Способ выделения хлористого натрия из растворов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 С 01 D 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3840400/23-26 (22) 08.01.85 (46) 07.07.86. Бюл. Ф 25 (71) Калушский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии и Калушское производственное объединение "Хлорвинил" им. 60-,летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) П.В. Дрогомирецкий, Р.И.Чих, P.À. Иарусяк, Д.И. Сенчак, О.А. Дрогомирецкая, Н.В. Хабер, Г.Л. Павлишин, Н.П. Симотюк, В.В. Лаврику 3.В. Назаревич, Б.И. Бойко и С.И. Пришляк (53) 661.42(088.8) (56) Соколовский А.А., Унанянц Т.П.

Краткий справочник по минеральным удобрениям. — M., 1977, с. 228-229.

Авторское свидетельство СССР

У 548568, кл. С 01 D 5/02, 1974

„„SU„„1242465 A 1 (54) (57) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ХЛОРИСТОГО

НАТРИЯ ИЗ РАСТВОРОВ процесса переработки полиминеральных калийных руд, включающий упаривание исходных растворов, отделение выпавшего в осадок хлористого натрия, упаривание маточного раствора с выделением каинита, репульпирование последнего исходным раствором, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, каинит перед репульпированием подвергают гидроклассификации и фракцию менее О, 04-0,07 мм после сгущения направляют на стадию растворения руды, а фракцию более

0,04-0,07 мм репульпируют исходным раствором, взятым в 3-5-кратном количестве по отношению к твердой фазе, и из полученной суспензии отделяют хлористый натрий.

Нд

1 .12

Изобретение относится к технологии переработки полиминеральных калийных руд на бесхлорные калийные удобрения и может быть использовано для получения хлористого натрия из растворов процесса переработки указанных руд.

Цель изобретения — павы.пение выхода хлористого натрия.

Предлагаемый способ заключается в том, что избыточные растворы, полученные в процессе переработки палиминеральных калийных руд, упаривают с последующим отделением хлористого натрия и дальнейшим упариванием этих растворов с выделением в твердую фазу каинита, причем полученную каинитовую суспензию разделяют гидроклассификацией и фракцию менее 0„040,07 мм после сгущения направляют на стадию растворения руды, а фракцию более 0,04-0,07 мм репульпи0УЮГ ГОРЯЧИМ ИЗОЫТОЧНЫМ PBCГВОРОМ взятым в 3-5-кратном количестве по

0TíàíåíHþ к твердой фазе, и из полученной суспензии отделяют хларистый натрий, Б табл, 1 представлен грянуламетрический и минералогический состав твердой фяэы каинитавой суспенэии после выпарных аппаратав.

Как следует из табл. 1, в крупных фракциях содержатся преимущественно хлориды калия и натрия (сильфин и галит), в та время как в мелких фракциях содержатся преимущественна калийна-магниевые минералы (каинит и лангбейнит). При этом в фракции 0,04-0,07 мм преобладают кяинит и лангбейнит при относительна, большом содержании хлоридав калия и .натрия (сильвина и галита), составляющих в сумме 38,7%. Вследствие относительно малого содержания в пробе фракции 0,04-0,07 мм (6,01%) загрязнение калийна-магниевыми салями фракции более 0,04-0,07 мм небольшое, и при последующей репульпации избыточным раствором калийномагниевые соли растворяются.

Репульпяцию твердой фазы проводят избыточными растворами, которые представляют собой смесь хвостового и оборотного растворов.

Хвостовой раствор образуется при контакте стоков и промвад после прамывки оборудования при гидротранспортировании и складировании отходов переработки сырья, и оборотный

pBcTRop в результате 06pa60I ки гaJIH42465 2 та-лангбейнитовога остатка хвостовым раствором или ега смесью с водой.

Состав избыточного раствора содержащий,,X: К 3,37%; Mg ?.,66 Ся 0,01;

Na 5 57, С1 15 62, 80 5 15, Н 0

67,,62,, а состав маточного ыенитовага раствора, содержащий,X .К. 367, Mg 3,09, Na 4,39; С1 14,14, $0, 6,72, Н 0 67,99. Как видна из приведенных данных, избыточные растворы характеризуются меньшим содержанием .калия, магния и сульфат-ионов и насыщены по хлористому натрию па сравнению с шенитовым растворам.

Поэтому согласно предлагаемому способу репульпацию фракции более

0,,04-0,07 мм рекомендуется проводить избыточными растворами, растворяющая способность которых па калий1Î

15 на-магниевым салям выше, чем.изВестнаго маточного шенитовага раствора, 35

5О

Избыточные рясгворы насыщены при температуре окружающей среды па хлористому па аию. При насыщении этих раствэрав па калию и другим компанентям в процессе репульпяпии достигается перенасыщение раствора па.хлори(гоист нятрию в ре- з ультят е чегo на

61нодяется выделение в твердую фя3 „ дапОпнитг.,Rbllolc, количества хло ристаго натрия из рacT. .dopa.

Способность избыточных растворов растворить больше примесей (калия, мягния и сутьфатав)р эягрязняющих хларистый натрий, гарантирует получе цие чистого llpoclólc Та я насыщенность раствора па хлористому натрию обеспечивают повышение вь:кадя Ilpo дукта.

При разделении каинитовой суспензии по классу менее 0,04 мм нельзя вообще получить товарный хларистый натрий, поскольку в получаемом после репульпации продукте содержится больше примесей, чем допустимо для товарного хлористого натрия (не все примеси могут раствориться), а при разделении суспензии па классу более 0,07 мм понижается выход хлористого натрия, поскольку значительную часть хлористого натрия выводят с каинитом (табл.1). Снижение вьгхода таварнага хлористого натрия наблюдается при величине отношения избыточного раствора д тя репульпяции к твердой фазе фракции 0,04-0,07 мм большей, чем 5:1„ зя .-Iåò заметного растворения не талька примесей, на з 12424 и хлористого натрия из репульпиру-емой твердой фазы. При взятии избыточного раствора для репульпации указанной фракции каинитовой суспензии менее чем 3:1 нельзя гарантиУ У

5 ровать получение качественного продукта, так как объем избыточного раствора недостаточен для растворения примесей.

На чертеже изображена схема вьщеления хлористого натрия из избыточных растворов процесса переработки полиминеральных калийных руд по предпагаемому способу.

Избыточные шенитовые растворы подаются на первую стадию упаривания 1. Суспензия хлористого натрия, полученнная при упарке раствора, подается на разделение 2, например, сначала в гидроциклоне, а затем цент20 рифугированием. Слив гидроциклона и фугат поступают на вторую стадию выпаривания 3. Суспензия каинита полученная в результате выпаривания растворов, поступает на гидроклассификацию 4, например, в гидроциклон, пески которого представляют собой суспензию хлоридов натрия и калия, и направляют эти пески на репульпацию 5 избыточными растворами. В слив классификатора уносятся сульфатные калийно-магниевые минералы, имеющие значительно меньшие по сравнению с хлоридами кристаллов. Они направляются в цикл производства минеральных удобрений. Суспензия 35 после репульпации, твердая фаза которой представляет собой хлористый натрий, отмытый от калийных солей, но содержащая примесь труднораство— римых калийно-магниевых минералов 40 (в основном, лангбейнита), поступает на предварительное разделение 6 со сгущением, например, с использованием гидроциклона.

Пример 1. Из 100 кг избыточ-"5 ного раствора, состава, содержащего,Ж: К 3,37, Mg 2,66 Са 0,01, Na

5,57, Cl 15,62; S04 5, 15; Н О 67,62, выпаривают 23,59 кг воды и йолученную суспензию разделяют на центрифуге. В результате получают 70,28 кг упаренного раствора состава, содержащего,X: К 4,77; Mg 3,77 Са 0,01, Na 4 65 Cl 17,15, 804 7,27; Н О

62,38, и 6, 13 кг натрия хлористого состава, содержащего,X К 0,40, Mg

0,20 Са 0,02, Na 37,44, Cl 58,20, SO 0,72 Н О 3,02.

65 4

Из 70,28 кг упаренного раствора

1 выпаривают еще 20,32 кг воды. олученную каинитовую суспензию (49,96 кг) разделяют по классу 0,04 мм на гидроциклоне. В результате получают 12,59 кг сгущенной суспензии (песков гидроциклона), т.е. фракции более 0,04 мм 37,37 кг слива гидроциклона, т.е. фракции менее 0,04мм.

Слив гидроциклона поступает на сгущение и далее в отделение растворения руды, Пески гидроциклона состоят из

8,68 кг твердой фазы состава, содержащего,X: К 11,64 Mg 2,64 ; Na.

23,51 Cl 46,54 SO4 10,83, Н О 4,84, и 3,91 кг жидкой фазы. Жидкая фаза как песков, так и слива гидроциклона имеет состав, содержащий,X: К 3,61, Mg 5,34 Са 0,01, Na 2,76; CI 18,75;

SO< 5,90, Н О 63,63.

Пески гидроциклона репульпируют

3-кратным по отношению к твердой фазе количеством избыточного раствора (26,04 кг) состава, содержащего,X:

К 3,37; Mg 2,66; Са 0,01, Na 5,57, Gl 15,62 ; S04 5, !5 H О 67,62.

С целью сгущения полученной суспензии до величины, необходимой для обеспечения работоспособности центрифуги (ж: r = 0,8-1,0) и отделения из суспензии взвеси труднорастворимых минералов, используют гидроциклон.

В результате разделения на- гидроциклоне получают 30,36 кг слива гидроциклона с содержанием 1,36 кг твердой фазы и 8,27 кг песка гидроциклона с содержанием 4,59 кг твердой фазы. Твердая фаза песков гидроциклона имеет состав, содержащий,X:

К 0,65, Mg 0,42 Na 37,69; С1 58,82, SO4 1,53, Н О 0,89.

Состав жидких фаз слива и песков гидроциклона одинаков и содержит,X:

К 5,72 Mg 3,31 Na 4,65 С1 16,83

SO 7,04; Н О 62,45.

Слив гидроциклона поступает в отделение кристаллизации шенита, а пески центрифугируют с получением

4,57 кг хлористого натрия состава, содержащего,X: К 0,44 И8 0,21 Са

0,02; Na 37,62," Cl 58,42, SO< 0,88

Н О 2,41, и 3,70,кг фугата, направляемого на вторую стадию выпаривания избыточных растворов.

Полученный хлористый натрий соответствует требованиям технических условий на натрий хлористый техническии.

1242465

Состав твердой фазы,7

Выход фрак

Размер э арен мм ции, 7 Каинит КС1 Лангбейнит Сильвии Галит

MgSO4 3Н О К БО 2И880 КС1

NaCl

Полугидрат

Са80 0,5H (0,14

65,16

32,,07

1,61

1,02

+О, 14 61,68

0,0850,,14

0,66

54,12

4,11

0,070,085

0,17

38,86

37,60

12,83

10,54

Пример 2. Иэ 100 кг избыточного раствора состава, приведенногб в примере 1, выпаривают то же количество воды, что и в примере 1, при первом и .повторном выпаривании проводят ту же операцию отделения 6,13 кг хлористого натрия.

Полученную каинитовую суспензию в количестве 49,96 кг разделяют по классу 0,07 мм на гидроциклоне. В результате получают 11,34 кг сгущенной суспензии, т,е. фракции более

0,07 мм, и 38,62 кг слива гидроциклана, т.е. фракции менее 0,07 мм, Слив гидроциклона поступает на сгущение и далее в отделение растворения руды.

Пески гидроциклона состоят из

7.,82 кг твердой фазы состава, содержащего,7: К 11,00 Mg 2,32, Na 24,55, СТ 47;44, S04 9,72, Н О 5,01, и

3„52 кг жидкой фазы. Жидкая фаза как песков, так и слива гидроциклона имеeò сос" àâ„ содержащий,7: К 3 61

Mg 5,34 Са 0,01 Na 2,76 С1 18,75;

SO» 5,90 HãО 63 63

Пески гидроциклона репульпируют

5-кратным по отношению к твердой фазе количеством (39,10 кг) избыточного раствора состава, укаэанного в примере 1э

С целью сгущения полученной сус-„ пензии до величины ж."т =- 0,8-1,0 и отделения суспензии взвеси труднорастворимых минералов {полугидрата сульфата кальция и лангбейнита) используют гидроциклон. В результате разделения на гидроциклоне.получают

42,73 кг слива гидроциклона с содержанием. 0.89 кг твердой фазы и 7,71 кг, песков гидроциклона с содержанием

4,25 кг твердой фазы. Твердая фаза песков гидроциклона имеет состав, содержащий,%: К 0,47, Mg 0,24 Na

38,35 Cl 59,24, SO 1,41 Н 0 0,29.

Состав жидких фаз слива и песков гидроциклона одинаков и содержит,7.:

К 4,88, Mg 3,06, Na 5,12, Cl 16,61, SOp 6,20, Н 0 64,14.

Слив гидроциклона поступает в отделение кристаллизации шенита, а пески центрифугируют с получением

4,29 кг хлористого натрия состава, содержащего,7: К 0,35; Mg 0,23

Na 37,53 С1 58,28, SOg 0,82, Hð0

2,80, и 3,42 кг фугата,направляемого на вторую стадию выпаривания иэбыточ ных растворов.

Полученный хлористый натрий соответствует требованиям технических условий ва натрий хлористый техничес20

В табл, 2 представлены сравнительные данные известного и предлагаемого способов.

Как следует из табл, 2, при взятии

2,5-кратного количества избыточного раствора для репульпации и разделения суспензии па классу 0,03 мм полученный продукт не соответствует требованиям по содержанию основного вещества (NaC1) и КС1. При взятии

5 5-кратного количества избыточного раствора и разделении суспенэии по классу 0,,08 мм выход продукта значительно понижается без заметного изменения его качества. Таким образом, избыточный раствор следует применять в 3-5-кратном количестве по отношению к выделенной твердой фазе„ а

4О репульпировать фракцию более 0,04О у 07 ммф

Предлагаемый способ позволяет повысить извлечение ЫаС1,цо 107 про тив 7„287. по известному.

Таблица 1

1242465

Продолжение табл.!

Размер зерен, «гю »

Каинит КС1 Лангбейнит Сильвии

М8$04 ЗН О К 80 2М880 КС1

Галит ..

NaC1 олугидрат

ISO ° O,5a о

0,040,07

21,15

0,83

17,54

23,32

37,16

6>01

0,030,04

4,12

8,35

9,08

29,66

27,33

48; 79.

47,83

8,26

-0,03 9,22

9,01

8,24

7,59

Вся проба

1,39

12,20 50,17

28,09

100,00

8,15

Таблица 2

Пример осуществления .способа

Показатели

Известного

Избыточный раствор, кг

100

100

f00

100

100

100

Выпаренная вода, кг

23,59

23,59 23,59 23,59 23,59 23,59

Хлористый натрий технический, кг

6,13 6,13 6,13 6,13

6,13

6,13

70,28

70,28

20,32

70,28

20,32 20,32 20,32 20,32

3,45

9,24

0,03

0,04

8,33

0,06

7,82

0,07

7,30

0,08 при репульпировании всей суспензии, кг

1,38 !

Количество раствора после отделения хлористого натрия, кг

Дополнительно выпаренная вода, кг

Твердая фаза песков гидроциклона при разделении суспензии по классу, мм

Состав твердой фазы,X

70,28 70,28 70,28

1 242465

Продолжение табл. 2

Пример осуществления способа показатели

Известного

Оборотный раствор для репульпации, кг

2,8-кратное количество

25,87

3 86

3, 0-fl26,04

4 0-"У

33,32

5,0-"39,10

40,15

5 5-"У

0,76

5,03

4,57 4,58 4,29

3,60

98,, 18

0,32

1,61

0,86 0,37 0,46 0,42

О, 4 7

0,22 0 19 0,24

0,23

0,25

Вес хлористый натрий, кг

10 70 10 71 10 42 9 73

11,16

6,89

Редактор Н. Рогулич

Заказ 3663/24 Тираж 450

BHHHIIH Государс.твенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )1(-35, Раушская наб., д., 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Хлорисч ый натрий после репульпации,кг

Содержание Na01 в пересчете на сухое вещество,%

Содержание КС1 в пересчете на сухое вещество,%

Содержание магния, полученное в хлористом натрии, в пересчете на сухое,7. вещество

95,74 97,99 98,20 98,15 98,24

Составитель Л. Темирова

Техред М.Ходанич Корректор M. Шароши