Способ обогащения природного карналлита

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ae nu

4(51) С О1 В 3/04

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2970703/23-26 (22) 02.09.80 (31) Р 2939808.1 (32) 01. 10. 79 (33) ФРГ . (46) 30.04.85. Бюл. М 16 (72) Ульрих Найтцель и Гюнтер Фрике (ФРГ) (71) Кали унд Зальц АГ (ФРГ) (53) 622.7(088.8) (56) 1. Патент ФРГ 9 1142802, кл. 1 в 6, спублик. 1963 (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ПРИРОДНОГО КАРНАЛЛИТА, включающий иэмельчение исходного сырья, обработку его кондиционирующнм 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.X карналлита, 10-50 вес.X каменной соли, которое может также содержать 10 5-11,0 мас.й тахгидрита, и обеспечения возможности получения из обогащенного карналлита хлорида калия с содержанием К О 58,061,2 мас.X разложением водой при

20-30 С, исходное сырье измельчают до размера частиц 0,1-1,0 мм, в качестве кондицнонирующего средства используют ортокрезотиновую кислоту, и/или салициловую кислоту н/нли апифа тические жирные кислоты с 6-14 атомами углерода в количестве 50200 г/т, заряжают трибоэлектрически при относительной влажности воздуха

4-15Х при 20-80 С и электростатическое разделение ведут при напряженности 4-5 кВ/см.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю-. шийся тем, что при обогащении сырья, содержащего более 70 мас.X карналлита, остаток после выделе- Я ния карналлита на первой стадии подают на вторую стадию и полученный обогащенный карналлит с двух стадий направляют на разложение водой.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а- Я ю шийся тем, что прн обогащении сырья, содержащего менее 70 мас.X карналлита, выделенный после первой стадии карналлит подают на вторую стадию, остаток второй стадии возвращают на первую стадию, а обогащенный карналлит направляют на разложение водой.

1153822

Изобретение относится к переработке природных минералов, конкретно к извлечению хлорида калия из природного карналлита.

Известен способ обогащения карцаллитовых смешанных солей, содержащих наряду с карналлитом сильвин, согласно которому указанные соли, предварительно измельченные, электростатически разделяют в две стадии, 1О после химического кондиционирования на первойстадии отделяютсякомпоненты; не содержащие калия. До подачи на вторую стадию полученный на первой стадии предконденсат, содержащий карналлит, 15 обрабатывают другим кондиционирующим средством, а потом электростатически разделяют на фракции: богатую сильвином, но бедную карналлитом и бога- тую карналлитом, но бедную сильвином. 20

Однако эти фракции еще содержат значительные количества побочных компонентов.

Технически чистый хлористый калий из полученных фракций получают раство рением из карналлита, содержащего около 55 вес.7 КС1 Mg Cl 6Н ", 30 вес.X каменной соли, 10 вес.7 кизерита и примеси, а также из карналлита, содер. жащего 80 вес.X KCf MgCE Hz0,15 вес,7

30 каменной соли, небольшое количество кизерита и другие примеси.

Вначале из воды и пригодных для данного способа щелочей получают щелочьрастворитель,включающую около 190 г/л 35 хлористого магния и около 40 г/л хлористого калия. После нагревания в нее вводят природный карналлит или концентрат карналлита, получая горячий раствор, содержащий 270-300 г/л хло- 40 ристого магния и 125 г/л хлористого калия. При охлаждении этой щелочи образуется кристаллизат, состоящий приблизительно, на 707 из хлористого калия, при этом около 807. этого коли 45 чества получено из исходного материала. Оставшийся после отделения хлористого калия маточный раствор выпаривают, большую чать содержащейся в этой щелочи каменной соли кристал- 50 лизуют и отделяют. Из оставшейся гo" рячей щелочи выпадает в виде осадка при охлаждении технически чистый искусственный карналлит, который отделяют разлагают в холодном состоя- 55 нии с помощью богатой калием покрывающей щелочи с добавлением воды, в результате чего образуется мелко.- кристаллический хлористый калий, отде— ляемый в качестве продукта (1) .

Большая часть карналлита в настоящее время обогащается указанным способом растворения. Недостатком способа является высокий расход энергии, кроме того, отделяются компоненты например, каменная соль1;не являющиеся ценными веществами при добыче калий= ных солей.

Цель изобретения — упрощение способа при обогащении сырья, содержащего 40-90 мас.7 карналлита, 1050 мас.7 каменной соли которое моУ жет также содержать 10,5-11,0 мас.7 тахгидрита, и обеспечение возможности получения из обогащенного карналлита хлорида калия с содержанием

К<О 58,0-6 1,2 мас.X разложением водой при 20-30 С.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу обогащения природного карналлпта, включающему измельчение исходного сырья, обработку его кондицинирующим средством, трибоэлектрическое заряжение .в присутствии воздуха и электростатическое разделение на карналлит и каменную соль в две стадии, исходное сырье измельчают до размера частиц 0,1—

1,0 мм, в качестве кондиционирующего средства используют ортокреэотиновую 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 4-15Х при 20-80 С и электроо статическое разделение проводят при напряженности 4-5 кВ/см.

При обогащении сырья, содержащего более 70 мас.7 карналлита, остаток после выделения карналлита íà 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.7 карналлнта, выделенный после первой стадии карналлит подают на вторую 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.7 KC f Mg Clq 6Н О еще

1153822

50-10 вес.7 каменной соли и 10 вес.7 тахгидрита,(2М8СУ> CaCI> 12Н О), а г также другие примеси в меньших количествах вследствие этого считаются т смесями. минеральных веществ. 5

Способ осуществляют следующим образом.

Минеральные вещества размалывают сначала до разрушения возможных срастаний, т.е. до среднего размола зе- 1Î рен 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 смешанных 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 веществ затем примешивают кондиционирую. щие средства 50-200 г/т, в качестве. которых применяют салициловую, орто крезотиновую, алифатические жирные кислоты с б-14 атомами углерода в молекуле, которые можно использовать отдельно или в смеси.

Кондиционирующие средства улучшают трибоэлектрическое заряжение карналлита относительно каменной соли. Они примешиваются к размолотой смеси мине- 35 ральных веществ в высокодисперсном состоянии. Тонкая дисперность достигается тем, что кондиционирующие сред ства наносятся на высокодисперсный порошок распылителем в виде раствора 40 или суспензии, либо расплавом с помощью распыпяющих устройств или в виде пара на смесь минеральных веществ, которую во время нанесения целесообразно подвергать циркуляции, переме- 45 шивать или удерживать в кипящем слое °

Смесь минеральных веществ нагревают предпочтительно в сушилке с кипящим слоем или в другом сушильном устройстве до 20-80 С ч приводят в равнове-50 о сие воздухом с относительной влажностью 4-15Х. Движение смеси минеральных веществ целесообразно регулировать так, чтобы отдельные частицы кристаллов часто контактировали друг 55 с другом, чем можно вызвать переход заряда с соответствующих имеющих про" тивоположный знак заряда контактирующих 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 быпо 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 кон" центрат карналлита можно непосредственно подавать для следующего за этим холодного разложения водой, если в качестве исходного материала применено сырье с содержанием более 70 вес.7 карналлита. При этом раз. делении 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 KBJcM, 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.Х карналлита на первой электростатической стадии разделения получают только сильно обогащенный карналлитом предконденсат и выбрасываемый концентрат каменной

1153822 соли. Этот предконденсат карналлита без дальнейшей обработки подают на вторую электростатическую стадию разделения, т;е. сепаратор свободного падения с напряжением поля от

4 до 5 кВ/см, В качестве продукта из этой стадии разделения можно снять 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 сепаратор загружаемому материалу.

В смеси минеральных веществ используемой для осуществления предлагаемого способа, могут содержаться еще

10 вес.Ж тахгидрита, которые отделяют-. ся на электростатических стадиях разделения вместе с каменной солью и удаляются. Получаемые при этом концен. траты карналлита содержат менее

2,5 вес.Е каменной соли и могут быть разложены в холодном состоянии в необходимом для растворения карналлита количестве воды при температурах от 20 до 30 С. Образующийся хлорид калия содержит по меньшей мере

58 вес.X K O и отделяют от маточного раствора, который, как Q --щелочь, можно продолжать переребатывать, например, на хлорнде магния.

Холодное разложение целесообразно гроизводить при относительной влажности воздуха 157.В двух последовательно включенных сепараторах свободного падения с вертикально установле нными трубчатыми элек тродами длиной

45 по l 70 см производят разделение загружаемой в количестве 32,1 т/ч кондиционированной смешанной соли при напряжении поля 4,5 кВ/см. (Из первого сепаратора свободного падения выделяется остаток в количестве 12, 1 т/ч следующего состава, вес.Х: карналлит 13Ä0, тахгидрит 25,3, каменная соль 61,7. Его выбрасывают .

Образующийся на каждой стадии разде- 55 ления 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.7: 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 разложе" ния. При этом получают 26,1 т щелочи, содержащей 25,6 вес.7. хлорида магния, 3,3 вес.7 хлорида калия, 2,1 вес.X хлорида натрия и 0,26 вес.7. хлорида кальция в растворенном виде, а также 4,3 т хлорида калия и 0,07 т хлорида натрия в виде твердого кри-. сталлизата. 4,37 т кристаллизата с содержанием К„О 6 1,2 вес.7 отделяют от щелочи, промывают и высушивают в качестве продукта.

Пример 1, Карналлитовую смешанную соль, содержащую 48,4 вес.Е карналлита, 11,0 вес.Е тахгидрита и 40,6 вес.7 каменной соли размалывают до размола зерен менее 1 мм.

Вслед за этим к продукту помола в смесителе Ледиге примешивают 75 г/т ортокрезотиновой кислоты при интенсивном перемешивании.

Образующийся при этом продукт трибоэлектрически заряжают в сушилке с кипящим слоем при 46 с относительноч влажностью воздуха 12,57 и подаI ют на два последовательно включенных сепаратора свободного падения с вертикально установленными трубчатыми электродами по 170 см длиной. В 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 выделяется остаток в количестве 23,5 т/ч следующего состава, вес.7: карналлит 8,3, тахгидрат 19,1, каменная соль 72,6, Его выбрасывают.

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.7.: карналлит 95,4, тахгидрит 1,6, каменная соль 3,0.

Этот концентрат карналлита разлагают в холодном состоянии посредством

1153822

Составитель Н. Ярмолюк

Техред С.Легеза Корректор М.Самборская

Редактор К. Волощук

Заказ 2532/44 Тираж 462 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

10,5 т/ч воды в обычной установке для разложения. При этом получают

26, 1 т щелочи, содержащей 25,5 вес Х хлорида магния, 3,3 вес.Х хлорида калия, 2,1 вес.Х хлорида натрия и

0,26 вес.Х хлорида кальция в растворенном виде, а также 4,3 т хлорида калия и 0,07 т хлорида натрия в виде твердого кристаллизата. 4,37 т кристаллизата с содержанием К О

61,2 вес.Ж отделяют от щелочи, промывают и высушивают в качестве продукта.

Предлагаемый способ позволяет

5 получать из карналлитовых смешанных солей, содержащих каменную соль, технически чистый хлорид калия с содержанием калия более 58 вес.Х, преимущественно более 60 вес.Х с меньшими в сравнении с иэвестньии способами расходами на энергию и аппаратуру.