Способ обезвоживания глинисто-солевых суспензий,полученных при переработке калийных руд

 

СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ГЛИНИСТО-СОЛЕВЫХ СУСПЕНЗИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ КАЛИЙНЫХ РУД, включаквдий обработку суспензий полиакриламидом и органической добавкой с последующей фильтрацией суспензии, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости фильтрации и снижения влажности глинистосолевых суспензий, в качестве органической добавки применяют эмульсию жирового гудрона в растворе тринатрийфосфата при весовом соотношении компонентов тринатрийфосфат и жировой гудЕЮН 1:1,75-2,25 и при соотношении полиакриламид и органическая добавка 4:0,2-0,4 в пересчете на су-g хое вещество. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECl1YEiËИН (19) (И) 3(50 В 01 )) 21/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3472088/23-26 (22) 14.07.82 (46) 30.04.84. Бюл.9 16 (72) Ф.Ф.Можейко, З.Т.Бутько, Н.П.Крутько и М.А.Гамилов (7i) Институт общей и неорганической химии AH БССР (53) 622.751:622.7.061.1(088.8} (56) 1. Кузькин С.C., Небера В.П.

Синтетические флокулянты в процессах обезвоживания.М., Госхимиздат, 1963, с.205.

2. Патенr CtdA Р 3642619, кл.210-52. 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 647255, кл. В 01 D 21/01, 1977.

"(54) (57) СПОСОБ ОБЕ3ВОЖИВАНИЯ ГЛИНИСТО-СОЛЕВЫХ СУСПЕНЗИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ

ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ КАЛИЙНЫХ РУД, включающий обработку суспензий полиакриламидом и органической добавкой с последующей фильтрацией суспенэии, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости фильтрации и снижения влажности глинистосолевых суспензий, в качестве органической добавки применяют эмульсию жирового гудрона в растворе тринатрийфосфата при весовом соотношении компонентов тринатрийфосфат и жировой гудрон 1:1,75-2,25 и при соотно-,,шении полиакриламид и органическая добавка 4г0,2-0,4 в пересчете на су- ф хое вещество.

1088750

Изобретение относится к технологии переработки калийных руд и может быть использовано на предприятиях, перерабатынающих сильвинитовые и другие руды с повышенным содержанием глинистых примесей флотационным методом.

Известен способ обезвоживания глинисто-соленых суспензий путем их сгущения в радиальных сгустителях с добавлением высокомолекулярного флоку- 19 лянта-полиакриламида (ПАА) (1) .

Однако применение одного IIAA экономически невыгодно из-за повышенного его расхода, а также высокой влажности сгущенного продукта (45-50%), которая ветед к значительным потерям хлористого калия с жидкой Фазой отходов производства, а избыточные солевые растворы, накапливающиеся в шламохранилищах, являются опасным источником засоления окружающей среды.

Известно комбинированное воздействие минерального агента флокуляции с высокомолекулярным органическим флокулянтом типа полиакриламида (2) .

Недостатком указанного способа обезвоживания глинисто-соленых суспензий наряду с низкой эффективностью является слабая селективность при депрессии шламов перед флотацией хло- 30 ристого калия.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ обезвоживания глинисто-соленых суспензий (3) на калийных комбинатах 35 путем введения флокулянта на основе полиакриламида, формальдегида и моченины при соотношении компонентов, вес.ч.:

Полиакриламид 0ю9 1с1

Формальдегид 0,8-1,4

Иоченина 0,8-1,5.

Недостатками известного способа являются низкая скорость фильтрации, высокая остаточная влажность суспензии и высокая стоимость флокулянта, обусловленная использованием дорого-: стоящих компонентов, а также дополнительными затратами на его синтез °

Кроме того, приготовление флокулянта связано с определенными технологи- 50 ческими трудностями, обусловленными многостадийностью процесса.

Цель изобретения - снижение остаточной влажности глинисто-соленых суспензий и увеличение скорости 55 фильтрации.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обезвожива ния глинисто-соленых суспенэий, полученных при переработке калийных 60 руд, включающему обработку суспензий полиакриламидом и органической добавкой с последующей фильтрацией суспеиэии, в качестве органической добавки применяют эмульсию жирового 65 гудрона в растворе тринатрийфосфата при весовом соотношении компонентов тринатрийфосфат и жировой гудрон

1:1,75-2,25 и при соотношении полиакриламид и органическая добавка

4:0,2-0,4 в пересчете на сухое вещество.

Жировой гудрон представляет собой отход масложировой промышленности, образующийся при очистке растительных и животных жиров в виде темнокоричневой текучей массы, в состав которой входят полифункциональные соединения, Ъ: госсипол, продукты его окисления, превращения и взаимодействия с жирными кислотами 36; с,аэоти фосфорсодержащими соединениями 12; омыленные жиры, полимериэационные кислоты и оксикислоты в виде лактонов

52. Стоимость одной тонны жирового гудрона 25 руб. Жировой гудрон нерастворим н воде, но легко эмульгируется в водном растворе тринатрийфобфата.

Такая эмульсия, благодаря наличию н составе жирового гудрона различных поверхностно-активных веществ, хорошо гидрофобизирует поверхность глинистых частиц. Кроме того, введение эмульсии жирового гудрона в растворе тринатрийфосфата препятствует образованию пространственных коагуляционных структур в объеме суспензий, способствует снижению пластической вязкости суспензий, что в конечном итоге приводит к значительному ускорению процесса фильтрации и уменьшению остаточной влажности обезноженного продукта.

С целью обоснованного выбора оптимального соотношения компонентов эмульсии жирового гудрона в растворе тринатрийфосфата проведены исследования влияния соотношения компонентов тринатрийфосфат и жировой гудрон на скорость фильтрования и остаточную влажность глинисто-соленых суспензий °

Полученные данные представлены в табл,1.

Как видно из приведенных данных, оптимальное соотношение компонентов тринатрийфосфат и жировой гудрон в эмульсии 1:1,75-2,25. Уменьшение эффективности действия эмульсии при соотношении меньше 1:1,75 обусловлено недостаточным гидрофобизирующим действием жирового гудрона на глинистые частицы, а при соотношении больше 1:2,25 образуется неустойчивая быстрорасслаивающаяся эмульсия, вследствие чего значительная часть жироного гудрона нысаливается в солевом растворе и используется неэффективно.

В табл.2 представлены данные зависимости остаточной влажности и скорости фильтрования глинисто-соленых суспензий от соотношения полиакриламида и вводимой добавки (в

1088750

Таблица 1

-< 1 1

Соотношение компонентов в эмульсии (три натрийфосфат н жировой гуцрон) Количество отфильтрованного раствора, мп, из суспенэии за время, мин

Остаточная влажность,В

20

41,8

1:1,0

51

35

1:1,5

41,0

64

36

1:1,75

34,9

51

69

1:2,0

1:2,25

1:2,5

33,2

35,6

42,5

63

86

38

52

46

64

1:3,0

52

44,0

75 пересчете на сухое вещество), предлагаемого и известного способов,причем соотношение компонентов тринатрийфосфат и жировой гудрон в вводимой добавке находится в оптимальных пределах и составляет 1:1,75-2,25. 5

Анализ полученных данных показывает, что оптимальное соотношение полиакриламида и добавки (эмульсии жирового гудрона в растворе тринатрийфосфата) 4:0,2-0,4 в пересчете на 10 сухое вещество. Ухудшение показателей процесса по скорости фильтрования и остаточной влажности при изменении данного соотношения объясняется тем, что при соотношении меньше

4:0,2 гидрофобиэирующее действие эмульсии жирового гудрона на глинистые частицы незначительно, а увеличение соотношения полиакриламида и добавки больше 4:0,4 приводит к преобладанию гидрофилизирующего эффекта над гидрофобиэирующим.

Пример . 120 мл 20%-ной глинисто-солевой пульпы, полученной при переработке калийных руд, обрабатывают 0,17 мл водной эмульсии, содер- 5 жащей 2% тринатрийфосфата и 3,5% жирового гудрона при соотношении

1г1,75. Пульпу перемешивают в течение

15 мин, после чего вводят 25,6 мл

0,5%-ного раствора полиакриламида, ЗО т.о.соотношение поликариламида и добавки (эмульсии жирового гудрона в водном растворе тринатрийфосфата) в пересчете на сухое вещество составляет 4:0,3, перемешивают еще 1 мин и фильтруют на воронке Бюхнера с измерительным цилиндром. Полученный осадок анализируют на содержание влаги. Остаточная влажность 34,9%, скорость фильтрации, определяемая количеством раствора, отфильтрованного из суспензии эа 10 мин, 69-70 мп.

Сравнительный анализ показывает, что эффективность предлагаемого способа обезвоживания глинисто-солевых суспензий по сравнению с известным выше, скорость фильтрования возрастает на 5-12%, а остаточная влажность снижается на 4-7%.

Предлагаемый способ обезвоживания глинисто-солевых суспензий, полученных при переработке калийных руд, позволяет сократить потери хлористого калия с жидкой Фазой отходов производства, уменьшить накопление избыточных солевых растворов, являющихся источниками загрязнения окружающей среды, а также утилизировать их в народном хозяйстве. Экономический эффект от применения предлагаемого способа только путем сокращения потерь хлористого калия с жидкой фазой глинисто-солевых суспензий составит.

420 тыс.руб. в год.

1088750

Таблица 2

Остаточная влажность.Ъ

3 5

7 10

Предлагаемый способ

4:0,15

1: 1.,75

46

65

40,0

38,9

39,8

1:2

80

66

1:2,25

56

1:1,75

4:0,2

38

66

36,5

1:2

83

35,3

39

37,1

1:2,25

47

67

4:0,3

1:1,75

51

34,9

39

1:2

63

86

33,2

51

69

1:2,25

35,6

4:0,4

1:1,75

68 82

69 83

50

35,9

1:2

35,2

1:2,25

38

67 81

36,5

4:0,45

79

1:1,75

-.57

39,3

38,6

57

1:2

47

1:2,25

39,7

79

Известный способ

40,2

56

65 79

Составитель В.Вилинская

Редактор Б.Мерменштейн Техред A. Бабинец Корректор Г. Решетник

Эаказ 2754/4 Тираж 682 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4

Соотношение полиакриламида и до-, бавки (no сухим веществам ) Соотношение компонентов в добавке (тринатрийфосфат и жи ровой гудро

Количество раствора, отфильтрованного з суспенэии, мл, эа время, мин