Способ получения обеспыленных калийных удобрений

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 210781 (21) 3321797/23-26 .

Р М К з

С 05 D 1/04 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.01.83. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 2301.83

t$3)УДК 631 839 (088. 83

f i», р . Н . Савватин, В . А . Себалло, В - Д ФЯт,. и В . П . Хетчикова . М

У (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и проектйый---. институт галургии (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЕСПЫЛЕННЫХ

КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙ

Изобретение относится к технологии переработки сильвинитов, может быть использовано на калийных заводах в производстве хлористого калия галургическим методом для получения не пылящего, с укрупненным зерном, калийного удобрения из сильвинитов путем их растворения и кристаллизации хлористого калия из полученного раствора.

Известны способы кристаллизации хлористого калия из растворов, получаемых при растворении сильвинитов, с использованием аппаратов регулируемой ваккум-кристаллизациит аппаратов со взвешенным слоем и аппаратов с циркулирующей суспенэией (1) .

Эти способы позволяют получать крупные до 1-3 мм кристаллы, но применяемая аппаратура имеет низкую .производительность, металло- и энергоемкость процесса в несколько раз больше, чем при -использовании обычных горизонтальнвтх вакуум-кристаллизаторов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения калийных

;удобрений путем переработки силь винитовых руд растворением.с последующим выделением хлористого калия из образующегося раствора многоступенчатой вакуум-кристаллизацией с получением суспензии со степенью насыщения раствора по хлористому натрию 0,97-0,98, классификацией твердой фазы на крупно- и мелкокрис» таллические фракции, сушкой и обеспыливанием- крупнокристаллической фракции, которая является конечным продуктом. Пылевая фракция, .полученная при обеспыливании крупной фракции, и мелкокристаллическая фракция, полученная -в результате классификации твердой фазы, обрабатываются водой и острым паром и в виде суспензии с температурой -90100оC подаются в начало процесса вакуум-кристаллизации совместно с исходныа раствором после растворе-, ния сильвинитов f2).

Суммарное количество мелкокристаллической и пылевой фракций, возвращаемых в начало процесса кристаллизации, составляет 20-80% или в среднем 50% от массы готового про:дукта. Следовательно, на 1 т продукта возвращается на кристаллизацию

0,5 т хлористого калия, причем 85%. или 0,42 т из этого количества пред ..

990757 ческую и мелкокристаллическую фракции, выделения их из суспензии, промывки, сушки и обесПыливания крупнокристаллической фракции, на кристаллизацию в многоступенчатой вакуум-кристаллизационной установке подают 80-85 мас.Ъ горячего насыщенного раствора, а ставшиеся 15-20 маа.Ъ этого раство- . а смешивают с мелкокристаллической пылевой фракциями, .смесь при переешивании охлаждают под вакуумом . присоединяют к основному потоку

46 о р и м и суспензии, поступающей на классифи кацию.

II р и м е р 1. 80 мас.% горячего насыщенного раствора, полученного при растворении сильвинита, подают в начало 14-ступенчатой вакуумкристаллизационной установки. Раствор, перепуская из ступени в ступень, охлаждают с 90-100 до 20-ЗООС в пер- . вых 12 ступенях установки с олучением хлоркалиевай суспензии, раствор в которой имеет степень насыщения по NaCI 0,97-0 98. Суспензию с температурой 20-30 С иэ 12-й ступени передают на гидроклассификацию и сгущение в шестиконусный отстойник. В первых по ходу 4-х конусах собирают крупнокристаллическую фракцию с диапазоном крупности 0,2-0,7мм, в 2-х последних конусах — мелкокристаллическую фракцию с размером кристаллов менее 0,2 мм. Крупнокристаллическую фракцию фильтруют на центрифугах, промывают водой, сушат и обеспыливают отдувкой в воздушных классификаторах. варительно растворяется и в дальнейшем перекристаллизовываются. Таким образом, нагрузка по раствору на вакуум-кристаллизационную установку возрастает- на 42%, что требует в том же размере увеличейия объ- 5 емов оборудоВаНия вакуум-кристаллизационной установки и другого,обо.рудования: растворителей, отстойников, центрифуг, насосов и т.д. Все это приведет к увеличению на 42% ка- 10 питальных вложений, расхода электроэнергии и тепла (пара).

Цель изобретеиия - повышение экономической эффективности процессов укрупнения кристаллов товарного про- 15 дукта и утилизация пылевых фракций.

Указанная цель достигается тем, что по способу получения обеспыленных калийных удобрений из сильвинитов путем их растворения, кристалли- щ зации хлористого калия из образующе « гося горячего насыщенного раствора в многоступенчатой вакуум-кристаллизационной установке с получением суспенэии со степенью насыщения раст-g5 вора по хлористому натрию 0,97-0,98, последующей классификации твердой фазы суспензии на крупнокристалли20 мас.Ъ горячего насыщенного раствора, полученного при растворении сильвинита, смешивают с мелкокристаллической фракцией после гидроклассификации и сгущения и с пылевыми фракциями, выделенными при сушке и воздушном обеспыливании крупной фракции. Полученную суспензию с температурой 70-80 С подают на охлаждение до 25 С в две послед- них (13-ю и 14-ю) ступени вакуумкристаллизационной установки. Охлажденную суспензию после 14-й ступени соединяют с суспензией после 12-й ступени и снова подают на гидроклассификацию и сгущение в шестиконусный отстойник для разделения мелкои крупнокристаллических фракций. Да- лее цикл повторяется. В результате получают товарный продукт с размером зерна 0,2-0,8 мм. Пылевидные фракции менее 0,2 мм в нем отсутствуют. Содержание KCE в продукте—

98-99% °

Как видно из примера, в начало процесса кристаллизации не вознращается ни твердая, ни жидкая фазы. Be производится и растворение части кристаллизата К<У и повторная его кристаллизация. Таким образом, нагрузка на вакуум-кристаллизационную установку по раствору и по твердой фазе не увеличивается, что является существенным реимуществом перед известным способом.

Пример . 2. 14-ступенчатую вакуум-кристаллизационную установку дополняют одним вакуум-кристаллизатором. Тогда процесс будет осуществляться следующим образом.

85 мас.% горячего насыщенного раствора, полученного в процессе растворения сильвинита, подают в

14-ступенчатую вакуум-кристаллизационную установку для охлаждения с

90-100 до 20-30©С и кристаллизации при этом хлористого калия. Полученную суспензию с температурой 20-30 С из последней 14-й ступени установки подают на классификацию в гидросепаратор или гидроциклон, где твердая фаза сусненэии разделяешься на крупную фракцию с размером кристаллов 0,2-0,7 мм и мелкую фракцию с размером кристаллов менее 0„2 мм.

Крупную фракцию с малым количеством раствора непосредственно Фильтруют или центрифугируют, промывают водой, сушат и обеспыливают в воздушных классификаторах, пылевые фракции, образующиеся при этом, Улавливают в циклонах.

Суспензию с мелкой фракцией крис-! таллов сгущают в отстойнике до содержания твердой фазы в сгущенной дуспеизии 40-50%.

990757

15 мас. Ъ горячего насыщенного раствора, полученного при растворении сильвинита, смешивают. со сгущенной суспенэией мелкой фракции и с пылевыми фракциями, уловленными в циклонах при сушке и обеспыливании крупной фракции. Полученную суспензию с температурой 70-75 С подают на охлаждение до 20-25 С в дополнительный вакуум-кристаллизатор. Ох- лажденную суспензию смешивают с суспензией после 14-й ступени и вместе с ней подают на классификацию в гидросепаратор или гидроциклон для разделения крупной и мелкой фракций, твердой фазы. Далее цикл повторяют.

В результате получают продукт с размером кристаллов 0,2-0,8 мм с отсутствием пыневидных кристаллов с размером менее 0,2 мм. Содержание КС8 в продукте составляет 98-99%.

Здесь также з начало процесса кристаллизации не возвращается мелкокристаллическая и пылевая Фракции, не производится и растворение этих фракций с последующей повторной кристаллизацией KCg из раствора.

Производительность по хлористому калию на единицу объема вакуум-кристаллиэационной установки не снижается. Все это дает значительные преиму щества.

Пример 3. Используют два вакуум-кристаллизатора объемом по

100 л каждый..

Из сильвинита приготавливают в баке горячий (100 С} иасьпценный раствор с составом, Ф: 20,3 КС1; 15,8

NaCI и 63,90 Н О. Раствор из бака вытекает со скоростью 200 л/ч. В первый вакуум-кристаллизатор вепре« . рывно подают 165 л/ч или 82,5 мас.% этого раствора. Раствор в кристаллизаторе охлаждают под вакуумом

750 мм рт..ст. до 25 С. Полученная хлоркалиевая суспензия со степенью насыщения раствора по NaCI 0,97 пос- . тупает на гидроклассификацию в отстой» ник. Из нижней части отстойника отбирают сгущенную суспензию, твердая фаза которой состоит из кристаллов с размером более 0,2 мм (0,2-0,7 мм)

Эту суспензию подают на Фильтрацию, с одновременной промывкой кристаллизата водой и сушкой.

Иэ верхней части отстойника самотеком отбирают суспенэию, твердая фаза которой содержит кристаллы с размером менее 0,2 мм. Суспензию сгущают в дополнительном отстойнике до содержания твердой фазе 45% и передают в мешалку.

Из бака с горячим насыщенным раст вором в мешалку подают на смешение с мелкой фракцией 35 л раствора, ;что составляет 17,5 мас.Ъ от всего

I количества раствора, вытекающего из

Формула изобретения

Способ получения обеспыленных калийных удобрений из сильвинитов пу5О тем их растворения, включающий кристаллизацию хлористого калия иэ образующегося горячего насыщенного .раствора в многоступенчатой вакуумкристаллиэационной -установке с получением суспензии со степенью насыщения раствора по хлористому натрию

0,97-0,98, последующую классификацию твердой Фазы суспензии на крупнокристаллическую и мелкокристалли60 ческую Фракции, выделение.их из суспензии, промывку, сушку и обеспы ливание крупнокристаллической фракции, отличающийся тем, что, .с целью повышения эффективнос65;ти процесса укрупнения кристаллов бака. Полученную суспензию с температурой 70 С подают на охлаждение до 25 С во второй вакуум-кристалли-. эатор. Охлажденную суспензию присоединяют к суспенэии из первого вакуумкристаллизатора и вместе с ней подают на гидроклассификацию для разделения крупной и мелкокристаллйческой фракций, фильтрацию, промывку, сушку и обеспыливание крупнокристал-, о,лнческой фракции. В результате получают продукт, не содержащий пылевид- . ных кристаллов размером менее 0,2мм, Крупность кристаллов лежит в преде: лах 0,2-1,2 мм,-среднеарифметический 5 размер кристалла составляет 0,6 мм, содержание КСГ в кристаллах 98,8%, динамическая прочность кристаллов

93,5%.

Получение обеспыленного калийно-.

20 го удобрения по известному способу достигается путем отделения из крис- таллизата KCt тонкодисперсных фракций, растворения 85% их массы, возврата раствора с оставшейся частью

25 фракций на. кристаллизацию и повторной кристаллизации хлористого калия из раствора. Такой перекристаллизации подвергается большая масса хлористого калия — до. 42% от массы го— 3Q тового продукта. Иэ-за этого для .осуществления процесса по известному способу требуется увеличение на 42% калитальных затрат, дополнительный расход электроэнергии и тепла (пара}. По предлагаемому способу для получения обеспыленных калийных удобрений также проводят отделение из кристаллизата KCC тонкодисперсных фракций, но не производят их

4О растворение и перекристаллизацию.

Соответственно не требуется и увеличение капитальных затрат, дополнительный расход электроэнергии и тепла.

990757

Составитель Т. Локшина

Редактор Н. Егорова ТехредА.Вабинец; Корректс@ М.Коста

Заказ 48/34 Тираж 432 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 товарного продукта и утилизации пылевых фракций,:; на кристаллизацию в многоступенчатой вакуум-кристаллиэационной установке подают &0-85 мас.В горячего насыщенного раствора, а оставшиеся 15-.20 мас.В этого раствора смешивают с мелкокристаллической и пылевой фракциями, смесь при перемешивании охлаждают под вакуумом .. и присоединяют к островному потоку сусненэии, поступающей на классификацию.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Повии M.Е. Технология минеральных солей. Т. 1, М., "Химия", 1970, с. 151-154.

2. Авторское свидетельство СССР

9 781194, кл. С 05 D 1/04, 1978 ° !

О т