Способ извлечения хлорида калия из карналлитовой руды

 

СПСЮОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ХЛОРИДА КАЛИЯ ИЗ КАРНАЛЛИТОВОЙ РУДЫ, включающий разложение руды водным раствором хлорида магния, насыщенным хлоридом натрия и хлоридом калия, о тличающийся тем, что, с целью упрощения способа и обеспечения возможности осуществления его в месте залегания руды, разложение осуществляют в присутствии ацетата жирного амина в количестве 200-500 г/т руды и агента, вызывающего выделение газа в растворе, в качестве которого берут перекись водорода в количестве 5,5-10,0 кг/т руды или смесь, содержащую мочевину в количестве 6 кг/т руi СО ды, нитрит натрия в количестве 14 кг/т руды и 38%-ную соляную кислоту в количестве 500 см /т руды.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (11) 4(51) С 01 Р 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ПАТЕНТУ (21) 3398517/23-26 (22) 04.03.82 (31) 8104391 (32) 05.03.81 (33) Франция (46) 30.04.85. Бюл. N - 16 (72) Мишель Бишара, Мишель Бодю, Жан-Пьер Коенсжен, Мишель Меро и Жан-Пьер Зиммерманн (Франция) (71) Мин де Потасс д Альсас С.А. (Франция) (53) 661.882.321(088.8) (56) 1. Патент Clllk Р 3355218, кл. 301-6, опублик. 1966

2. Патент США М 3442553, кл. 299-4, опублик. 1969 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ХЛОРИДА

КАЛИЯ ИЗ КАРНАЛЛИТОВОИ РУДЫ, включающий разложение руды водным раствором хлорида магния, насыщенным хлоридом натрия и хлоридом калия, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения способа и обеспечения возможности осуществления его в месте залегания руды, разложение осуществляют в присутствии ацетата жирного амина в количестве 200-500 г/т руды и агента, вызывающего выделение газа в растворе, в качестве которого берут перекись водорода в количестве

5,5-10,0 кг/т руды или смесь, содержащую мочевину в количестве 6 кг/т ру- Q ды, нитрит натрия в количестве

14 кг/т руды и 387.-ную соляную кислоту в количестве 500 см /т руды.

1153823

Изобретение относится к обработке карналлитовых руд, более конкретно к способу извлечения из них хлорида калия.

Известен способ обработки карналлита в глубине шахты путем нагнетания в залежи маточного раствора для растворения карналлита беэ разложения. Полученный раствор подают наверх, концентрируют выпариванием для пере- 10 кристаллизации карналлита. Далее осажденный карналлит обрабатывают водным раствором хлорида магния, насыщенным хлоридами натрия и калия, с выделением иэ раствора выпавшего 15 в осадок "искусственного сильвинита" с последующим извлечением иэ него хлорида калия (1) .

Недостаток способа заключается в

=- íà÷èòåëüíoì расходе рассола и, сле- 20 довательно, в значительных затратах энергии, необходимых для выпаривания этого рассола и перекристаллизации карналлита.

Известен также способ извлечения 25 хлорида калия из карналлитовой руды путем разложения карналлита на глубине водным раствором хлорида магния, насыщенным хлоридами натрия и калия, и извлечения непосредственно иэ образующихся полостей искусственного сильвинита (2) .

В данном случае сильвинит откладывается на стенках .и на дне полости и не поддается, за исключением отдельных мест, любым попыткам его рас творить или образовать суспензию, т.е. указанный способ позволяет извлекать только хлорид магния и хлорид калия, которые находятся в растворенном состоянии в растворяющем карналлит рассоле.

Хлорид калия, который извлекают таким способом,:составляет только 1520Х от общего количества, содержащегося в обрабатываемой руде.

Данный способ позволяет значительно снизить расход растворяющего рассола, но достаточно сложен, Цель изобретения — упрощение спо50 соба и обеспечение возможности осуществления его в месте залегания руды.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу извлечения хло. рида калия из карналлитовой руды, 55 включающему разложение руды водным раствором хлорида магния, насыщенным хлоридом натрия и хлоридом калия, разложение осуществляют в присутствии ацетата жирного амина в количестве

200-500 г/т руды и агента, вызывающего выделение газа в растворе, в качестве которого берут перекись водо рода в количестве 5,5-10,0 кг/т руды или смесь, содержащую мочевину в количестве 6 кг/т руды, нитрит натрия в количестве 14 кг/т руды и 387-ную соляную кислоту в количестве 500 см /т руды.

Предлагаемый способ можно испольэовать на любых установках, на которых карналлитовую руду разлагают рассолом с целью осаждения искусственного синьвинита. Этот способ позволяет одновременно осуществлять разложение карналлита и отделение сильвинита.

Установлено, что агент флотации ."акрепляется на эатравочном кристалле хлорида калия, образующегося в процессе разложения карналлитовой руды.

Таким образом, непосредственно получают эатравочный кристалл хлорида калия, одновременно гидрофобный и аэрофильный. Поэтому пузырьки газа, образующиеся в результате его выделения, предпочтительно закрепляются на хлориде калия, и они выводят хлорид калия вместе с хлоридом натрия на поверхность рассола в процессе разложения.

Таким образом, осуществляется предварительная концентрация сильвинита в полости и, следовательно, сильвинит гыходит на поверхность шахты уже обогащенным.

Агентом флотации для хлорида калия может быть любой известный агент флотации, пригодный для обработки флотацией сильвинита. Им может быть, например, жирный амин или смесь жирных аминов, содержащих 12-20 атомов углерода, или соль этих аминов, или смеси амина. Такой солью может быть, в частности, хлоргидрат или ацетат.

Добавкой, способной вызвать вь деление газа в рассоле, может быть бикарбонат, азонитрил, производное

М-нитроэо или перекись. В частности, можно использовать промышленный продукт, который не взаимодействует с составляющими руды, такой, как перекисное соединение, например, в форме перекиси водорода. Заметим, что разложению перекиси водорода благо1153823 приятствует высокач концентрация ионов в рассоле.

Количество используемого агента флотации в общем случае изменяется в области 200-500 г/т извлекаемого

КС l.

Количество добавок, способных вызвать выделение газа в рассоле, зависит от вида добавки. В случае перекиси водорода это количество 10 приблизительно, составляет 5,5-10,0 кг

Н О на тонну извлекаемого KCf.

При осуществлении разложения карналлитовой руды на месте залегания в полость подают либо отдельно, либо по одному трубопроводу рассол с одной стороны и агент флотации с добавкой, способной вызвать выделение газа в рассоле, с другой. Агент флотации и пузырьки газа закрепляются 20 предпочтительно на осажденном КСб и увлекают его вместе с NaCL в виде пены на поверхность рассола в поло— сти. Эта пена увлекается поднимаю— щимся потоком рассола по трубопро- 25 воду, установленному для этой цели.

На поверхности шахты пену отделяют от рассола. Пена, содержащая искусственный сильвинит, обогащается KC E либо просто при помощи промывки ли- 30 бо при помощи другой известной процедуры с тем, чтобы получить экономически эффективное содержание KC f.

Фракция рассола, отделенного от пены, может быть вновь направлена 35 в полость с тем,чтобы обеспечить соответствующий поднимающийся поток.

Такая рециркуляция позволяет также рециркулировать некоторые количества агента флотации или добавки, способ- 40 ной вызвать выделение газа, которые не прореагировали, и, следовательно, тем самым ограничить расход реагентов.

Пример 1. Грубо измельчают 45

100 г карналлита с усредненным составом,7: MgCГ 31,7; KCf 24,8; Н20

36,0, NaCf 7,5, и полученные куски смешивают с раствором, состоящим из

45 см воды, 3 см перекиси водорода 50

3в 110 объемах (или 10 кг/т руды) и

2 см 17-ного раствора ацетата жир3 ного амина (или 200 г/т руды), Для извлечения сильвинита осуществляют циркуляцию из расчета 500 см /ч маг- 55

3 нийсодержащего рассола, насыщенного

КС f u NaC t, содержащего 300 г/л MgC8, 2

Поддерживают постоянным состав рециркулируемого рассола. Образуется пена, которая собирается и сушится.

Таким образом, получают высушен— ный флотоконцентрат, имеющий следующий состав,г: КС 3 18,04; ИаС1: 0,25, MgCC2 0,72. Флотоконцентрат состоит на 92,57 из KCf. Высушенный концентрат имеет следующий состав, г:

КС ь . 3,25; NaCf 5,70; fgCE 0,19.

Выход извлеченного КС f относительно КС E содержащегося в руде, составляет 72, 57..

Пример 2. В блоке карналлитовой руды с размерами 14 х 19 х 19 см сверлят отверстие, в которое помещается трубка для введения рассола для разложения руды, в это же отверстие вводят вторую трубку для извлечения пульпы продукта разложения. В полость вводят из расчета 420 см /ч магнийУ содержащий раствор, имеющий следующий состав, г/л: ГАС f2 252; KC L 59; NaCE

56, в который добавляют t8 см раствора, содержащего 6 об.7. перекиси водорода в 110 объемах (или 5,5 кг/т руды) 20 см 17-ного раствора ацетата

9 жирного амина (или 200 г/т руды) и

74 см воды.

Растворяют 1,6 кг руды и испытание прекращают, . когда процесс растворения достигнет внешней стенки блока.

Получают руду (1600 r) после разложения, содержащую, г: КС1 396,8; MgCQ

507,2, NaCE 120, Н О 576,0.

Высушенный флотоконцентрат (330 r) содержит,г: КС E 254,6; NaC0. 29,8,Г1дС6

21,3; Н О 24,3 (кристаллизационная) .

Содержание извлеченного КС f 77X.

Отработанный маточный раствор содержит, г/л . MgCf2301; KCf 45, NaCf

36, Н О 888.

Выход извлеченного КС 9 в пересчете на руду после разложения составляет 64,2X..

Пример 3. В блоке карналлитовой руды размером 18х18х20 см сверлят отверстие диаметром 3,2 см на глубину 1-2 см. В это отверстие вставляют 2 трубки (одна для подачи раствора разложения, другая — для подачи реагентов) и еще одну трубку для извлечения пульпы. Подачу осуществляют иэ расчета 3 см /ч раствора реагентов, образованного: 20 см

Н 02 в 110 объемах (или 7 7 кг/т

Э руды) 35 см 1Х-ного раствора ацетата амина (или 450 г/т руды) 30 см И О 3

1 и из расчета 400 см /ч раствора для

1153823

Составитель Н. Ярмолюк

Техред С.Легеза Корректор И. Муска

Редактор M. Келемеш

Тираж 462 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2532/44

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 разложения,образованного: 7 см1/ч Н О, 483 см /ч маточного рециркуляционно-. го раствора .следующего исходного состава, г/л: MgC6q256; КСР 59", NaCF- 53.

Иаточный рециркуляционный раствор предназначен для улучшения подачи пульпы. Растворяют 3,7 кг руды из этого блока, испытание прекращается, когда процесс разложения достигнет

1Î боковой стенки.

Получают руду (3 ° 710 г), после разложения содержащую, r: MgC z 1, 176, КС Р 910; NaC f 278; В О 1,336; флотоконцентрат {855 г), содержащий (на сухую соль), г: MgCfz40 (4,7X), KCf

717 (83,9X), NaCE 98 (11,5X), тяжелую фракцию (соль на дне полости после испытания) содержащую,г: И8СГ 1;

KCf 18; NaCt 5.

Приблизительно 35 г флотосоли остается прилипшей к верхней части,полости.

Маточный раствор после испытания имеет следующий состав, г/л: И8СР

314, КС Р 45, НаСР 30.

Выход извлеченного КС Р относит ..льно содержания КС Р. в руде составляет

787.

Содержание КС f в концентрате составляет 83,9Х без промывания. 30

В блоке остается примерно 40Х

ИаСЬ от егоi первоначального содержания в руде после разложения, что иллюстрирует селективнооть этого способа, 35

Расход реагентов на это испытание повысился до: 40 кг Н О /т полученного КС 6; 2,3 кг агента флотацни/ т полученного КС 1.

Пример 4. Грубо дробят

100 r карналлита, имеющего средний состав,Х: HgCЫ 33,0; КСР 25,8 И О.

37,4; ИаСЮ 3,8, и смешивают в емкости полученные кусочки со 128 г маг- 45

I нийсодержащего раствора, содержащего 247 г/л И@С6, насыщенного КС Р и БаС Р.

Для рекуперации сильвинита постепенно вводят в емкость агент флотапули и добавку, способную вызывать газовыделение.

Были использованы реагенты в следующих количествах: 0,6 г мочевины и 1 г 27.-ного раствора ацетата жирэ ного амина, растворенного в 17,5 см воды, а также 1,38 г нитрита натрия, растворенного в 17 5 смэ воды.

Во время этой операции рассол вводится и циркулирует по замкнутому контуру из расчета 300 см /ч, его рН поддерживают близким 3,0 путем модулированного инжектирования раствора, содержащего 1 г концентрированной соляной кислоты в 15 см воды.

Образуется кена, которую собирают и сушат.

Таким образом получают 23,3 r флотированного высушенного концентрата имеющего следующий состав, вес.7:

КСб 91,8, МаСР 4,0, МВСК 1,9.

Высушенный остаток (4,6 г) имеет следующий состав, вес. Х: КС Р. 11, 2, NaCР 83,3, MgC1 2,5.

Степень рекуперации КС Р.по отношению к KC(, содержащемуся в руде, составляет 82,9Х.

Реагенты вводились из расчета агент флотации (ацетат амина): 500 г/т карналлита.

Присадки для провоцирования газовыделения: мочевина 6 кг/т обрабатываемого карналлита, NaNO 14 кг/т обрабатываемого карналлита НС 38Х-ный

500 см /т обрабатываемого карналлита. э

Таким образом, предлагаемый способ дает возможность извлекать КС 6 непосредственно на месте залегания карналлитовой руды, при этом способ проще существующих.