Способ извлечения хлорида калия из карналлитовой руды Советский патент 1985 года по МПК C01D3/08 

f Изобретение относится к обработк карналлитовых руд, более конкретно к способу извлечения из них хлорида калия. Известен способ обработки карнал лита в глубине шахты путем нагнетания в залежи маточного раствора для растворения карналлита без разложения . Полученный раствор подают навер концентрируют вьтариванием для пере кристаллизации карналлита. Далее осажденный карналлит обрабатывают водным раствором хлорида магния, насыщ нным хлоридами натрия и калия, с вьщелением из раствора выпавшего в осадок искусственного сильвинита с последующим извлечением из него хлорида калия lj . Недостаток способа заключается в значительном расходе рассола и, ел довательно, в значительных затратах энергии, необходимых для вьтаривания этого рассола и перекристаллизации карналлита. Известен также способ извлечения хлорида калия из карналлитовой руды путем разложения карналлита на глубине водным раствором хлорида магния, насыщенным хлоридами натрия и калия, и извлечения непосредственно из образующихся полостей искусственного сильвинита 2 В данном случае сильвинит отклады вается на стенках .и на дне полости и не поддается, за исключением отдельных мест, любым попыткам его рас творить , или образовать суспензию, т.е. указанный способ позволяет извлекать только хлорид магния и хлорид калия,которые находятся в растворенном состоянии в растворяющем кар наллит рассоле. Хлорид калия, которьй извлекают таким способом, составляет только 15 20% от общего количества, содержащегося в обрабатываемой руде. Данный способ позволяет значитель но снизить расход растворяющего рассола, но достаточно сложен... Цель изобретения - упрощение способа и обеспечение возможности осуществления его в месте залегания руд Указанная цель достигается тем, что согласно способу извлечения хлорида калия из карналлитовой руды, включающему разложение руды водным раствором хлорида магния, насьпценным хлоридом натрия и хлоридом калия, ра 23 ложение, осуществляют в присутствии ацетата жирного амина в количестве 200-500 г/т руды и агента, вызываю-щего выделение газа в растворе, в качестве которого берут перекись водорода в количестве 5,5-10,0 кг/т руды или смесь, содержащую мочевину в количестве 6 кг/т руды, нитрит натрия в количестве 14 кг/т руды и 38%-ную соляную кислоту в количестве 500 см /т РУДЫ. Предлагаемый способ можно использовать на любых установках, на которых карналлитовую руду разлагают рассолом с целью осаждения искусственного сильвинита. Этот способ позволяет одновременно осуществлять разложение карналлита и отделение сильвинита. Установлено, что агент флотации .-;акрепляется на затравочном кристалле хлорида калия, образующегося в процессе разложения карналлитовой руды. Таким образом, непосредственно получают затравочный кристалл хлорида калия, одновременно гидрофобный и аэрофильный. Поэтому пузырьки газа, образующиеся в результате его вьщ;еления,гфедпочтительно закрепляются на хлориде калия, и они выводят хлорид калия вместе с хлоридом натрия на поверхность рассола в процессе разложения. Таким образом, осуществляется предварительная концентрация сильвинита в полости и, следовательно, сильвинит Бпходит на поверхность шахты уже обогащенным. Агентом флотации для хлорида калия может быть любой известньй агент флотации, пригодный для обработки флотацией сильвинита. Им может быть, например, жирньй амин или смесь жирных аминов, содержащих 12-20 атомов углерода, или соль этих аминов, или смеси амина. Такой солью может быть, в частности, хлоргидрат или ацетат. Добавкой, способной вызвать выеление газа в рассоле, может быть икарбонат, азонитрил, производное -нитрозо или перекись. В частности, ожно использовать промыщпенный проукт, который не взаимодействует с оставляющими руды, такой, как переисное соединение, например, в форе перекиси водорода. Заметим, что азложению перекиси водорода благоприятствует высокая концентрация нонов в рассоле.

Количество используемого агента флотации в общем случае изменяется в области 200-500 г/т извлекаемого КС L.

Количество добавок, способных вызвать выделение, газа в рассоле, зависит от вида добавки. В случае перекиси водорода это количество приблизительно, составляет 5,5-10,0 кг на тонну извлекаемого КСЕ.

При осуществлении разложения карналлитовой руды на месте залегания в полость подают либо отдельно, либо по одному трубопроводу рассол с одной стороны и агент флотации с добавкой, способной вызвать выделение газа в рассоле, с другой. Агент флотации и пузырьки газа закрепляются предпочтительно на осажденном КС€ и увлекают его вместе с NaCt в виде пены на поверхность рассола в полости. Эта пена увлекается поднимаюшJ мcя потоком рассола по трубопроводу, установленному для этой цели. На поверхности шахты пену отделяют от рассола. Пена, содержащая искусственный сильвинит, обогащается КСt либо просто при помощи промывки, либо при помощи другой известной процедуры с тем, чтобы получить экономически эффективное содержание КС &.

Фракция рассола, отделенного от пены, может быть вновь направлена в полость с тем,чтобы обеспечить соответствующий поднимающийся поток. Такая рециркуляция позволяет также рециркулйровать некоторые количества агента флотации или добавки, способной вызвать выделение газа, которые не прореагировали, и, следовательно, тем самым ограничить расход реагенто

Пример 1. Грубо измельчают 100 г карналлита с усредненным составом,%: ,; КСЕ 24,8; 36,0; NaCE 7,5, и полученные куски смеишвают с раствором, состоящим из 45 смводы, 3 см перекиси водорода в tlO объемах (или 10 кг/т руды) и 2 см 1%-ного раствора ацетата жирноге амина (или 200 г/т руды). Для извлечения сильвинита осуществляют циркуляцию из расчета 500 см /ч магнийсодержащего рассола, насьвденного КС и NaCC, содержащего 300 г/л MgC Поддерживают постоянным состав рециркулируемого рассола. Образуется пена, которая собирается и сушится.

Таким образом, получают высушенный флотоконцентрат, имеюш1Й следующий состав,г: КС Е 18,04; NaCC 0,25; MgCC 0,72. Флотоконцентрат состоит на 92,5% из KCf. Высушенный концентрат имеет следующий состав, г: КСе.3,25; NaC 5,70; MgCeo,19.

Выход извлеченного КСf-относительно КС , содержащегося в руде, составляет 72,5%.

Пример 2. В блоке карналлитовой руды с размерами 14 х 19 х 19см сверлят отверстие, в которое помещается трубка для введения рассола для разложения руды, в это же отверстие вводят вторую трубку для извлечения пульпы продукта разложения. В полость вводят из расчета 420 см /ч магнийсодержащий раствор, имеющий следующий состав, г/л: MgCt 252; KCt 59; NaCt 56, в который добавляют 18 см раствора, содержащего 6 об.% перекиси водорода в 110 объемах (или 5,5 кг/т руды) 20 см 1%-ного раствора ацетата жирного амина (или 200 г/т руды) и 74 см воды.

Растворяют 1,6 кг руды и испытание :прекращают, . когда процесс растворения достигнет внешней стенки блока. Получают руду (1600 г) после разложения, содержащую, г: КС1 396,8; MgC 507,2,- Nace 120; 576,0. .

Высушенный флотоконцентрат (330 г) содержит,г: КСе 254,6; NaCE 29,8iMgC& 21,3; HgO 24,3 (кристаллизационная). Содержание извлеченного КС 6 77%.

Отработанный маточный раствор содержит, г/л: HgC(y3Qr, KCt 45; NaCt 36; HjO 888.

Выход извлеченного КС в пересчете на руду после разложения составляет 64,2%.

Пример 3. В блоке карналлитовой руды размером 18xt8x20 см сверлят отверстие диаметром 3,2 см на глубину 1-2 см. В это отверстие вставляют 2 трубки (одна для подачи раствора разложения, другая - для подачи реагентов) и еще одну трубку для извлечения пульпы. Подачу осуществляют из расчета 3 раствора реагентов, образованного: 20 см в 110 объемах (или 7,7 кг/т руды) 35 см 1%-ного раствора ацетат амина (или 450 г/т руды) 30 см , J1 из расчета 400 раствора для

разложения,образованного: 7см/ч 483 см-/ч маточного рециркуляционного раствора .следующего исходного состава, г/л: , КСЕ- 59; NaCt53

Маточный рециркуляционный раствор предназначен для улучшения подачи пульпы. Растворяют 3,7 кг руды из зтго блока, испытание прекращается, когда процесс разложения достигнет боковой стенки.

Получают руду (3,710 г), после разложения содержащую,г: М§СР21 176 КСЕ 910; Nace 278; 1,336; флотоконцентрат (855 г), содержащий (на сухую соль), г: ffeCljAO (А,7%); KCt 717 (83,9%); NaCe 98 (11,3%); тяжелую фракцию (соль на дне полости после испытания), содержащую,г: , кеб- 18; NaCt 5.

Приблизительно 35 г фяотосоли остается прилипшей к верхней части полости.

Маточный раствор после испытания имеет следующий состав, г/л: MgCCg 314; КСе 45, NaCE 30.

Выход извлеченного КС 0 относит .льно содержания КС С-в руде составляет 78%.

Содержание КС в концентрате составляет 83,9% без промывания.

В блоке остается примерно 40% NaC от его первоначального содержания в руде после разложения, что иллюстрирует селективность этого способа,

Расход реагентов на зто испытание повысился до: 40 кг полученного KCC-t 2,3 кг агента флотации/ т полученного КС I.

Пример 4. Грубо дробят 100 г карналлита, имеющего средний состав,%: Mgce2 33,0; КС 25,8; 37,4; NaC6 3,8, и смешивают в емкости полученные кусочки со 128 г магнийсодержащего раствора, содержащего 247 г/л MgCCj, насьщенного КС б и NaCE.

Для рекуперации сильвинита постепенно вводят в емкость агент флотации и добавку, способную вызьшать газовьщеление.

Были использованы реагенты в следующих количествах: 0,6 г мочевины и 1 г 2%-но.го раствора ацетата жир- .

, т с

ного амина, растворенного в 17,5 см воды, а также 1,38 г нитрита натрия, растворенного в 17,5 см воды.

Во время этой операции рассол вводится и циркулирует по замкнутому контуру из расчета 300 см /ч, его рН поддерживают близким 3,0 путем модулированного инжектирования раствора, содержащего 1 г концентрированной соляной кислоты в 15 см воды. Образуется пена, которую собирают и сушат.

Таким образом получают 23,3 г флотированного высушенного концентрата имеющего следуквдий состав, вес.%: КСе91,8, NaCt 4,0; MgCe2.1,9.

Высушенный остаток (4,6 г) имеет следующий состав, вес.%: КС 11,2, NaCe 83,3; MgCli2,5.

Степень рекуперации KCtno отношению к КСЕ, содержащемуся в руде, составляет 82,9%.

Реагенты вводились из расчета агент флотации (ацетат амина): 500 г/т карналлита.

Присадки для провоцирования газовьщеления: мочевина 6 кг/т обрабатываемого карналлита; NaNOj 14 кг/т обрабатываемого карналлита НСt 38%-ны 500 см /т обрабатываемого карналлита.

Таким образом, предлагаемый способ дает возможность извлекать КС непосредственно на месте залегания карналлитовой руды, при этом способ проще существукм х.

СПСЮОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ХЛОРИДА КАЛИЯ ИЗ КАРНАЛЛИТОВОЙ РУДЫ, включающий разложение руды водным раствором хлорида магния, насыщенным хлоридом натрия и хлоридом калия, о тличающийся тем, что, с целью упрощения способа и обеспечения возможности осуществления его в месте залегания руды, разложение осуществляют в присутствии ацетата жирного амина в количестве 200-500 г/т руды и агента, вызывающего выделение газа в растворе, в качестве которого берут перекись водорода в количестве 5,5-10,0 кг/т руды или смесь, содержащую мочевину в количестве 6 кг/т руi СО ды, нитрит натрия в количестве 14 кг/т руды и 38%-ную соляную кислоту в количестве 500 см /т руды.