Способ переработки сильвинитовых руд

 

Изобретение относится к технологии обогащения ископаемых калийных солей и способствует повышению извлечения хлористого калия из руды при одновременном достижении высокого качества концентрата. Согласно изобретению хлорид калия получают из сильвинитовых руд одновременно в галургическом и аммиачном циклах. Исходную руду дробят, классифицируют и подвергают предварительному обогащению измельченный материал с образованием черного концентрата и отвальных хвостов. После предварительного обогащения исходного сырья из обогащенного по хлориду калия продукта выщелачивают хлорид натрия аммонизированным раствором, содержащим 45-55% аммиака, при температуре (-25) - (-30)°С, а отгоняемый из осветленного раствора аммиак конденсируют, адиабатически расширяют и газифицируют отбором тепла от маточного щелока, находящегося в галургическом цикле переработки смеси отвальных хвостов предварительного обогащения исходного сырья с отсеянной от руды мелочью (менее 1 мм), содержание хлорида калия в которой не менее 16,5%. Предложенный способ обеспечивает повышение извлечения полезного компонента из руды до 95,7% при достижении содержания хлористого калия в концентрате, равном 97%. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 и 3Л8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4185809/23-26 (22) 22. 01.87 (46) 15.03.90. Бюл. tf 10 (71)Белорусский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии (72) А.С.Бродт (53) 622.7.061 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 659190, кл. В 03 С 7/00, 1975. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СИЛЬВИНИТОВЫХ

РУД (57) Изобретение относится к технологии обогащения ископаемых калийных солей и способствует повышению извлечения хлористого калия из руды при одновременном достижении высокого качества концентрата. Согласно изобретению хлорид калия получают из сильвинитовых руд одновременно в галургическом и аммиачном циклах. Исходную руду дробят, классифицируют и подвергают предварительному обогаИзобретение относится к технологии обогащения ископаемых калийных солей и может быть использовано для извлечения хлорида калия из сильвинита.

Целью изобретения является повышение извлечения хлористого калия из. руды при одновременном достижении высокого качества концентрата.

Согласно предложенному способу хлористый калий получают из сильвинитовых руд одновременно в двух циклах: галургическом и аммиачном.

„„Я0„„1549920 А 1

2 щению измельченный материал с образованием чернового концентрата и отвальных хвостов. После предварительного обогащения исходного сырья из обогащенного по хлориду калия продукта выщелачивают хлорид натрия аммонизированным раствором, содержащим

45-55% аммиака, при температуре (-25) ° (-30) С, а отгоняемый из осветленного раствора аммиак конденсируют, адиабатически расширяют и газифицируют отбором тепла от маточного щелока, находящегося в галургическом цикле переработки смеси отвальных хвостов предварительного обогащения исходного сырья с отсеянной от руды мелочью (менее 1 мм), содержание хлорида калия в которой не менее 16,53. Предложенный способ обеспечивает повышение извлечения полезного компонента из руды до 95,7Ф при достижении содержания хлористого калия в концентрате, равном 97l. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Галургическому переделу подвергают смесь фракции -1 мм исходной руды с отвальными хвостами предварительного обогащения класса +1 мм, а аммиачному - черновой концентрат предварительного обогащения класса +1мм.

Продукты, получаемые как в галургической, так и в аммиачной частях способа, по содержанию хлористого калия и извлечению его из руды выше аналогичных показателей по известному способу.

1549920

Пример, Дробленую сильвинитовую руду, содержащую 21,24 хлористого калия и 5,74 нерастворимого остатка, крупностью (-5)-(+О) мм рассеивают

5 на сите по классу 1 мм. Фракцию крупнее 1 мм подвергают предварительному обогащению.

Для этого ее расслаивают в легкоиспаряющейся тяжелой жидкости с плот- 10 ностью 2,13 гlсмз .

Выделенные сухие отвальные хвосты предварительного обогащения смешивают с отсеянной от руды фракцией

1 мм. 15

Полученную смесь, содержащую 17,6i хлористого калия, подвергают галургической переработке. Для этого ее обрабатывают при 115ОС горячим маточным ,щелоком (насыщенный по хлористому натрию водный раствор разделяемых солей) .

При этом выщелачивается хлористый ка лий, а хлористый натрий и нерастворимые в воде примеси остаются в осадке, Образовавшуюся суспензию осветляют и 2 направляют освободившийся от твердой фазы раствор на вакуум-кристаллизацию хлористого калия. При понижении над ним давления раствор вскипает, вызывая таким образом собственное адиабатическое охлаждение, B результате хлористый калий выкристаллизовывается в твердую фазу. Отходящий от вакуум-кристаллизации соковый пар конденсируют смешением с охлаждающим агентом - водой. Выделившиеся крис35 таллы хлористого калия отделяют от жидкой фазы, обезвоживают и сушат, получая часть готовой продукции, а осветленный маточный щелок вновь на- 40 гревают и возвращают на стадию выщелачивания хлористого калия из смеси отвальных хвостов предварительного обогащения с мелкой фракцией руды.

Вторую часть готовой продукции получают из чернового концентрата предварительного обогащения загрубленой фракции исходной сильвинитовой руды выщелачиванием из него хлористого натрия аммиачным раствором. Для этого сухой продукт (-5)-(+1) мм

50 предварительного обогащения сильвинитовой руды, содержащий 73,86/ хлористого калия обрабатывают при темпе о ратуре - 25 С выщелачивающим раствором, содержащим 55l аммиака. Оставшийся в осадке хлористый калий сгущают, обезвоживают и сушат, получая таким образом готовый продукт в крупнокристаллическом виде. Содержание в нем хлористого калия составляет

97,53 .

В совокупности с концентратом, полученным галургическим путем, суммарный выход готовой продукции составит 20,,74, при этом извлечение полезного компонента из руды равняется 95,68,.

Осветленный от хлористого калия аммиачный раствор направляют на регенерацию. Она осуществляется при его нагревании в герметичном кипятильнике. Отходящий от него аммиачный пар выводят в конденсатор,охлаждаемый t маточным щелоком, поступающим затем на выщелачивание хлористого калия из смеси отсеянной от руды мелочи с отвальными хвостами предварительного обогащения загрубленой ее фракции.

По окончании зарядки конденсатора кипятильник отключают от него и упаривают оставшийся в нем раствор. Образовавшийся в результате упарки насыщенный рассол освобождают фильтрацией от выпавшего в осадок хлористого натрия, разбавляют водой и вновь насыщают аммиаком. Для этого в него погружают барботер, посредством испарителя с вентилем сообщенный с конденсатором, заряженным сжиженным аммиаком. Дросселируя сжиженный аммиак в вентиле, осуществляют адиабатическое расширение с последующей

его газификацией в испарителе. Образующийся при этом искусственный хо" лод отводят водой, направляемой на смешение с соковым паром, отходящим от вакуум-кристаллизации хлористого калия в галургической части получения готовой продукции.

После насыщения выщелачивающего хлористый натрий раствора аммиаком последний вновь направляют на обработку им продукта предварительного обогащения загрубленой фракции исходной руды.

Направление в галургический передел смеси с содержанием хлорида калия менее

16,54 влечет за собой невозможность достижения высокого извлечения хлористого калия из такого сырья при получении высококачественного продукта (содержащего 98ь KC1) из-за наступления в этом случае расстроиства водного баланса цикла, что видно из результатов расчета материального баланса при различных содержаниях хлористого

5 154 калия в питании галургической части способа, Данные, подтверждающие необходимость выбранного параметра, представ лены в табл. 1.

Из приведенных в табл. 1 данных следует, что переработка калийсодержащих продуктов галургическим путем на концентрат с содержанием 98 КС1 возможна лишь в том случае, если в питании такой системы содержится не менее 16,53 хлорида калия. В противном случае расход воды на промывку продуктов обогащения превысит ее количество, которое допустимо ввести в цикл.

Для выявления оптимального для получения высококачественного продукта технологического режима выщелачивания параллельно были поставлены опыты по получению этой части готовой продукции выщелачиванием хлорида натрия из чернового концентрата предварительного гравитационного обогащения загрубленых фракций исходной сильвинитовой руды, содержащего

73,863 КС1, в широком диапазоне температур и концентраций аммиака в выщелачивающем растворе.

Результаты экспериментов сведены в табл. 2.

Как видно из таблицы, наиболее благоприятным для ведения процесса выщелачивания является интервал -25—

-30 С при концентрации аммиака в выщелачивающем растворе, равной 45-551.

Таким образом, осуществление указанной последовательности операций в сочетании с оговоренным технологическим режимом обеспечивает повышение извлечения полезного компонента из руды до 95,7i при достижении содержания хлористого калия в концентрате равном 971.

Формула изобретения

1. Способ переработки сильвинитовых руд, включающий дробление, предварительное обогащение измельченного

10 !

ЗО

50 материала с образованием чернового концентрата и отвальных хвостов с последующим галургическим переделом последних путем выщелачивания хлористого калия маточным щелоком и вакуумкристаллизации выщелоченного хлористого калия, адиабатическим охлаждением насыщенного им щелока с конденсацией отсасываемого сокового пара смешением последнего с охлаждающим агентом, возвратом осветленного от кристаллов хлористого калия маточного щелока в голову галургического передела, обезвоживанием кристаллизата и егб сушкой, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения хлористого калия из руды при одновременном достижении высокого качества концентрата, предварительному обогащению подвергают фракцию крупнее

1 мм, отвальные хвосты предварительно смешивают с фракцией менее 1 мм с образованием смеси, содержащей не менее 16,5 мас.В хлористого калия, а черновой концентрат предварительного обогащения обрабатывают выщелачивающим аммиачным раствором с после» дующим гидромеханическим разделением полученной суспенэии на влажный концентрат и осветленный аммиачный раствор, сушкой концентрата и регенерацией аммиака из оставшегося осветленного выщелачивающего аммиачного раствора.

2. Способ по и.1, о т л и ч а юшийся тем, что выщелачивающий аммиачный раствор содержит аммиака выше 40 мас.3 и обработку ведут при о температуре ниже 0 С.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что регенерацию аммиака ведут отгонкой из осветленного, аммиачного раствора с после дующей конденсацией аммиака путем его охлаждения маточным щелоком с последующим адиабатическим расширением сжиженного аммиака и его газификацией теплообменом с охлаждающим агентом и поглощением его аммиачным выщелачивающим раствором.

1549920

Таблица 1

Расход, т/т гитания

Расход воды, т/т исходного сырья

KCl в сырье, 3 на про- на промывку мывку отвала продукта дополнительный всего всего щелока на маточ-. ного щелока ввод в выщелачивающий щелок выщелачивание

5,18

2„56

1,91

1,26

1,03

0,387

0,218

0,173

0,137

0,123

0,166

0,085

0,052

0,039

0,035

80,0

40,0

30,0

20,0

16,5

5,57

2,78

2,08

1,40

1,15

0,202

0,070

0,047

0,014

0i000

0,019

0,063

О, 074

0,084

0,088

Табли ца 2!

l Богатство конКонцентрация аммиака в выщелачива— ющем растворе, 4 1Л, ТемпеОпыт ратура, С центрата, 4

КС1

Составитель Т.Докшина

Редактор Т.Лазоренко Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Палий

Заказ 244 Тираж 402 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,101

2

4

6

8

11

12

13

14

16

17

18

19

0 . 0

-10

-10

-l5

-20

-25

-25

-25

-28

-30

-,.30

-32

-35

-40

18,2

22,7

30,1

38,0

40,0

43,4

45,0

40,8

51,1

40,4

42,6

45,4

55,0

61,3

52,9

40i0

55,1

58,2

60,2

61,8

89,69

91,61

92,44

93,72

93,76

93,83

93,95

94,41

96,27

95,64

95,81

97,34

97,53

96,67

97,68

94,58

97,10

96,33

95,70

94,32