Способ получения шенита

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШЕНИТА из полимерных калийных руд, включаю-. щий растворение руды в три стадии насыщенным по хлористому натрию раствором с распределением его по стадиям по прямоточно-противоточной схеме и последующую кристаллизацию продукта из полученного раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода шенита за счет повышения степейи растворения каинита и лангбейнита и стабилизации процесса, нерастворимый остаток третьей стадии классифицируют, выделяют фракцию частиц с размером более 2 мм и подают ее на вторую стадию растворения. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что частицы вьщеленд ной фракции перед подачей на вторую Ф стадию растворения измельчают до (Л размера 0,5-1,5 мм.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()9) (11) 3(5)) С 01 D 5/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3519586/23-26 (22) 20.08.82 (46) 07.06.84. Бюл. Р 21 (72 ) Б. Н. Яремчук, Р. П.Козельский, С.Т.Вовк, М.Ф.Соколовский, И.Я.Долошицкий, И.К.Миньков, Л.М.Яремчук и В.А.Луцив (71)- Калушский филиал Всесоюзнorо научно-исследовательского и проектного .института галургии и Производственное объединение ")(лорвинил" им. 60-летия

Великой Октябрьской социалистической революции (56) 1.Авторское свидетельство СССР ,М 688433, кл. С 01 D 5/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

М 829566 кл. С 01 D 5/00, 1979 (прототип).. (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШЯНИтА из полимерных калийных руд, включаю-,„ щнй растворение руды в три стадии насыщенным по хлористому натрию раствором с распределением его по стадиям по прямоточно-противоточной схеме и последующую кристаллизацию продукта из полученного раствора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода шенита за счет повышения степейи растворения каинита и лангбейнита и стабилизации процесса, нерастворимый остаток третьей стадии классифицируют, выделяют фракцию частиц с размером более 2 мм и подают ее на вторую стадию растворения.

2. Способ по п. 1, отличаюшийся тем, что частицы выделенной фракции перед подачей на вторую 3 стадию растворения измельчают до размера О, 5-1, 5 мм.

109б217

Изобретение относится к способа получения шенита из полиминеральных калийных руд путем их растворения последукщей кристаллизации продукта из полученного раствора, в частности, при комплексной переработке полиминеральных калийных руд и может быть использовано на предприятиях калийной промышленности.

Известен способ получения шенита путем растворения полиминеральной ка- 1О лийной руды в четырех шнековых растворительных аппаратах с рамными мешалками, включенных по прямо-противоточной схеме, с последующей кристаллизацией продукта из получен- 15 ного раствора (Ц .

Недостатком данного способа является высокая металло -. и энергоемкость оборудования, снижающая эффективность процесса растворения. 20

Известен также способ получения шенита, предусматривающий растворение руды в аппаратах аналогичной конструкции, также включенных по прямо-противоточной схеме, с последующей кристаллизацией продукта, где, с целью повышения эффективности исполь- зования оборудования, растворение ведут в три стадии, а для частичной компенсации снижения степени извлечения полезных компонентов (вследствие уменьшения времени пребывания руды в процессе) растворяющий раствор определяют по стадиям: на первую подают 15-18%, на вторую — 75-92%, остальное от 220-260% массового расхода руды — на третью стадию C2) °

Недостатками известного способа являются низкий выход шенита вследствие низких степеней извлечения полезных компонентов в раствор, а так- 40 же высокое содержание каинита в нерастворившемся остатке, что осложняет

его дальнейшую переработку и приводит к повышенным потерям полезных компонентов. Кроме того, такая схема 45 процесса растворения обладает повышенной чувствительностью к колебаниям минерального состава руды, что также приводит к снижению выхода шенита и повышению энергозатрат на его кристаллизацию.

Кель изобретения — повышение выхода шенита за счет повышения степе-ни растворения,каинита и лангбейнита и стабилизации процесса. 55

При измельчении выделенной фракции до класса менее О, 5 мм большая часть частиц каинита при растворении во втором аппарате успевает уменьшиться до критического размера солевыноса (U,1 мм для горизонтальных шнековых аппаратов с рамными мешалками) и переносится с раствором иэ второго аппарата в первый, где концентрационные условия растворения хуже, чем в третьем, что приводит к уменьшению степени извлечения полезных компонентов.

При измельчении частиц до класса более 1, 5 мм не обеспечивается разрушение агрегированных частиц и полное раскрытие поверхности растворяющихся калийных минералов. Такие частицы не успевают уменьшиться до критического размера солевыноса при растворении во втОром и третьем аппаратах и выводятся из процесса, что уменьшает степень извлечения калия и соответственно выход шенита

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения шенита из полимерных калийных руд, включающему растворение руды в три стадии насыщенным по хлористому натрию раст-60 вором с распределением его по стадиям по прямоточно-противоточной схеме и последующую кристаллизацию продукта из полученного раствора, нераство-, римый остаток третьей стадии класси- 65 фицируют, выделяют фракцию частиц с размером более 2 мм и подают ее на вторую стадию растворения.

Частицы выделенной фракции перед подачей на вторую стадию растворения измельчают до размера 0,5-1,5 мм.

Классификация нерастворившегося остатка позволяет выделить фракцию, наиболее обогащенную каинитом, и обеспечить максимальную производитель ность второго и третьего аппаратов по твердой фазе, что приводит к увеличению общих степеней растворения каинита и лангбейнита, а также стабилизирует процесс за счет увеличения общего количества каинита и лангбейнита во втором и третьем растворительных аппаратах. Дополнительное измельчение возвращаемой в процесс фракции нерастворившегося остатка поз воляет раскрыть поверхность растворяющихся калийных минералов за счет разрушения агрегатированных частиц, увеличить время пребывания частиц каинита и части лангбейнита в процессе и тем самым повысить извлечение полезных компонентов.

В таблице приведен гранулометрический и минералогический состав остатк после растворения руды.

Из таблицы видно, что при выделении фракции частиц с размерами менее

2 мм в ней уменьшается содержание каинита, а с учетом ограничения по нагрузке на второй и третий растворительные аппараты снижается его общая степень растворения.

При выделении фракции частиц с размерами более 2 мм уменьшается количество каинита, возвращаемого с твердой фазой, что уменьшает переход полезных компонентов в раствор.

1096217

Пример 1. 100 кг полиминеральной калийной руды содержащей, %:

К* 8 42; Иу 4 98; Са 1 07ФаС8

33, 49; С 4, 14; 30„ 26, 97, нормальные окислы 16,25 и Н О 4,68 (соответствует содержанию, %: лангбейнит

16,31, каинит. 19,42; сильвин . 2,89), растворяют в три стадии при температурном режиме способа-прототипа (первая стадия — 70-75 С, вторая стадия — 75-80" С, третья 10 стадия — 80-85"С) в 272,4 кг растворяющего раствора следующего состава,%: К 3,77; И 3,24;bio И 11,82;

С1 8,83; SO 5,48, Н,О 66,86. При

М этом на первую стадию подают в ко- 15 личестве 15% от массового расхода руды, на вторую стадию 80%, а остальное количество — на третью стадию. Кроме того, на третью стадию вводят 75,25 кг солевого шлама, от- 2О деленного от суспензии насыщенного раствора и содержащего 6% лангбейнита, 3-5% каинита и около 1% сильвина. Из нерастворившейся части руды выделяют 24,28 кг остатка, частицы которого крупнее 2 мм, и подают на вторую стадию. В этой части остатка находится 82,6% каинита и 56% лангбейнита, содержащихся в нерастворившемся остатке руды, которые подвергаются повторному растворению на второй и третьей стадиях. С учетом потока выделенной фракции остатка врЕмя растворения по стадиям выдерживают следующим: на первой и второй стадиях — 7,7 мин, а на третьей стадии — 11,9 мин, что по объемному расходу соответствует режиму растворения руды согласно способу-прото типу на протяжении 29 мин. В конце растворения из суспензии насыщенно- 4О

ro раствора грубым отстаиванием выделяют 75,25 кг солевого шлама, содержащего 45,15 кг этого раствора в виде пропитывающей твердое жидкости, а после тонкого освет- 45 ления получают 273,74 кг насыщенного раствора и 52,39 кг суспензии непромлтого ила с содержанием твердого до 50%, в которой 5,8% каинита, 0,4% лангбейнита, 1,1% сильвина. 50

После трехстадийной промывки этой суспенэии получают промводу, поступающую на приготовление растворяющегося раствора. С третьей стадии выводят 70, 55 кг нерастворившегося 55 остатка, разделяют его по крупности

2 мм; более крупный продукт подают на вторую стадию для повторного растворения, а оставшиеся 46, 27 кг остатка, содержащие,%: К 4, 32, Mg 6О

4,95> Са 0,24; NaC1 50,64; Cl 0,26, 50 25,16; нормальные окислы 13,63 и

Н,O 0,80 (что соответствует содержаниям,%: каинит 1,83, лангбейнит

20, 82), выводят из процесса растворе- 5 ния. Таким образом, в результате растворения достигнуты следующие степени растворения минералов: 84,3% каинита,.

37,5% лангбейнита и 97,6% сильвина, при общем извлечении калия из руды в насыщенный раствор, равном 60,2% против 55,5% по способу-прототипу.

Получаемый насыщенный раствор одинаков по составу с насыщенным раствором, получаемым по способу-прототипу, %: К 5 09; М4 3,70; NaC1 11,67, И

9,20; S О, 8,40 и Н О 61,94.

Насыщенный раствор поступает на кристаллизацию, где охлаждается с

60 до 20 С при этом получается продукт (шенит) состава, вес.%: К" 18,28„

Mg + 5,84; Ма+ 0,68; С1 5,97; SO„ I

38, 96; Н О 30, 37, в количестве

29,08 кг i21,97 кг — по прототипу) и 244,66 кг маточного раствора (184,91 кг — по прототипу) .

Пример 2. 100 кг полиминеральной руды такого же состава растворяют в аналогичном режиме в 305 кг растворяющего раствора, приведенного в примере 1 состава. Иэ нерастворившегося остатка руды выделяют 19, 34 кг частиц крупнее 3 мм, измельчают их до 1 мм и подают на вторую стадию.

В этой части остатка находится

77,2% каинита и 46,4% лангбейн.;та, содержащихся в неразделенном остатке руды. Время растворения по стадиям выдерживают следующим: на первой стадии — 7,7 мин, на второй стадии

7, 9 мин, а на третьей — 12, 3 мин, что по объемному расходу соответствует режиму растворения в примере 1.

После отделения 75,25 кг солевого шлама, возвращаемого на третью стадию, получают в результате тонкого осветления 308, 93 кг насышенного раствора и 52,39 кг суспенэии непромытого ила, из которой путем противоточной промывки получают крепкую промводу, идущую на приготовление растворяющего раствора. С третьей стадии выводят 63,02 кг нерастворившегося остатка руды, разделяют его по крупности 3 мм; более крупный продукт измельчают и подают на вторую стадию, а оставшиеся 43,68 кг остатка следующего состава, %:

ДаС1 53,64; Cl 0,14; 80 22„96; нормальные окислы 14,49 и Н О 0,39 что соответствует содержаниям, О:

0,98% каинита и 17,3% лангбейнитф выводят из процесса растворения. В результате растворения достигнутыстепени растворения, равные для каинита 89% и для лангбейнита

47, 8% при общем извлечении калия из руды в насыщенный раствор, равном 66%.

Полученный насыщенный расквор одинаков по составу с насыщенным раствором, полученным в примере 1.

1096217 пленок компонентов руды, например ионов магния и сульфата, что приводит к увеличению выхода маточного раствора, часть которого поступает на дальнейшую переработку и получение других полезных продуктов.

Кроме того„ данный способ позволяет стабилизироватв процесс.

Насыщенный раствор поступает на кристаллизацию, где охлаждается с 60 до, 20 С. При этом получается продукт одинакового состава с продуктом примера 1 и получаемого по прототипу в количестве 32,81 кг и 276,12 кг маточного раствора.

Предложенный способ позволяет повысить извлечение калия и других

Распределение частиц по фракциям, В

/аз меры частиц узкого класса, Распределение минералов по фракциям, %

Лангбейнит

Каинит

Галит абсолют- суммар— ное ное аб солют- суммарное ное абсолют- суммар- абсолютное ное ное суммарное

10, 04

19, 00

10, 04

2,76

0-0, 25

10,99 2,76

30,87 6 44

49,36 2,86

62, 12 10,72

73, 36 16 р93

85, 53 22, 24

93р 88 21,52

6,32

10, 99

19, 88

18, 49

12, 76

8,96

0,25-0,5 6,96

0,5-1,0 26,61

l,0-3,0 20, 30

11,24

3,0-5 0 16, 88

5, 0-7,0 13, 84

10, 17

10, 35

B,49

7, 0-1,0

10-15

6, 12 100,0 16,53

0,60

Составитель Н. Ярмолюк

Редактор М.Дылын Техред Т.Маточка Корректор M. дiароши

Заказ 3732/15 Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

6,32

13, 28

39, 89

60, 19

77, 07

90, 91

99, 40

100,0

9,20

12,06

22,78

39,71

61, 95

83, 47

100,0

15, 48

19,11

15, 15

13, 09

13, 03

5,14

34, 48

53, 59

68, 74

81, 83

94, 86

100, О