DD283955A5

DD283955A5 - Verfahren zur elektrostatischen trennung tonhaltiger rohsalze

Info

Publication number: DD283955A5
Application number: DD89331124A
Authority: DD
Inventors: Guenter Fricke; Iring Geisler
Original assignee: Kali Und Salz Ag,De
Priority date: 1988-07-27
Filing date: 1989-07-25
Publication date: 1990-10-31
Also published as: SU1729280A3; CA1333271C; DE3825461A1; DE3825461C2; OA09425A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrostatischen Trennung von tonhaltigen Rohsalzen, wobei sich der Ton gleichsinnig mit Steinsalz und Carnallit auflaedt und eine praktisch tonfreie Wertstoff-Fraktion erzeugt wird.{Rohsalz, tonhaltig; Trennung, elektrostatisch; Ton; Steinsalz; Carnallit; Aufladung, gleichsinnig}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung Anwendungsgebiet ist die Kalisalzindustrie.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Kaliroiisalze, die fast ausschließlich ozeanischer Herkunft sind, enthalten oft tonige oder schlammbildende Bestandteile, die ganz allgemein die Aufbereitung der Rohsalze erheblich stören. Das trifft sowohl auf die klassischen Verarbeitungsverfahren zu, wie Heißverlösung und Flotation, wie auch auf die elektrostatischen Trennverfahren, die in den vergangenen Jahren immer größere Verbreitung gefunden haben.

Ein allgemeiner Überblick über die elektrostatische Trennmethode wird in „Chem. Ing. Tech." 53 (1981) Nr. 12, S. 916, gegeben. Gewöhnlich verhalten sich die Tonbeimengungen bei elektrostatischen Trennungen unspezifisch, unselektiv, d. h., sie verteilen sich auf alle Fraktionen, aber sie haben doch im allgemeinen die Tendenz, sich stärker den Kalimirn rauen zuzuordnen. Bei geringen Tongehalten mag dieses häufig noch tolerierbar sein; bei höheren Anteilen und vor allem, wenn höherprozentige Produkte, wie KCI mit ei.iem Mindestgehalt von 60% K₂O, hergestellt werden sollen, ist eine gezielte Tonabtrennung nicht zu umgehen.

So hat es nicht an Versuchen gefehlt, die Aufladbarkeit der Tonmii:eralien gezielt zu verändern.

Ein Verfahren nach der DE-AS 10 52 921 über die sogenannte Leitfähigkeitsmethode hat wegen der hohen Kosten nicht zu einer technischen Anwendung geführt.

In der DE-PS 17 58 708 wird das Rohsalz mit einem oder mehreren 8 bis 22 Kohlenstoffatome enthaltenden, aliphatischen Aminen und einer oder mehreren aliphatischen Carboxylsäuren mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen behandelt und bei etwa 7O⁰C getrennt.

Insbesondere Laurylamin kommt hier zur Anwendung. Die Menge liegt mit 100 bis 10OOg/t recht hoch. Im Konzentrat sind noch 4,9 bis 6,3% Unlösliches vorhanden, womit die Reinheit eines KCI-Standardprodukts von 60% K₂O nich't erreicht werden kann. Nach der DE-PS 20 07 677 wird mit Milchsäure in Kombination mit Halogencarbonsäuren konditioniert, an der positiven Elektrode wird der Ton und an der negativen Elektrode das tonarme Rohsalz abgeschieden. Diese Fraktion wird mit einem klassischen Aufbereitungsverfahren, wie z. B. Flotation, weiterverarbeitet.

Nach der DE-PS 20 52 9S3 wird Dinitrophenol allein oder zusammen mit Halogencarbonsäuren konditioniert, wobei eine Ton-Steinsalzfraktion an der positiven und eine Sylvin-Kieselritfraktion at; der negativen Elektrode gesammelt werden. Auch hier gelangt die WertstofM^rraktion zur Weiterverarbeitung in eine Flotation.

Gemäß der DE-PS 31 2V 946 werden als Konditionierungsmittel außer · ottsäuren noch Ammonacet^t oder pyrogene Kieselsäure eingesetzt und in einem inhomogenen elektrostatischen Feld die Trennungen vollzogen. Die tonarmen Konzentrat«) werden in einem Heißlöseprozeß weiterverarbeitet.

Die DE-PS 32 16 735 zeigt als Weiterentwicklung einen komplizierten elektrostatischen Mehrstufenprozeß mit zweifacher Konditionierung mit Fettsäure/Saücylsäure sowie feinteiliger Kieselsäure. bei diesem Schema kann der Ton zwar nicht vollständig in den Stsinsalzi ückstand gedrückt werden, jedoch kann ein Tail des Kalis tonarm als Produkt mit 60% K₂O gewonnen werden, während ein Teil des Kalis weiterhin klassischen Weiterverarlieitungsprozessen unterzogen werden muß. Diese Aufsteilung zum Stand der Technik zeigt, wie schwierig die Aufbereitung von to η Iu :t:gen Rohsalzen ist und daß es eine optimale Lösung bisher nicht gibt. Ί onspezifische Reagenzien behindern die notwendige Viboelektrische Aufladung des Sylvins gegen die übrigen Komponenten des den Sylvin enthaltenden Konzentrats und erschwer .n dadurch die weitere elektrostatische Aufbereitung dieser Konzentrsie. Insbesondere konnten bisher keine Reagenzien und Verfahren gefunden werden, den Carnallit (KCL · MgCI₂ · 6H₂O) von Sylvin zu trennen. Um Höchstkonzentrate an Kaliumchlorid zu gewinnen, mußte man Nsher immer auf den Naßprozeß zurückgreifen, damit das unerwünschte MgCI₂ in Lösung gebracht und so entfernt werden konnte. Damit war das Ziel, ein bis zum Endprodukt trockener Prozeß, nicht erreicht. Das Endprodukt mußte jeweils einer zusätzlichen Trocknung unterworfen werden.

Ziel der Erfindung

Mit der Erfindung wird ein Verfahren zur elektrostatischen Trennung von tonhaltigen Rohsalzen zur Verfugung gestellt, bei dem eine praktisch tonfroie Wertstoff-Fraktion erzeugt wird, Die Prozeßführung erfolgt in einem bis zum Endprodukt trockenen Prozeß.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabezugrunde, dieTonmineralien gemeinsam mit den Rückstandsmineralien Steinsalz und Anhydrit triboelektrisch aufzuladen und eine praktisch tonfreie Wertstoff-Fraktion zu erzeugen, die entweder elektrostatisch oder auf herkömmlichen Weg weiter aufbereitet werden kann.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur elektrostatischen Trennung von tonhaltigen Rohsalzen, insbesondere auch Hartsalzen, nach Zerkleinerung auf eine Korngröße unter 2mm, Vermischen mit einer organischen Substanz als Konditionierungsmittel, . Behandlung mit Luft vorgegebener Temperatur und Feuchte und nach triboelektrischer Aufladung Aufgabe auf einen Freifallscheider mit einer bestimmten Feldstärke von z. B. 4000 Volt/cm, Auftrennung in drei Fraktionen, wobei das Mittelgut nachvermahlen und zurückgeführt und mit dem Aufgaberohsalz zusammengegeben wird, zur Verfügung gestellt. Danach wird das Rohsalz mit Alkylammonium-Saiicylat konditioniert, wobei an der positiven Elektrode der Ton mit anderen unerwünschten Bestandteilen und an der negativen Elektrode der Wertstoff abgeschieden werden. Dieser Wertstoff, der an der negativen Elektrode anfällt, ist Sylvin bzw. Sylvin und Kieserit. An der positiven Elektrode scheidet sich zusammen mit Natriumchlorid auch der Carnallit ab.

Für das Alkylammonium-Saiicylat als Konditionierungsmittel kommt in erster Linie die entsprechende Methyl-, Ethyl-, Propyl- bzw. die Butyl-Verbindung in Betracht.

Das Konditionierungsmittel Alkylammonium-Saiicylat wird in einer Menge von 30 bis 200 g/t Rohsalz, bevorzugt eine Menge von 80 bis 120g/t, zugegeben. Die relative Feuchte der Luft beträgt 5 bis 12%, entsprechend einer Temperatur von 40 bis 55⁰C. Da bei der elektrostatischen Trennung des tonhal' igen Rohsalzes drei Fraktionen entstehen, kann das Mittelgut nachvermahlen und zum Ausgangsrohsalz zurückgeführt werden.

Ausführungsbeispiele

In den folgenden Beispielen wird die Erfindung näher erläutert. Als Ausgangsmaterial dient ein Rohsalz der folgenden Zusammensetzung:

10,35% K₂O 16,09% Sylvin

1,10% Carnallit 26,83% Kieserit 54,42% Steinsalz

0,76% Anhydrit

0,80% Tonmineralien

Beispiele 1 bis 3

Nach der Erfindung wird das Rohsalz mit dem Konditionierungsn iel Methylammoniumsalicylat, hergestellt durch Umsetzung von wäßriger Methylaminlösung mit Salicylsäure, in einer Menge von 100g/t im Lödige-Mischer 2min lang vermischt, danach unter ständigen- Rühren 20min lang im Labor-Trockenschrank bei wechselnder relativer Luftfeuchte in der Kontaktierungsluft aufgeladen. Die absolute Luftfeuchte beträgt 5,8g/m³.

Die Ergebnisse gehen aus der Tabelle 1, Beispiele 1 bis 3, hervor.

Tabelle 1

Bei	Therm.	%rel.F.	Kond.	pos. E.	Gehalt (%) .	neg. E.	η (%)
spiel	"C		Mitteig.	pos. E.

57

5,0

eff. Menge	2,62	7,29	19,42	28,5	36,2
K₂O	3,70	11,19	30,62	7,2	67,9
Sylvin	1,67	1,32	0,44	6,6	68,9
Carnallit	3,25	17,97	54,03	43,.;	14,5
Kieserit	89,49	68,12	13,45	3,5	72,9
Steinsalz	0,37	0,80	1,03	46,9	8,9
Anhydrit	1,52	0,60	0,43	13,9	49,1
Tonmineralien			54,2	19,5

Fortsetzung der Tabelle 1

Bei	Therrr	I.	%rel.F.	Kond.	pos. E.	Gehalt (%)	neg.E.	η (%)	34,4
spiel									69,6
	⁰C			1,96	Mitteig.	20,95	pos. E.	70,5
2			eff. Menge	2,58		32,98	26,6	21,0
			K₂O	1,94	6,72	0,67	5,0	70,7
		10,0	Sylvin	3,82	10,41	55,18	4,3	6,2
			Carnallit	89,72	0,91	9,75	46,9	45,3
	43		Kieserit	0,46	17,52	1,00	3,8	18,1
			Steinsalz	1,48	69,74	0,42	43,9	28,9
			Anhydrit		0,75		16,1	61,1
			Tonmineralien	1,76	0,67	21,88	49,2	62,0
3			eff. Menge	2,19		34,54	23,5	10,5
			K₂O	2,22	7,59	0,40	4,0	47,9
		12,5	Sylvin	6,12	11,75	44,44	3,2	10,3
			Carnallit	87,69	0,97	19,35	47,4	32,7
	38		Kieserit	0,52	26,36	0,86	5,4	14,8
			Steinsalz	1,26	59,29	0,41	37,9
		Anhydrit		0,82		16,1
		Tonmineralien		0,81		37,0
pos. E.	= Fraktion an der positiven Elektrode
neg.E.	= Fraktion an doer negativen Elektrode
η	= Ausbringen

Beispiel 4

In einem Anschlußversuch wurde Salicylsäure mit Butylamin (anstelle Methylamin) umgesetzt und dabei folgendes Ergebnis erhalten:

Tabelle 2 (Beispiel 4)

	pos. E.	Gehalt (%/	neg.E.	η	pos. E.	(%)	neg.E.
		Mittelg.		13,8	44,9
eff. Menge	3,58		16,10	4,7	68,7
K₂O	4,96	6,80	25,34	4,2	69,4
Sylvin	2,64	10,50	0,56	35,4	24,4
Carnallit	4,61	1,00	51,30	2,1	74,3
Kieserit	83,67	17,75	21,28	23,3	19,3
Steinsalz	0,30	68,64	0,99	5,3	57,0
Anhydrit	3,82	0,71	0,53	39,3	17,0
Tonminera.ien	1,39

Nach dem Verfahren der Erfindung werden mit Ausnahme des Carnailits alle Salzminerale umgeladen. Sylvin, Kieserit und Anhydrit werden jetzt an der negativen Elektrode, Steinsalz, Carnallit und die Tonmineralien an der positiven Elektrode abgetrennt. Die im Tongehalt abgereicherten Fraktionen lassen sich problemlos nach dem elektrostatischen Trennverfahren ebenso wie nach dem Flotationsverfahrenzu hochprozentigem Kalidüngesalz weiterverarbeiten. Hinzu kommt noch des Vorteil, daß sich der Carnallit gegen Sylvin auflädt, was zu erheblichen Erleichterungen in nachgeschalteten Betrieben, auch Naßbetrieben, führen kann.

Claims

1. Verfahren zur elektrostatischen Trennung von tonhaltigen Rohsalzen, insbesondere auch Hartsalzen, nach Zerkleinerung auf eine Korngröße unter 2 mm, Vermischen mit einer organischen Substanz als Konditionierungsmittel, Behandlung mit Luft vorgegebener Temperatur und Feuchte und nach triboelektrischer Aufladung Aufgabe auf einen Freifallscheider mit einer bestimmten Feldstärke von z. B. 4000 Volt/cm, Auftrennung in drei Fraktionen, wobei das Mittelgut nachvermahlen und zurückgeführt und mit dem Aufgaberohsalz zuusammengegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohsalz mit Alkylammonium-Salicylat konditioniert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkylammonium-Salicylat die entsprechende Methyl-, Ethyl-, Propyl- bzw. Butyl-Verbindung eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Konditionierungsmittel Alkylammonium-Salicylat in einer Menge von 30 bis 200g/t Rohsalz angewandt wird, bevorzugt eine Menge'von 80 bis 120g/t.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer relativen Feuchte der Luft von 5 bis 12%, entsprechend einer Temperatur von 40 bis 55°C, konditioniert wird.