Способ получения обеспыленных калийных удобрений Советский патент 1983 года по МПК C05D1/04 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЕСПЫЛЕННЫХ

КАЛИЙНЫХУДОБРЕНИЙ

Изобретение относится к технологии переработки сильвинитов, может быть использовано на калийных заводах в производстве хлористого кгшия галургическим методом для получения не пылящего, с укрупненным зерном, калийного удобрения из сильвинитов путем их растворения и кристаллизации хлористого калия из полученного раствора.

Известны спосойы кристаллизации хлористого калия из растворов, получаемых при растворении сильвинитов, с использованием аппаратов регулируемой ваккум-крист алли з ациИ: аппаратов со взвешенным слоем и аппаратов с циркулирующей суспензией lj .

Эти способы позволяют получать крупные до 1-3 мм кристаллы, но применяемая аппаратура имеет низкую производительность, металло- и энергоемкость процесса в несколько раз больше, чем при использовании обычных горизонтальных вакуум-кристаллизаторов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения калийных удобрений путем переработки сильвинитовых руд растворением с последующим выделением хлористого калия из образующегося раствора многоступенчатой вакуум-кристаллизащией с получением суспензии со степенью насыщения раствора по хлорисхотлу натрию 0,97-0,98, классификацией твердой фазы на крупно- и телкокрксталлические фракции, сушкой и обеспыливанием крупнокристаллической

10 фракции, которая является конечным продуктом. Пылевая , полученная при обеспыливании крупной фракции, и мелкокристаллическая фракция, полученная В результате

15 классификации твердой фазы, обрабатываются водой и острым парсм и в виде суспензии с температурой -90Юо С подаются в начало процесса вакуум-кристаллизации совместно с

20 исходным раствором после растворег ния сильвинитов 2.

Суммад ное количество мелкокристаллической и пылевой фракций, возвращаемых в начало процесса кристал25лизации, составляет 20-80% или в среднем 50% от массы готового продукта. Следовательно, на 1 т продукта возвращается на крисхаллизащию 0,5 т хлористого калия,-причем 85%

30 или 0,42 т из этого количества пред. варительно растворяется и в дальнейшем перекристаллизовываются. Таким образом, нагрузка по раствору на вакуум-кристаллизационную установку возрастает; на 42%, что требует в том же размере увеличейяя объемов оборудования вакуум-кристаллизационной установки и другого, обоРУДОВания: растворителей, отстойников, центрифуг, насосов и т.д. Все это приведет к увеличению на 42% ка питальных вложений, расхода электроэнергии и тепла (пара). Цель изобретения - повышение эко номической эффективности процессов укрупнения крибталлов товарного про дукта и утилизздия пылевых фракций. Указанная цель достигается тем, что по способу получения обеспыленных калийных удюбрений из сильвинитов путем их растворения, кристалла зации хлористого калия из образующе гося горячего насыщенного раствора в многоступенчатой вакуум-кристалли зационной установке с получением суспензии со степенью насыщения рас вора по хлористому натрию 0,97-0,98 последующей классификации твёрдой фазы суспензии на крупнокристаллическую и мелкокристаллическую фракц выделения их из суспензии, промзвки сушки и обесйыливания крупнокристгш лической фракции, на кристаллизацию в многоступенчатой вакуум-кристалли зационной установке подают 80-85 ма горячего насыщенного раствора, а оставшиеся 15-20 мас,% этого раство ра смешивают с мелкокристаллической и пылевой фракциями, .смесь при пере мешивании охлаждают под вакуумом . и присоединяют к основному потоку суспензии, поступающей на классификацию. Пример 1. 80 мас.% горячего насыщенного растЬора, полученного при растворении сильвинита, пода- ют в начало 14-ступенчатой вакуумкристаллизационной установки. Раствор, перепуская из ступени в ступень охлаждают с 90-100 до 20-30 С в первых 12 ступенях установки с получением хлоркалиевой суспензии, раствор в которой имеет степень насыщения по NaCI 0,97-0.98. Суспензию с температурой 20-30 С из 12-й ступени передают на гидроклассификацию и сгущение в шестиконусный отстойник. В первы с по ходу 4-х конусах собирают крупнокристаллическую фракцию с диапазоном крупности О,2-0,7мм в 2-х последних конусах - мелкокристаллическую фракцию с размером кристаллов менее 0,2 мм. Крупнокристаллическую фракцию фильтруют на центрифугах, промывают водой, сушат и обеспыливают бтдувкой в воздушных классификаторгьх. 20 мас,% горячего насыщенного раствора, .полученного при растворении сильвинита, смешивают с мелкокристаллической фракцией после гидроклассификации и сгущения и с пылевыми фракциями, выделенными при сушке и воздушном обеспыливании крупной фракции. Полученную суспензию с температурой 70-80с подают на охлаждение до в две послед- них (13-ю и 14-ю) ступени вакуумкристаллизационной установки. Охлажденную суспензию после 14-й ступени соединяют с суспензией после 12-й ступени и снова подают на гидроклассификацию и сгущение в шестиконусный отстойник для разделения мелкои крупнокристаллических фракций. Далее цикл повторяется. В результате получают товарный продукт с размером зерна 0,2-0,8 мм. Пылевидные фракции менее 0,2 мм в нем отсутствуют. Содержание КС в продукте 98-99%. Как видно из примера, в начало процесса кристаллизации не возвращается ни твердая, ни жидкая фазы. Не производится и растворение части кристаллиза-та КС и повторная его кристаллизация. Таким образом, нагрузка на вакуум-кристаллизационную установку по раствору и по твердой фазе не увеличивается, что является существенным преимуществом перед известным способом. П р и м е р .2. 14-ступенчатую вакуум-кристаллизационную установку дополняют одним вакуум-кристаллизатором. Тогда процесс будет осуществляться следующим образом. 85 мас.% горячего насыщенного раствора, полученного в процессе растворения сильвинита, подают в 14-ступенчарую вакуум-кристаллизационную установку для охлаждения с 90-100 до 20-30 С н кристаллизации. при этом хлористого калия. Полученную суспензию с температурой 20-30 из последней 14-й ступени установки подают на классзифйкацию в гидросепаратор или гидроциклон, где твердая фаза суспензии разделяется на крупную фракцию с размером кристаллов 0,2-0,7 мм и мелкую фракцию с размером кристаллов менее 0,2 мм. Крупную фракцию с малым количеством раствора непосредственно фильтрзпот или центрифугируют, промывают водой, сушат и обеспыливают в воздушных классификаторах, пылевые Ф1 акции, образующиеся при этом, улавливают в циклону. Суспензию с мелкой фракцией кристаллов сгущают в отстойнике до содержания твердой фазы в сгущенной суспензии 40-50%. 15 мас.% горячего насыщенного раствора, полученного при растворении сильвинита, смешивают со сгущен ной суспензией мелкой фракции и с пылевыми фракциями, уловленными в . циклонах при сушке и обеспыливании крупной фракции. Полученную суспензию с температурой 70-75 С подают на охлаждение до 20-25 ,С в дополнительный вакуум-кристаллизатор. Охлажденную суспензию смешивают с сус пензией после 14-й ступени и вместе с ней подают на классификацию в гид росепаратор или -гидроциклон для раз деления крупной и мелкой фракций . твердой фазы. Далее цикл повторяют. В результате получают продукт с раз мером кристаллов 0,2-0,8 мм с отсут ствием пылевидных кристаллов с размером менее 0,2 мм. Содержание КС в продукте составляет 98-99%. Здесь также в начало процесса кристаллизации не возвращается мелкокристаллическая и пылевая фракции яе производится и растворение этих фракций с последующей пoвтopHJOй кристгшлизацией КС из раствора. Производительность по хлористому ка лию на едийицу объема вакуум-кристаллизационной установки не снижает ся. Все это дает значительные преим щества. Пример 3. Используют два вакуум-кристаллизатора объемом по 100 л каждый.. Из сильвинита приготавливают в б ке горячий () насыщенный раствор с составом, %: 15,8 NaCI и 63,90 . Раствор из бака йытекггет со скоростью 200 л/ч. В первый вакуум-кристаллизатор непрерывно подают 165 л/ч или 82,5 мас.% этого раствора. Растворв кристалли заторе охлаждают под вакуумом 750 мм рт.ст. до 25°С. Полученная хлоркалиевая суспензия со степенью насыщения раствора по NaCI 0,97 пос тупает на гидроклассификацию в отст ник. Из нижней части отстойника отбирают сгущенную суспензию, твердая фаза которой состоит из кристаллов с размером более 0,2 мм (0,2-0,7 мм Эту суспензию подают на фильтрацию, с одновр еменной промывкой кристаллизата водой и сушкой. Из верхней части отстойника самотеком отбирают суспензию, твердая фаза которой содержит кристаллы с размером менее 0,2 мм. Суспензию сгущают в дополнительн 1 отстойнике до содержания твердой фазе 45% и передают в мешалку. Из бака с горячим насыщенным раст вором в мешалку подают на смешение с мелкой фракцией 35 л раствора, ;что составляет 17,5 мас.% от всего количества раствора, вытекающего из

990757 бака. Полученную суспензию с температурой подают на охлаждение до 25°С во второй вакуум-кристашлизатор. Охлажденную суспензию присоединяют к суспензии из первого вакуумкристаллизатора и вместе с ней подают на гидроклассификацию для разделения крупной и мелкокристаллйческой фракций, фильтрацию, промывку, сушку и обеспылиЪание крупнокристал-;, лшческой фракции. В результате получают продукт, не содержащий пылевидных кристаллов размером менее 0,2 мм, Крупность кристаллов лежит в пределах 0,2-1,2 мм, среднеарифметический размер кристалла составляет 0,6Г мм, содержание КС в кристаллах 98,8%, дкнамическая прочность кристаллов 93,5%. Получение обеспыленного калийного удобрения, по известному способу достигается путем отделенная из кристаллизата КС тонкодисперсных фракций, растворения 85% их массы, возврата раствора с оставшейся частью фракций на- кристаллизацию и повтор- . ной кристаллизации хлористого калия из раствора. Такой перекристаллизации подвергается большая масса хлористого калия - до 42% от массы готового продукта. Из-за этого для осуществления процесса по известному способу требуется увеличение на 42% капитальных затрат, дополнительный расход электроэнергии и тепла (пара). По предлагаемому способу для получения обесшаленных калийных удобрений также проводят отделение из кристаллизата КСС тонкодисперсных фракций, но не производят их растворение и перекристаллизацию. Соответственно не требуется и увеличение капитальных затрат, дополнительный расход электроэнергии и тепла. Формула изобретения Способ получения обеспыленных калийных удобрений из сильвинитов путем их растворения, включающий кристаллизацию хлористого калия из образуквдегося горячего насыщенного раствора в -многоступенчатой вакуумкристаллизационной установке с получением суспензии со степенью насыщения: раствора по хлористому натрию 0,97-0,98, последующую классификацию твердой фазы суспензии на крупнокристаллическую и мелкокристаллическую фракции, выделение их из суспензии, проыывку, сушку и обеспыливание крупнокристс1ллической фракций, отличающийся тем, что, с целью повьваения эффекфивности процесса укрупнения кристаллов

товарного продукта и утилизации пылевых фракций на кристащшзеишю в многоступенчач|ой - вакуум-крйсталлиэа ционной установке подают 80-85 мас.% горячего насха4енного раствора, а оставшиеся 15-120 мас.% этого piacTBoра смешивгиот q мелкокристаллической и пылевой , смесь при перемешивании охлаждают под акуумомГ и присоединяют к осйовнсту потоку

. суспензии, поступающей на классификацию.

. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 5 1. позин М.Е. Технология минералных солей. Т. 1, М., Химия, 1970, с. 151-154.

2. Авторское свидетельство СССР 781194, кл. С 05 D 1/04, 1978. 10