Способ получения хлорида калия


 


Владельцы патента RU 2473393:

Закрытое акционерное общество ВНИИ Галургии (ЗАО ВНИИ Галургии) (RU)

Изобретение относится к технике получения хлорида калия из сильвинитовых руд их химическим или флотационным обогащением. Способ получения хлорида калия из сильвинитовых руд включает их химическое или флотационное обогащение, выделение галитового отвала, отстаивание, промывку и фильтрацию глинисто-солевого шлама. Фильтрацию ведут на осадительно-фильтрующих центрифугах, полученный шлам смешивают с выделенным галитовым отвалом до получения однородной массы, смесь охлаждают до температуры ниже минус 2°С и хранят на открытых площадках. Технический результат - упрощение технологического цикла за счет исключения из него шламохранилища глинисто-солевого шлама. 3 пр.

 

Изобретение относится к технике получения хлорида калия из сильвинитовых руд их химическим или флотационным обогащением.

Широко известны способы получения хлорида калия, включающие флотационные методы обогащения калийных солей с применением реагентов или химические методы, основанные на процессах горячего растворения сильвина с последующей кристаллизацией из осветленных растворов целевого продукта, см., например, А.Б.Здановский. Галургия, Изд. «Химия», Л., 1972, с.430-466. Во всех методах образуются галитовые отвалы, которые после фильтрации направляются на отдельные площадки для хранения, и глинисто-солевой шлам, направляемый в шламохранилище, где шлам дополнительно сгущается, а осветленная жидкая фаза возвращается на калийные предприятия.

К недостаткам способов следует отнести необходимость создания шламохранилищ с большой поверхностью, в которых происходит накопление жидкой фазы за счет атмосферных осадков - до 500 мм в год на 1 м2. Ложа шламохранилищ дренируют жидкую фазу, загрязняя грунтовые воды хлоридами, а в случае флотационного способа - и токсичными флотореагентами. Для создания емкости шламохранилища предусматривают обвалование выбранной территории дамбами, см., например, В.И.Белов, А.В.Соколов. Добыча и переработка калийных солей, Изд. «Химия», Л.О., 1971, с.293-294, а в настоящее время ведутся работы по закладке галитовых отвалов и шламов в выработанное пространство рудников. Однако для реализации данных технических решений необходимо время для появления таких пространств, при этом захоронить отходы калийных предприятий в полном объеме не представляется возможным.

Известно также раздельное хранение отфильтрованного глинисто-солевого шлама и галитового отвала, см., например, Способ размещения отходов обогатительных фабрик калийных предприятий, а.с. СССР №994727, кл. Е21С 41/00, публ. 10.08.83, Бюл. №5. Известный способ не нашел широкого применения из-за трудности раздельного складирования отходов калийных производств.

Известны способы получения хлорида калия из сильвинитовых руд, включая их химическое или флотационное обогащение, выделение галитового отвала, отстаивание, промывку и фильтрацию глинисто-солевого шлама - прототип, см. Р.С.Пермяков, С.В.Егоров, Г.Г.Колпиков, А.Г.Злобинский. Технология и автоматизация производства калийных удобрений, Изд. «Химия», Л.О., 1973, с.46-61.

Способ позволяет повысить извлечение хлорида калия из руды в целевой продукт за счет промывки твердых фаз, однако не исключает использование шламохранилищ. Транспортировка отфильтрованного глинисто-солевого шлама традиционными способами затруднена из-за налипания шлама на конвейерный транспорт, поэтому его разбавляют рассолом из шламохранилища и возвращают в него на хранение в виде суспензии.

Задачей предлагаемого изобретения является исключение из технологического цикла производства хлорида калия хранилищ глинисто-солевого шлама.

Поставленная задача достигается тем, что в отличие от известного способа получения хлорида калия из сильвинитовых руд, включающего их химическое или флотационное обогащение, выделение галитового отвала, отстаивание, промывку и фильтрацию глинисто-солевого шлама, по предлагаемому способу фильтрацию ведут на осадительно-фильтрующих центрифугах, полученный шлам смешивают с выделенным галитовым отвалом до получения однородной массы, смесь охлаждают до температуры ниже минус 2°С и хранят на открытых площадках.

Сущность способа получения хлорида калия из сильвинитовых руд как технического решения заключается в следующем.

В отличие от известного способа, включающего химическое или флотационное обогащение руд, выделение галитового отвала, отстаивание, промывку и фильтрацию глинисто-солевого шлама, по предлагаемому способу фильтрацию ведут на осадительно-фильтрующих центрифугах нового поколения, например, фирмы Andriz, обеспечивающих предельное уплотнение глинисто-солевого шлама.

Отфильтрованный шлам в непрерывном режиме по предлагаемому способу смешивают с выделенным фильтрованием галитовым отвалом в смесителях роторного типа, например, фирмы Lödige с получением однородной массы, из которой при транспортировке ее на солеотвал традиционным транспортом не выделяется жидкая фаза вследствие максимального уплотнения глинисто-солевого шлама. Тщательно гомогенизированную смесь при транспортировке на солеотвал или непосредственно на солеотвале охлаждают до температуры ниже минус 2°С, при этом происходит гидратация хлорида натрия в смеси за счет воды жидкой фазы отвала и глинисто-солевого шлама по реакции:

NаСl+2Н2Ож.ф.→NaCl·2H2O,

при этом 1 т хлорида натрия связывает более 0,6 т воды.

В результате образуется сухая смесь, состоящая из бигидрата хлорида натрия, обезвоженных нерастворимых соединений (глины, ангидрита) хлорида калия и др. солей.

Охлаждение смеси может быть достигнуто с применением искусственного охлаждения традиционным способом; при транспортировке и отсыпке отвала при минусовых температурах; при транспортировке и отсыпке отвала при температуре выше 0°С, но с охлаждением отвала в зимнее время на глубину его промерзания.

Смесь галитового отвала и глинисто-солевого шлама распределяется и хранится на открытых площадках в соответствии с известными способами, см., например, Способ отсыпки плоских отвалов, а.с. СССР №979635, кл. Е21С 41/00, публ. 07.12.1982, Бюл. №45; Способ отвалообразования, а.с. СССР №1054541, кл. Е21С 41/00, E21F 16/00, публ. 15.11.1983, Бюл. №42.

Благодаря обезвоживанию смеси за счет образования бигидрата хлорида натрия, масса теряет пластичность, что способствует экономически эффективному формированию солеотвалов. При повышении температуры отвала выше 0°С кристаллогидраты хлорида натрия разрушаются с образованием безводной соли и рассола, насыщенного хлоридами, который дренирует и отводится из отвала традиционными способами. Однако при этом находящиеся в отвале обезвоженные нерастворимые соединения теряют способность вновь сорбировать воду, вследствие чего солеотвал не приобретает пластических свойств, а глинистые соединения не мешают дренировать жидкой фазе.

Таким образом решается задача предлагаемого изобретения - исключение из технологического цикла производства хлорида калия шламохранилищ глинисто-солевого шлама.

Способ осуществляют следующим образом.

Сильвинитовые руды подвергают химическому или флотационному обогащению с получением хлорида калия и выделением галитового отвала фильтрованием, например, на ленточных вакуум-фильтрах. Глинисто-солевой шлам отстаивают, при необходимости промывают и фильтруют на осадительно-фильтрующих центрифугах, например, фирмы Andriz, после чего тщательно смешивают с отфильтрованным галитовым отвалом до получения однородной массы, например, в роторном смесителе фирмы Lödige. Смесь охлаждают до температуры ниже минус 2°С и хранят на открытых площадках. Охлаждение смеси ведут с применением искусственного охлаждения, например, на аэродорожках охлажденным воздухом; при транспортировке смеси и отсыпке отвала при минусовых температурах; при транспортировке и отсыпке отвала при температуре выше 0°С, но с охлаждением отвала в зимнее время на глубину его промерзания.

Примеры осуществления способа

Пример 1.

Сильвинитовую руду подвергли химическому обогащению с получением хлорида калия и выделением галитового отвала на ленточном вакуум-фильтре; содержание воды в отвале 6,1%.

Глинисто-солевой шлам сгустили отстаиванием, промыли и отфильтровали на осадительно-фильтрующей центрифуге до содержания влаги в шламе 38,5%, после чего тщательно смешали с галитовым отвалом. Полученную смесь направили на отвал при температуре минус 10°С, и в процессе транспортировки и отсыпки смесь охладилась с образованием бигидрата хлорида натрия и других обезвоженных соединений, содержащихся в отходах калийного производства. В летний период смесь нагрелась до температуры выше 0°С, гидрат хлорида натрия распался с образованием безводной соли и раствора, насыщенного хлоридами, который дренировался в канавы и был направлен на промывку шлама на производство.

Пример 2.

Способ осуществляли в соответствии с примером 1, но обогащение руды с получением целевого продукта проводили методом флотации, смесь направили на отвал при температуре выше 0°С, а образование бигидрата происходило в осенне-зимний период непосредственно в отвале на глубину его промерзания.

Пример 3.

Способ осуществляли в соответствии с примером 1, но охлаждение смеси провели с применением искусственного охлаждения хладоносителя - воздуха с подачей его в смесь на аэродорожках.

Способ получения хлорида калия из сильвинитовых руд, включающий их химическое или флотационное обогащение, выделение галитового отвала, отстаивание, промывку и фильтрацию глинисто-солевого шлама, отличающийся тем, что фильтрацию ведут на осадительно-фильтрующих центрифугах, полученный шлам смешивают с выделенным галитовым отвалом до получения однородной массы, смесь охлаждают до температуры ниже минус 2°С и хранят на открытых площадках.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при обогащении рудного сырья для металлургии. .
Изобретение относится к способу получения полых частиц низкой плотности для эффективного массового производства полых частиц низкой плотности с дополнительными свойствами с использованием в качестве сырья угольной золы, образующейся при сгорании порошкового угля.

Изобретение относится к технологии флотационного обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для обогащения руд, преимущественно калийных. .

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к открытой разработке малообъемных кимберлитовых трубок. .
Изобретение относится к обогащению руд и может быть использовано для переработки окисленных никелевых руд и повышения технико-экономических показателей в традиционных пирометаллургических методах производства ферросплавов.
Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и химической технологии неорганических веществ, в частности к комплексной переработке минерального сырья. .

Изобретение относится к технологии комплексной переработки и обогащения тонкодисперсного цеолитсодержащего сырья и предназначено для получения цеолитовых концентратов, а также выделения алюминия и извлечения аморфного кремнезема.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для извлечения металлов из илов непосредственно на месте их залегания в хвостохранилищах горнодобывающих предприятий.

Изобретение относится к оборудованию для обезвоживания сыпучих материалов и может быть использовано в угольной, горнорудной и других отраслях промышленности, где вода используется для гидротранспорта материалов, куски которых разновеликие.

Изобретение относится к обогащению рудной шихты железных руд и может быть использовано на горно-обогатительных комбинатах при производстве высококачественных железорудных концентратов.

Изобретение относится к области гидрометаллургии, в частности к устройствам для обогащения минерального сырья
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к комплексной переработке красных шламов глиноземного производства
Изобретение относится к горно-металлургической промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полиминеральных металлических тугоплавких руд

Изобретение относится к способу выделения, как минимум, одного гидрофобного вещества из смеси, которая включает, как минимум, это гидрофобное вещество и, как минимум, одно гидрофильное вещество

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано на предприятиях горнодобывающей промышленности при обогащении минерального сырья в крупнокусковом виде

Изобретение относится к способам обогащения полезных ископаемых, а именно кремнеземсодержащих пород. Полученный данным способом продукт может быть использован в пищевой, фармацевтической, химической промышленности в качестве фильтрующего материала, а также в строительной промышленности в качестве добавки для строительных растворов, бетонов, сухих строительных смесей. Способ обогащения и активации диатомита включает подготовку диатомита, выделение целевой фракции, сушку, измельчение и обработку кислотой в режиме кипения. Дополнительно осуществляют обжиг выделенной целевой фракции в печи кипящего слоя при температуре 550-900°С в течение 20-360 сек. Выделение целевой фракции проводят механически под действием центробежных или вибрационных сил. Обработку целевой фракции кислотой ведут с одновременным перемешиванием в течение 20-30 мин при ее концентрации 0,1-0,5 Н. В качестве кислоты используют соляную или серную кислоту. Технический результат - повышение эффективности разделения диатомитовой суспензии и получение диатомита заданного качества, а также снижение содержания вредных примесей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 18 пр.

Изобретение относится к горнорудной промышленности, а именно к обогащению полезных ископаемых: руд черных, цветных редких и благородных металлов, неметаллических полезных ископаемых и техногенных образований. Способ обогащения полезных ископаемых включает дробление, измельчение, классификацию и сушку продуктов переработки полезных ископаемых перед электрической сепарацией. Сушку осуществляют при естественной положительной температуре продукта переработки и пониженном давлении 1-150 мм рт.ст. Выделяемую при фазовом переходе тепловую энергию возвращают обратно в процесс сушки продуктов переработки. Технический результат - повышение экологической безопасности, а также снижение энергозатрат на обогащение полезных ископаемых. 1 ил., 3 табл., 3 пр.

Изобретение относится к разделению твердых материалов с помощью жидкостей, а именно к промывке гранулированных, порошкообразных или кусковых материалов, и может найти применение для первичного обогащения и дообогащения полезных ископаемых в условиях добычного полигона при скважинной гидродобыче. Способ получения и использования продуктов скважинной гидродобычи включает бурение добычных скважин, гидромониторное разрушение массива горных пород в залежи полезного ископаемого, гидроподъем по скважине на дневную поверхность материала горных пород, гидротранспортирование материала горных пород и выдачу его в виде вертикального веерообразного потока пульпы на карту намыва, улавливание из потока пульпы тяжелой рудосодержащей фракции, сток гидросмеси песка и глины по дренажному каналу в пруд-отстойник, осветление воды в пруде-отстойнике, возврат осветленной воды в оборотную схему водоснабжения добычных скважин. После гравитационного разделения на карте намыва фракций горных пород, турбулентный поток гидросмеси песка и глины по спиральной траектории со стоковой части карты намыва подается самотеком тангенциально в гидроциклон, где песок осаждается в зумпф-накопитель, откуда он откачивается насосом. Водоглиняная смесь подается самотеком в коагуляционную емкость, где под воздействием сил гравитации, физического поля и химического реагента происходит ускоренное осаждение глины в зумпф-накопитель, откуда она откачивается насосом. Осветленная вода подается самотеком в оборотную схему водоснабжения добычных скважин. Выделенная фракция песка подается на забой добычных скважин в качестве абразивного компонента мониторной струи и используется для разупрочнения и дезинтеграции крепких горных пород. Выделенная фракция глины используется в бурении добычных скважин в составе буровых и тампонажных растворов. Способ осуществляют с помощью устройства, включающего добычную скважину, транспортный пульпопровод, карту намыва, улавливатель тяжелой рудосодержащей фракции, систему транспортировки гидросмеси песка и глины. Содержит гидроциклон и коагуляционную емкость, выполненные в земле, рядом с боковым бортом карты намыва. Стенка торцевого борта стоковой части карты намыва выполнена в форме раскрывающейся ветви спирали, центр которой совпадает с центром гидроциклона. Технический результат - повышение эффективности первичного обогащения полезных ископаемых на добычном полигоне при скважинной гидродобыче. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способу переработки глинисто-солевых отходов (шламов) предприятий, перерабатывающих калиево-магниевые руды и каменную соль. Способ переработки отходов калийного производства включает стадийное гидроциклонирование отходов в виде пульпы шламов с выделением предконцентрата и пульпы хвостов. Затем осуществляют обезвоживание, подсушивание, гранулирование и сушку предконцентрата с получением концентрата. При этом гидроциклонирование проводят в четыре стадии на 10-, 7-, 5- и 5-градусных гидроциклонах с температурой пульпы 40÷50°С, под давлением 3÷5 атм при соотношении насадков разгрузка:слив, составляющем (1,14÷1,17):1. Сушку гранулята проводят при температуре 150÷200°C. После сушки осуществляют обжиг гранулята при температуре 650÷950°C с получением огарка. После выделения предконцентрата пульпу хвостов отстаивают и сгущенную часть возвращают в процесс переработки на первую стадию гидроциклонирования. Техническим результатом является максимальная утилизация отходов, а также то, что конечный продукт утилизации отходов - огарок может быть использован как комплексное удобрение пролонгированного действия, что обеспечивается особенностями его состава и состояния, приобретенного в процессе переработки отходов. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.
Наверх