Способ переработки солевых отходов магниевого производства

 

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СОЛЕВЫХ ОТХОДОВ МАГНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА на удобрение, включающий смешение отработанного электролита с водным раствором хлоридов, сушку и гранулирование , отличающийся тем, что, с и{елью повьщ1ения качества удоббрения и утилизации шламов от плавления карналлита, последние выщелачивают и полученную пульпу, содержащую водные растворы хлоридов, смешивают с отработанным электролитом в соот ношении .шлам:электролит, равном

as а»

gyp С 05 D 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н а втоесномм сеедатальстви

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Ю и В (21) 3501861/23-26 (22) 15. 10. 82 (46) 23.09.84. Бюп. 9 35 (72) В.Д.Язев, Ю.П.Кудрявский, Г.Н.Свалов, Г.Н.Беляев, В..А.Бабушкин, Ю.А.Поляков, В.Н.Пащенко, Г.М.Филимоненко и А.А.Рымкевич (71) Березниковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и про. ектного института титана и Березниковский титано-магниевый комбинат (53) 631.83(088.8). (56) 1. Эйдензон М.А. Металлургия магния и других легких металлов. М., "Металлургия", 1974, с. 110-111.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 358304, кл. С 05 D 1/00, 1971 (прототип). (54) (57) СНОСОВ ПЕРЕРАБОТКИ СОЛЕВЫХ

ОТХОДОВ МАГНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА на удобрение, включающий смешение отра- ботанного электролита с водным раствором хлоридов, сушку и гранулирование, отличающийся тем, что, с целью повышения качества удоббрения и утилизации шламов от плавления карналлита, последние выщелачивают и полученную пульпу, содержащую водные растворы хлоридов, смешивают с отработанным электролитом в соот» ношении шпам:электролит, равном (0,31,5): 10, до достижения влажности смеси 8-12Х.

1114

Изобретение относится к технологии неорганических веществ, а именно, к производству сложных удобрений иэ твердых соленых отходов магниевого производства. 5

Твердые солевые отходы магниевого производства представляют собой шламы и отработанный электролит магниевых электролиэеров, шламы, пыль и возгоны, образующиеся при плавлении 1О обезноженного карналлита в печах

СКН и хлораторах.

Известен способ переработки соленых отходов магниевого производства, заключающийся в том, что отработанный электролит из электролизера откачивают в стальные короба, в которых он застывает. Застывающие блоки электролита подвергают гранулированию измельчением Для этого застывшие 2в блоки перевозят в дробильно-размолочное отделение, где их последовательно дробят сначала вручную, затем на молотковых дробилках. Измельченный (гранулиронанный) электролит подвер- 25 гают классификации, отбирают фракцию

3 мм, которая является товарным продуктом — минеральным удобрением, содержащим 70-75% хлорида калия, 4-б хлорида магния до 0,5% оксида магния,3р используемым в сельском хозяйстве j1j.

Недостатком данного способ является неудовлетворительное качество получаемого продукта, что обусловлено образованием большого количества пылевидной фракции (до 60 фракции не менее 1 мм), требующей специальной переработки (прессование, брикетирование, измельчение и т.д.) и значительной слежинаемости получаемого удобрения, а также сравнительно. невысокая эффективность получаемого удобрения на песчаных и супесчаных почвах по отношению к кормовым культурам. Кроме того, способ не предус- 45 матривает возможности утилизации и переработки шламон печей СКН и хлораторон.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к 5О предлагаемому является способ переработки отработанного магниевого электролита путем растворения последнего. в маточных щелоках производства хлористого калия с получением концентри 55 рованного по хлористому калию удобрения. По известному способу отработанный электролит н виде расплава (при

670 2

690 — 720 о С) вводят в маточный щелок производства хлорида калия до полного растворения с получением горячих (90-110 С) растворов, близких

0 к насыщению по хлориду калия (2) .

Недостатками известного способа являются низкие агрохимические свойства за счет низкого содержания элементов магния и невозможность утилизации шпамов от плавления карналлита.

Цель изобретения — повышение качества удобрения и утилизация шламов от плавления карналлита.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки солевых отходов магниевого производства на удобрение, включающему смешение отработанного электролита с водным раствором хлоридов, сушку и гранулирование, шламы от плавления кар.наллита выщелачивают и полученную пульпу, содержащую водные раств оры хлоридов, смешивают с отработанным электролитом в соотношении шлам:электролит, равном (0,3-1,5): 10, до достижения влажности смеси 8- 2 .

Экспериментально установлено, что смешение отработанного электролита с шламами карналлитоных хлораторон и/или печей СКН н соотношении 10:(0,3 1,5) приводит к существенному улучшению агрохимических свойств получаемого продукта. Соотношение 10:(0,3 — 1,5) является оптимальным: при меньшем соотношении (менее 0 3 мас.ч. шлама на 10 мас.ч отработанного электролита) улучи. ения агрохимических свойств получаемого продукта не наблюдается, при большем соотношении (более

1,5 мас.ч. на 10 мас.ч) свойства удобрения не улучшаются, н то же время появляется избыточный отработанный электролит, который реализуется как менее качественное удобрение.

Необходимо отметить, что само по себе механическое смешение отработанного электролита и шлама не обеспечивает достижения поставленной цели изобретения. Важным является то, что илам карналлитоных хлораторон берут н виде водной (хлоридной)пульпы, при этом смешение ведут до достижения влажности н смеси 8-12 .

Как показывают лабораторные исследования и опытно-промышленные испытания, получают механически прочные и неслеживаемые гранулы минерального удобрения, при этом потери продук1114670

3 та на стадии гранулирования и сушки минимальны. При влажности смеси менее 8% наблюдается разрушение гранул в процессе сушки, образование мелкой фракции, что требует их дополнительной переработки. Проведение процесса с достижением влажности смеси более

12%. нецелесообразно, так как это ие повышает качества продукта (в большин. стве случаев даже ухудшает) и, кроме 1О того, ведет за собой дополнитсльные затраты на удаление избыточной влаги в процессе сушки, снижает выход товарной фракции и уменьшает производительность процесса. 15

Способ осуществляют следующим образом.

Дробленый отработанный электролит магниевых электролизеров, содержащий, %: хлорид калия 70-75, хлорид 2п магния 4-6, оксид магния до 0,5 (остальное — хлориды натрия, кальция и др.), смешивают с водной (хлоридной)пульпой, получаемой при обработке шлама карналлитовых хлораторов и/илщ5 печей СКН водой. Смешение ведут в условиях, обеспечивающих соотношение между количеством отработанного электролита и шлама 10:(0,3-1,5) и достижение влажности в смеси 8-12%. 3р

В качестве шлама карналлитовых хлораторов и/или печей СКН берут шлам, содержащий, %: хлорид калия 20-25, хлорид магния 25-30, оксид магния

25-35 (остальное — хлориды натрия

35 кальция и др.).

Влажную смесь перемешивают, затем гранулируют, например, экструзией, сушат и при необходимости подвергают классификации, отбирая фрак. 4О цию 1-4 мм, представляющую собой товарный продукт — гранулированное минеральное удобрение, содержащее, %: хлорид калия 65 — 75, хлорид магния

5-8, оксид магния 1-5, хлориды нат- 45 рия, кальция и примесей других металлов — остальное.

Получаемое в соответствии с предлагаемым способом удобрение имеет повышенное содержание элемента магния и предназначено для использования на песчаных и супесчаных псчвах, страдающих недостатком элемента магния. На удобрение нового состава повышением урожайности хорошо отзывают- ся следующие сельскохозяйственные культуры: картофель, свекла, капуста и силосные кормовые культуры.

Пример 1. Дробленый отработанный электролит, содержащий, %: хлорид калия 74, хлорид магния 5, оксид магния 0,2, хлориды натрия, бария, кальция и др. — остальное, смешивают в соотношении 10:0,5 с шламом карналлитовых хлораторов, содержащих, %; хлорид калия 24, хлорид магния 26, оксид магния 31, хлориды натрия и кальция, примесей других металлов остальное. Шпам берут в виде водной пупьпы, полученной при обработ ке шлама водой при Ж:Т = 2:3. Смесь перемешивают. Влажность смеси в этих условиях 10%. Влажную смесь гранулируют, например, экструзией после чего полученный продукт сушат и получают минеральное удобрение следующего состава, хлорид калия 72, хлорид магния 6, оксид магния 17.

Полученные гранулы удобрения отличаются высокой механической прочностью. Выход товарной фракции 85% (по известному способу 35%).

Полученное удобрение испытано на дерново-неглубокоподзолистой супесчаной почве. Параллельно испытаны удобрения, полученные по известному способу, — дробленый отработанный электролит и концентрированное удобрение †. хлорид калия.

Полевые опыты по изучению эффективности гранулированного хлоркалийэлектролита с добавкой шламов магниевого производства проведены на песчаных и супесчаных почвах.

Результаты полевого опыта с картофелем сорта Гатчинский, проведеннЬго на известкованной тонко-песчаной почве, представлены в табл. 1.

НСР (наименьшее существенное различие) 21,1 ц/га клубней, показатель точности опыта P = 3,23%..

Новое удобрение превосходит по влиянию на урожайность картофеля стандартный хлоркалий-электролит и на уступает по эффективности концентрированному удобрению — хлористому калию.

В другом опыте с кормовой свеклой и капустой, проведенном на дерновонеглубокоподзолистой супесчаной почве, новый состав гранулированного хлоркалий-электролита с добавкой пламов магниевого производства эффек— тивнее известного продукта и приготовленных из него гранул, что подтверждают данные табл. 2.

11146

Таблица

Клубни, ц/га

Крахмал

Урожай Прибавка

27,8

15,0

185, 1

К-электролит стандартный

30 0

1?,Ь

53,3

238,4

К-электролит гранулированный со шпамом

35,8

13,4

82,3

2Ь7,4

Результаты опыта показывают, что хлоркалий-электролит на кормовой cseaле значительно эффективнее хлористого калия, а гранулированный хлоркалий-электролит с добавкой шламов 5 магниевого производства превосходит по влиянию на урожайность как хлористый калий, так и стандартный калийэлектролит известного состава.

Урожайность капусты повышается от внесения хлоркалий-электролита по сравнению с хлористым калием за счет гранулирования его и изменения состава - добавки шламов магниевого производства, где получен наибольший урожай.

Лабораторные исследования показывают, что по гранулированному хлоркалий-электролиту улучшается поступ-. ление калия в растения картофеля, а по новому составу удобрения — поступ ление магния, улучшается минеральный состав (питательность) кормовых культур. В растениях овса отношение

К/Са + И4 уменьшается с 3,12 по хло- 5 ристому калию до 1,99 по новому составу удобрения, чт4 ниже предельно допустимого отношения (2,2) по зоотехническим нормам. Внесение нового удобрения К90 под картофель 30 улучшает его вкус, а по сумме показателей вкусовых качеств влияни4 нового удобрения одинаково с влиянием хлористого калия, Hp эффективнее стандартного продукта известного состава З5 (К-электролита).

Удобрение

П 120 Р 90 - фон без калия 53

70 б

Предлагаемое минеральное удобрение по сравнению с хлористым калием и хлоркалий-электролитом обычного состава на бедных магнием песчаных и супесчаных почвах эффективнее влияет на урожайность и химический состав, питательность кормовых культур, оно рекомендуется для удобрения натриелюбивых и отзывчивых на внесение магния культур, к числу которых относятся все виды свеклы и крестоцветные овощные и кормовые культуры.

Таким образом, при осуществлении процесса переработки солевых отходов магниевого производства согласно предлагаемому способу повышается качество получаемого продукта, увеличивается выход товарной фракции, сокращаются потери исходного сырья, улучшаются агрохимичЕские свойства получаемого удобрения, повышается эффективность его применения, а также обеспечиваются условия утилизации неиспользуемых отходов производства (шпамов). Помимо социального эффекта, связанного с предотвращением загрязнения окружающей среды отходами производства, внедрение предлагаемого способа даст экономический эффект как за счет .реализации товарных продуктов, дополнительно получаемых из отходов производства, так и за счет повышения урожайности различных культур (при использовании удобрения, полученного по предлагаемому способу). г

7 в клубнях "бор ц/га! 1 14670

Таблица 2

Свекла, корнеплод ц/ra

Капуста кочан

Удобрение

К240

К180

Урожай

Прибавка

Урожай Прибавка

Урожай Прибавка

92,8

П 150 Р90 — фон 92 ° 8

97,7

177 ° 7 84,9

49,5

Хлористый калий -175 4 82,6

137,2

К-электролит стандартный

171,6 83,9

232, 3

98,5

ПСРО = 12,0 ц/га

Р = 2,64Х

Составитель Т.Докшина

Редактор В.Петраш Техред С.Легеэа Корректор А.Тяско

Заказ 6698/16 Тираж 425 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

К-электролит гранулы с добавкой шламов магниевого производства

235,8 143,0

HCP = .16, 2 ц/га о

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4