве 50200 г/т, заряжают трибоэлектрически при относительной влажности воздуха 4-15% при 20-80°С и электростатическое разделение ведут при напряженности 4-5 кВ/см. 2.Способ по п. 1, отлича ю-, щ и и с я тем, что при обогащении сырья, содержащего более 70 мас.% карналлита, остаток после вьщеления карналлита на первой стадии подаСО ют на вторую стадию и полученный обогащенный карналлит с двух стадий направляют на разложение водой. 3.Способ ПОП.1, отлича5 ющийся тем, что при обогащении сырья, содержащего менее 70 мас.% карналлита, выделенный после первой стадии карналлит подают на вторую стадию, остаток второй стадии возвращают на первую стадию, а обогащенный карналлит направляют на разложение водой.