Способ управления процессом растворения солевых руд

 

Изобретение относится к способу управления процессом растворения солевых руд, может быть использовано в промышленности по производству минеральньпс удобрений и позволяет увеличить извлечение полезного компонента . Способ реализуется системой автоматического регулирования, включающей контур регулирования подачи руды в узел классификации в зависимости от содержания полезного компонента в готовом растворе и его температуры: датчик расхода (Д) (массоизмеритель 1) со встроенным регулятором (Р), Д 4 температуры, связанный с Р массоизмерителя 1, клапан 10, контур регулирования соотношения расходов руды и солевого шлама изменением коэффициента разделения фракции , блок 14 соотношения расходов, расхода шлама, клапан 11, контур регулирования подачи растворяющего щелока в зависимости от расхода крупной фракции в прямоточный аппарат; Р массоизмерителя 8,клапан 12.3 ил. Задамткбемгчшюааиаа OffSoa шла« Раст8ор г оигии ам |со llBEriL iss ОтюЗы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

119) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3903578/23-26 (22) 03.06.85 (46) 23.05.87, Бюл. Р 19 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галурдии (72) P.P.Îöóï, Л.А.Рейбман и А.Д.Школьников (53) 66.02-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1256776, кл. В 01 J 19/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 558695, кл. В 01 F 1/00, 1971. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

РАСТВОРЕНИЯ СОЛЕВЫХ РУД (57) Изобретение относится к способу управления процессом растворения солевых руд, может быть использовано в промышленности по производству (51) 4 С 05 D 1/00 С 05 D 27/00 минеральных удобрений и позволяет увеличить извлечение полезного компонента. Способ реализуется системой автоматического регулирования, включающей контур регулирования подачи руды в узел классификации в зависимости от содержания полезного компонента в готовом растворе и его температуры: датчик расхода (Д) (массоизмеритель 1) со встроенным регулятором (Р), Д 4 температуры, связанный с P массоиэмерителя 1, клапан 10, контур регулирования соотношения расходов руды и солевого шлама изменением коэффициента разделения фрак" ции, блок 14 соотношения расходов,Д 6 расхода шлама, клапан 11, контур ре- . гулирования подачи растворяющего щелока в зависимости от расхода крупной фракции в прямоточный аппарат;

P массоизмерителя 8,клапан 12.3 ил.

1312082

Изобретение относится к автоматическому управлению процессом растворения солевых руд, например калийных, протекающим в аппаратах с прямоточно-противоточной подачей жидкой и твердой фаз, и может быть использовано в проььппленности по производству минеральных удобрений.

Цель изобретения — увеличение извлечения полезного компонента и повышение производительности процесса.

На фиг.1 приведено распределение массовых долей КС1 в растворе по длине растворительных аппаратов, где кривая а — по известному способу, кривая б — по предлагаемому, на фиг.2 - распределение температуры раствора по длине растворительных аппаратов, где кривая а — по известному способу, кривая б - по предлагаемому; на фиг.З " схема управления процессом растворения солевых руд.

В первом случае (фиг.1, кривая а} на противоточном участке при встрече раствора с твердой фазой, состоящей в месте ввода раствора примерно на 95-98% иэ NaC1 и на 2-5 . иэ.

KCl, происходит насыщение раствора хлористым натрием, а затем его высаливание из раствора при встрече с более богатой по КС 1 рудой. Из высаливающегося хлористого натрия в основном и состоит солевой шлам. Во вто" ром случае (фиг.1 кривая б) за счет Ç5 предварительного насыщения раствора хлоркалием из мелкой фракции, содержащей до 50-бО КС 1, значительно сокращается количество растворившегося NaC1 и выделяемой иэ раствора со- 40 левой мелкодисперсной фазы.

Увеличение количества мелкой фракции, вступающей в соприкосновение с раствором в противоточном аппарате, приводит к снижению количества 45 солевого шлама, который по известной технологии сгущается и возвращается в

"голову" процесса растворения. Сокращение этого потока не только улучшает очистку готового раствора от 50 твердой фазы и режим работы отстойной аппаратуры, но и позволяет увеличить нагрузку на отделение раство" рения по руде, улучшить условия растворения крупных фракций. 55

Кроме того, транспортирующим агентом солевого шлама является горячий насыщенный щелок, который ири возврате с солевым шламом ухудшает условия растворения твердой фазы в противоточном аппарате за счет повышения содержания КС 1 в исходном растворе и снижения напора концентраций. С этой точки зрения также важно снизить расход солевого.шпама, циркулирующего в технологическом процессе.

Изменение расхода мелкой фракции в противоточный аппарат выполняется изменением границы разделения руды классификатором на мелкую и крупную фракции.

Однако прием регулирования количества солевого шлама путем воздействия на подачу мелкой фракции в противоточный аппарат приводит к переменным объемам руды крупной и мелкой частей, вызывая необходимость управления расходом растворяющего щелока, направляемого в прямоточный аппарат по количеству подаваемой крупной фракции: при недостатке расхода горячего щелока происходит недогрев крупной фракции, следовательно, неэффективное растворение и низкое извлечение КС 1 из твердой фазы в прямоточном аппарате.

Избыточное количество растворяющего щелока, подаваемого в прямоточный аппарат, вызывает снижение эффективности использования оборудования и снижение степени насыще" ния готового раствора, что влечет брак готовой продукции. Регулирование подачи растворяющего щелока в прямоточный аппарат по расходу в него крупной фракции руды позволяет избежать укаэанных недостатков, этим достигаются условия эффективного растворения как в первый, так и во второй ступени процесса.

Аналогичное рассуждение можно провести по отношению к подаче жидкой фазы в противоточный аппарат.

По известному способу в противоточный аппарат поступает перегретый растворяющий щелок, при этом выделяющийся растворный пар в полной мере не используется и теряется.

По предлагаемому способу температура раствора в противоточном аппарате снижается эа счет управления расходом вводимой в аппарат части мелкой фракции руды. В прямоточном аппарате температура раствора повышается эа счет управления ко1312082 личествами вводимой руды и части растворяющего щелока (фиг.2), Повышается температура насьпценного выходящего из аппарата раствора. Та— ким образом, сокращаются потери 5 тепла и повышается производительность отделения растворения.

Необходимость коррекции общего расхода руды в процессе по температуре насьпценного щелока объясняется следующим, Концентрация насыщения готового раствора по хлористому калию зависит от температуры раствора. Чем выше температура, тем до более высокой концентрации можно насытить раствор. Более полное насыщение раствора по хлористому калию соответствует более высокой производительности процесса и получению качественного 20 продукта. При изменении температуры раствора по различным технологичесI ким причинам и постоянном расходе руды в процесс относительное насыщение раствора хлористым калием изменяется при постоянной абсолютной концентрации раствора по КС!. При этом могут возникнуть две ситуации: температура снижается или увеличивается, 30

При снижении температуры происходит пересьпцение раствора, полезный компонент, не имея возможности раствориться, теряется с отходами.

При увелИчении температуры раствор 35 при постоянной величине концентрации в нем хлористого калия оказывается недонасьпценным, что ведет к уменьшению эффективности процесса.

Расход руды в узел классификации измеряется массоизмерителем 1 (фиг.3), концентрация полезного компонента

КС1 в готовом растворе определяется датчиком 2, расход растворяющего ще-,45 лока контролируется расходомером 3..

Термометр 4 измеряет температуру готового раствора. С помощью кондуктометра 5 измеряется величина содержания твердой фазы в готовом продукте, а расходомером 6 измеряется расход готового раствора. В блоке 7 умножения определяется расход солевого шлама. Массоизмерителем 8 определяют количество вводимой крупной фракции в прямоточный аппарат. Расход руды из бункера 9 регулируют с помощью исполнительного устройства 10, а коэффициент разделения фракций в узле классификации регулируют исполнительным устройством 11. Подачу растворяющего щелока в прямоточный аппарат регулируют исполнительным механизмом 12, а его общую подачу— исполнительным устройством 13. Соотношение расходов руды и солевого шлама регулируют с помощью регулирующего блока 14 соотношения. Во вторичные приборы массоиэмерителей 1 и 8 и расходомер 3 встроены регуляторы.

Способ осуществляют следующим образом.

Регулятор массоиэмерителя 1 стабилизирует общий расход руды в процесс, воздействуя на исполнительное устройство 10. При изменении концентрации насыщения готового раствора по

КС1, измеряемой датчиком 2, корректирующий сигнал подается на регулятор массоиэмерителя 1. Если концентрация КС1 увеличивается, подается сигнал на снижение расхода руды, и наоборот. При повьппении температуры готового раствора, измеряемой термометром 4, корректирующий сигнал, подаваемый на регулятор массоизмерите" ля 1, вызывает увеличение расхода руды. Уменьшение температуры приводит к снижению расхода руды.

Сигнал от регулятора массоизмерителя 8 крупных фракций поступает на исполнительное устройство 12, регулирующее расход щелока в прямоточ ный аппарат. Увеличение расхода крупных фракций вызывает увеличение расхода щелока,и наоборот.

Сигналы расходомера 6 и кондуктометра 5 перемножаются в блоке 7, выход которого связан с блоком 14 соотношения, связанным с выходом массоиэмерителя 1, Блок 14 соотношения рассчитывает выход солевого шлама по величине расхода руды и сравнивает его с заданной величиной выхода, вводимой на блок 14, При увеличении выхода солевого шлама сверх заданного значения сигнал, поступающий на исполнительное устройство 11, увеличивает поступление мелкой фракции руды в противоточный аппарат, и наоборот, Расходомер 3 стабилизирует количество растворяющего щелока, поступающего в процесс, воздействием на исполнительное устройство 13.

Использование предлагаемого способа управления позволяет повысить

Формула изобретения юавююиавьма

uDIpupum

Ае,1

АЬчера рМ м

11 Фщвли3 и мха вчем

gusun

/ t Л Ф Bd7 d У Ю

Юратм Ф

uneupam- unaupum

Фиа. 2

Составитель Г.Огаджанов

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Зимокосов

Редактор Н.Рогулич

Заказ 1933/23

Тираж 408

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

5 1 3 коэффициент извлечения полезного компонента от 0,95 до 0,96.

Способ управления процессом растворения солевых руд путем регулирования подачи руды в узел классификации в зависимости от содержания полезного компонента в готовом растворе и его температуры, регулирования подачи растворяющего щелока в прямоточный аппарат и коэффициента разделения фракций в узле классифи, N В .Qa

ИУ а з е — - -..

ЮржвиФвеюжий

unnupum

12082 6

Г кации, отличающийся тем, что, с целью увеличения извлечения полезного компонента и повышения производительности процесса, дополнительно измеряют расход готово о раствора и содержание твердой фазы в нем, определяют по ним расход соленого шлама и регулируют соотношение расходов руды и солевого

10 шлама путем изменения коэффициента разделения фракций, а подачу растворяющего щелока регулируют пропорционально расходу крупной фракции в прямоточный аппарат.