Способ извлечения хлорида калия из калийных солей

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«ij998347 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11..08.81 (21) 3328726(23 26 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)NL. Кл.

С 01 0 3/08

Гесударатвеай квинтет

СССР вв еяам нзебретеннй н вткрмтнй

Опубликовано 23.02.83, Бюллетень М 7 (53) УДК 661.832. .321 (088.8) Дата опубликования описания 23.02.83 (72) Авторы изобретения

Н. Н. Тетерина, М. Д. Барский, С. Х. Загидуллин, А. А. Чистяков, Н, С. Ларьков, П. А. Дробязко и А, Д. Калегин

Уральский филиал Всесоюзного научно — исследовательского

I и проектного института галургии (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ХЛОРИДА КАЛИЯ

ИЗ КАЛИЙНЫХ СОЛЕЙ

Изобретение относится к технологии минеральных солей, в частности хлорида калия, используемого в качестве удобрения.

Известен способ, включающий флотацию хлорида калия из суспензии измельченного сильвинита с помощью флотореагентов при комнатной температуре, обезвоживание и сушку флотоконцентрата 11).

Недостаток этого способа заключается в сравнительно невысоком качестве получаемого продукта (91 — 95% КС1) и большом содержании в нем нерастворимых глинистых примесей (до 0,4 — 1,5%), которые вызывают его пылимость и высокую слеживаемость.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ, включающий флотацию хлорида калия из суспензии калийсодержащего сырья, обезвоживание и сушку топочными газами. 20

При сушке влажного флотоконцентрата топочными газами мельчайшие частицы продукта, в которых сконцентрировано основное количество нерастворимых примесей (аигидри-2 та, глинистых материалов и др.) частично увлекаются с отработанными топочными газами, улавливаются в циклонах сушильных аппаратов (так называемая "циклонная пыль сушильных аппаратов" ) и перерабатываются отдельно от основной части удобрения одним из известных методов 12).

Основной недостаток известного способа состоит в низкой эффективности обеспыливания флотоконцентрата, высушиваемого в сушильных аппаратах. Это объясняется тем, что пылевидные. глинусодержащие частицы достаточно лепсо могут извлекаться только из

I практически полностью высушенного продукта.

В непрерывно действующих сушильных аппаратах часть материала всегда находится в недосушенном состоянии, что и обусловливает их низкую обеспыливающую способность. Получаемый таким образом продукт также содержит значительное количество пылевидных глинистых часпщ и слеживается.

Повышение эффективности обеспыливания в процессе сушки например, за счет увеличения скорости или температуры топочных газов

3 998347 невозможно, так как влечет за собой укос с отработанными газами крупных недосушенных чаотиц, и, кроме того, вызывает термическое измельчеиие1 продукта.

Целью изобретения является улучшение качества хлорида калия за счет повышения содержания основного вещества и уменьшения слеживаемости, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу извлечения хлорида калия 10 иэ калийных солей, включающему флотацию, обезвоживание и сушку с последующим выде-. лением IlbllIH H3 отходящих газов, сушку ведут до остаточной влажности 0,05 — 0,20%, затем продукт смешивают с пылью и вьщеля- И ют фракции с. размером частиц 0,07 — 0,20 мм, причем выделение фракций ведут перекрестно движущимся восходящим потоком воздуха со скоростью 3 — 5 м/с с удельным расходом 0,3—

1,0 нм на килограмм хлорида калия, после- 2О довательно пересекающим поток хлорида 3—

7 раз.

Установлено, что пылевидные частицы могут быть легко и полно извлечены только при влажности материала не более 0,2%. При 25 большей влажности флотоконцентрат практически теряет пылевьщеляющую способность, Углубление сушки до достаточной влажности менее

0,05% уже не. влияет на эффективность обеспыливания и связано с дополнительными затрата- Эо ми топлива.

Установлено, также, что эффективное фракционирование с максимальным извлечением пылевых частиц при максимальном выходе обеспыленной части продукта может быть достигнуто только при последовательном 3-7-кратном фракционировании потока материала перекрестно движущимся восходящим потоком воздуха, имеющим скорость 3 — 5 м/с.

Уменьшение кратности фракционирования менее трех снижает полноту обеспыливания, увеличение кратности свыше семи не позволяет дополнительно поднять эффективность процесса, и, кроме того, связано с повышени- ем измельчения продукта и непроизводитель45 ным расходом воздуха.

Снижение скорости воздуха менее 3 и/с не обеспечивает его активное взаимодействие с хлоридом калия с образованием псевдоожиженного слоя и извлечения пылевидных частиц, При скоростях более 5 м/с; наступает режим пневмотранспорта с выносом крупных частиц продукта с отработанным воздухом.

Оптимальной границей фракционирования является размер частиц or 0,07 до 0,2 мм.

Увеличение крупности свыше 0,2 мм не приводит к дополнительному удалению из обеспыленной части продукта нерастворимых примесей и снижению слеживаемости. При rpa4 нйце разделения менее 0,07 мм в готовом продукте остается большая часть этих примесей.

Уменьшение удельного расхода воздуха менее Q,Ç нм /KI связано с черезмерным увеличеэ нием концентрации пылевых частиц в отра-и ботанном воздухе, что вызывает снижение эффективности обеспыливания и частые забивки пылегазовых трактов классификатора.

Увеличение расхода свыше 1 нм /кг не дает дополнительных преимуществ, и, кроме того, связано с удорожанием иылеочистки больших объемов разбавленных пылевоздушных смесей.

Способ осуществляется следующим образом.

Суспензию хлористого калия флотируют и обезвоживают до 5 — 8%, Далее продукт высушивают горячими топочными газами, например, в печи "кипящего слоя" по остаточной влажности не более 0,2%. Высушенный КС1 смешивают с продуктом, полученным при очистке топочных газов (иылью из сушильных аппаратов) и направляют на многократное фракционирование, например, в каскадный сепаратор.

Фракционирование проводят восходящим потоком воздуха, который многократно и последовательно пересекает поток хлорида калия.

Обеспыленная по требуемому размеру кристаллов (от 0,07 до 0,2 мм) часть продукции в складируется, а пылевидные фракции улавливаются и перерабатываются одним из известных способов (например, укрупняются гранулированием или перекристаллизацией).

Пример 1. 1000 мас. ч. флотоконцентрата хлорида калия высушивают до остаточной влажности 0,2% (при этом средняя влажность материала в сушилке составляет

0,5%), Высушенный продукт (900 мас. ч,) смешивают с циклонной пылью сушильных аппаратов (100 мас. ч.) и подвергают семикратному фракционированию ио классу разделяемых частиц 0,2 мм в семирядном классификаторе восходящим со скоростью 5 м с воздухом, который последовательно пересекает поток материала семь раз. Удельный расход воздуха составляет 1,0 нм /кг.

Обеспыленный продукт (420 мас. ч.) складируют, а пылевидную часть (580 мас. ч.) улавливают и перерабатывают одним из известных способов.

Пример 2. 1000 мас. ч. флотоконцентрата хлорида калия высушивают до остаточной влажности 0,05% (ири этом средняя влажность материала в сушилке составляет

0,25%). Высушенный продукт (900 мас. ч.) смешивают с циклонной пылью сушильных аппаратов (100 мас. ч.) и подвергают трех.—

5 9983 кратному фракцнонированию по классу разде. ляемых частиц 0,07 мм в трехрядном классификаторе восходящим со скоростью 3 м/с воздухом, который последовательно пересекает поток материала три раза. Удельный расход воздуха составляет 0;3 нмз/кг.

Обеспыленный продукт (700 мас. ч.) складируют, а пылевидную часть (300 мас. ч.) улавливают и. перерабатывают одним из извест. ных способов. 10

Пример 3. 1000 мас. ч. флотоконцентрата хлорида калия высушивают до остаточной влажности 0,13% (при этом средняя влажность материала в сушилке составляет

0,3%). Высушенный продукт (900 мас. ч.) % смешивают с циклонной пылью сушильных аппаратов (100; мас. ч.) и подвергают пятикратному фракционнрованию по классу разделяемых частиц 0,13 мм в пятнрядном классифи, каторе восходящим со скоростью 4 м/с воздухом, который последовательно пересекает поток материала пять раз. Удельный расход воздуха прн этом составляет 0,7 нмз/кг.

47 4

Обеспыленный продукт (830 мас. ч.) складируют, а пылевидную часть (170 мас. ч.) улавливают и перерабатывают одним иэ извест-. ных способов.

В таблице представлены данные по характеристикам исходных и готовых продуктов, полученных по предлагаемому и известному способам.

Слеживаемость определяют по величине усилия (ктс/ем ), необходимого для разрушения брикета удобрения, слеживающегося в ус. ловиях, имитирующих бестарное хранение и транспортирование хлорида калия.

Как видно из приведенных данных при получении хлорида калия по предпагаемому способу достигается существенное повышение эффективности обеспыливания. СодержанМе пылевидных частиц в готовом продукте снижается с 12 — 37 до 2 — 4%, потери крупных фракций с удаляемыми нылевидными частицами сокращаются с 45 до 3 — 8%.

998347

Ю In Ф чф

С 4

Ю

М о 3 ойй

О а

ОО

О О

Я о

) Е Ф, м а Ф

О" а

О О

О О о

I O

31 (V 9Ì ю

Oi O

О

° Я ф

И а а ю м л с In

OI OI OI а а

rn мъ

OI OI

In

О1

In

In

О

Зй

° °

° О и

Н

Ф

I2!

М М

О О m

Ch OI О O

О О Î v О О О l> In

О О О О О

О С4 О оО O O O Oi О" .-" О О а с м

О О 0 О ф О О OI OI о еч гч О О

Г 4 (3 »» » СЧ

О а О а v O О v а о /1 iО О CV <ч О

О"

О О м О

9 998347

Одновременно с этим повышается качество готового продукта за счет повышения основного вещества, снижения содержания в нем нерастворимых примесей с 0,65 — 1,5 до 0,4 — 1% и уменьшения слеживаемости с 1,0 — 1,8 до

0,55-0,7 кгс/смз.

Получаемый таким образом продукт практически не- пыпит и не слеживается и пригоден для бестарного транспортирования в отдаленные районы страны и на экспорт. 10 . Ожидаемый экономический эффект за счет повьпнения эффективности процесса и . улучшения качества продукта только для одного производства мощностью 500 тыс. т. в год составит не менее 700 тыс. руб. 1$

Ревлизация предлагаемого способа не связана с большими капитальными затратами и

- возможна на базе частичной реконструкции действующих калийных предприятий.

Формула изобретения щ

Составитель Н. Ярмолюк

Техред М.Костик

Редактор Г. Волкова

Корректор М. Демчик

Тираж 469

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1056/37

Подписное

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

1. Способ извлечения хлорида калия нз калийных солей, включающий флотацию, обезвоживанне н сушку с последующим выделением пыли нз отходящих газов, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью улучшения качества хлорнда калия за счет повышения содержания основного вещества и уменьшения слеживаемости, сушку;ведут до остаточной влажности 0,05 — 0,20%, затем продукт смешивают с пылью и выделяют фракции с размером частиц 0,07 — 0,20 мм, 2. Способ по . 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что выделение фракций ведут перекрестно движущимся восходящим потоком воздуха со скоростью 3 — 5 м/с с удельным расходом 0,3 — 1,0 нмэ на килограмм хлорида калия,. последовательно пересекающим ноток хлорида калия 3 — 7 раз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Позин М. Е. Технология минеральных солей. Л., **Химия", ч. 1, 1974, с. 164 — 166.

2. Каганович Ю. Я. Промышленные установки для сушки в кипящем слое. Л., "Химия", .1970, с. 62 — 63 (прототип) .