DE102010022004A1 - Verfahren zur Nutzung von Restvorräten in der Nachbetriebsphase von Kaligruben - Google Patents
Verfahren zur Nutzung von Restvorräten in der Nachbetriebsphase von Kaligruben Download PDFInfo
- Publication number
- DE102010022004A1 DE102010022004A1 DE201010022004 DE102010022004A DE102010022004A1 DE 102010022004 A1 DE102010022004 A1 DE 102010022004A1 DE 201010022004 DE201010022004 DE 201010022004 DE 102010022004 A DE102010022004 A DE 102010022004A DE 102010022004 A1 DE102010022004 A1 DE 102010022004A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- kcl
- nacl
- solution
- mgcl
- chloride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 15
- PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K magnesium;potassium;trichloride;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[K+] PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims abstract description 12
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 11
- 229940072033 potash Drugs 0.000 title claims abstract description 8
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 8
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 title claims abstract description 8
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 title abstract 2
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 58
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 57
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 55
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims abstract description 29
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 29
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 27
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 15
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 12
- 229910020549 KCl—NaCl Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 6
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 5
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 claims 2
- -1 chloride saturated magnesium chloride Chemical class 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 abstract 1
- BUKHSQBUKZIMLB-UHFFFAOYSA-L potassium;sodium;dichloride Chemical compound [Na+].[Cl-].[Cl-].[K+] BUKHSQBUKZIMLB-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 abstract 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 30
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 4
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical class [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052928 kieserite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052600 sulfate mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
- E21C41/16—Methods of underground mining; Layouts therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D3/00—Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
- C01D3/04—Chlorides
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/28—Dissolving minerals other than hydrocarbons, e.g. by an alkaline or acid leaching agent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Restvorräte an Kalirohsalzen, wie Carnallitit oder carnallithaltige Mischsalze werden durch untertägigen mechanischen Abbau abgebaut, daraus untertage durch ein Kaltlöseverfahren bei +25 bis +35°C eine an KCl-NaCl-gesättigte MgCl2 enthaltende Extraktlösung gewonnen, die nach übertage gepumpt und übertage durch Eindampfkristallisationsverfahren zu einem KCl-NaCl-Kristallisat und einer MgCl2-haltigen Restlösung mit 290 bis 320 g/l MgCl2, oder nach deren weiterer Eindampfung auf 400 bis 440 g/l MgCl2 aufgearbeitet wird. Aus dem KCl-NaCl-Kristallisat werden durch Umkristallisation die Einzelsalze KCl und NaCl hergestellt, die übertage anfallende MgCl2-Restlösung wird nach Vermischen mit mineralischen Versatzstoffen als Suspension nach untertage gefördert und ebenfalls zum Versetzen untertägiger Hohlräume verwertet.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur optimalen Nutzung von Restvorräten an Kalirohsalzen mit vollständiger Verwertung aller dabei anfallenden Komponenten. Durch dieses Verfahren können noch vorhandene Restvorräte an Kalirohsalzen speziell Carnallitit oder carnallitische Mischsalze in der Nachbetriebsphase von Kaligruben auch bei nicht mehr intakter leistungsfähiger Schachtförderung noch wirtschaftlich genutzt und zu Kalidüngesalzen und Kochsalz verwertet werden. Besondere Bedeutung hat diese Verfahren für stillgelegte Kaligruben mit komplizierter Rohsalzqualität, wie Carnallitit oder carnallitithaltige Mischsalze. Das Verfahren ist anwendbar, wenn die stillgelegte Grube noch befahrbar ist und kann parallel zum Versatzeinbringen zur Sicherung der Althohlräume ausgeführt werden, ohne diese notwendigen Sicherungsarbeiten zu stören. Die anfallenden magnesiumchloridhaltigen Restlösungen werden ebenfalls als Komponente eines Hohlraumversatzes verwertet.
- (Stand der Technik)
- Üblicherweise werden Kalirohsalze durch untertägigen bergmännischen Abbau abgebaut, durch mobile und stationäre Fördertechnik zum Schacht und anschließend mittels Schachtförderung nach übertage transportiert, gemahlen und entweder durch ein Heißlöseverfahren oder ein Sortierverfahren das Kaliumchlorid isoliert. Die anfallenden festen Verarbeitungsrückstände werden entweder übertägig aufgehaldet oder ganz oder teilweise in die Grubenhohlräume als Versatz nach untertage verbracht. Die bei der Verarbeitung von carnallithaltigen Rohsalzen durch Heißlösen oder Zersetzen anfallenden Magnesiumchloridlösungen werden durch Eindampfen so weit wie möglich aufkonzentriert, dabei noch weiteres Kaliumchlorid gewonnen und die konzentrierte Magnesiumchloridlösung verwertet oder schadlos beseitigt.
- Nach Abbau der vorhandenen wirtschaftlich nutzbaren Kalivorräte wird in einer Nachbetriebsphase der Althohlraum, insbesondere in Carnallitgruben, nach Möglichkeit durch feste oder selbsterhärtende Versatzstoffmischungen versetzt und damit gesichert. Noch vorhandene Restvorräte an Kalirohsalzen werden in der Nachbetriebsphase einer Kaligrube üblicherweise nicht genutzt, da eine parallel zum Versatzstoffeinbringen zu betreibende Förderung fester Rohsalze den Versatzbetrieb und die Sicherungsarbeiten in der Grube nachteilig beeinflussen würde.
- (Ziel der Erfindung)
- Die Erfindung hat das Ziel, noch vorhandene Restmengen an Lagerstättenmaterial, vor allem Kalirohsalze, neben dem parallelen Versatzeinbringen in der Nachbetriebsphase wirtschaftlich zu nutzen, dabei zusätzliche Deponiehohlräume und zusätzliche Materialien für den Versatzbetrieb zu schaffen und dadurch die Nachbetriebsphase und die notwendigen Sicherungsarbeiten wirtschaftlicher zu gestalten.
- (Aufgabe der Erfindung)
- Die Erfindung muss die Aufgabe lösen, dezentral anstehende Restvorräte an Rohsalzen bergmännisch abzubauen und aus dem gewonnenen Rohsalz die Wertstoffe Kalium- und Natriumchlorid selektiv zu isolieren und gleichzeitig kostengünstig für den Versatzbetrieb der Grube geeignete feste und flüssige Stoffe in Form von festen Löserückständen und von gegenüber dem anstehenden Salzgestein indifferenten Flüssigkeiten zu gewinnen und diese vollständig zu verwerten.
- (Lösungswege und innovativer Lösungsansatz)
- Diese Aufgaben werden durch die Erfindung dadurch gelöst, dass die Rohsalzrestmengen durch mechanischen Abbau hereingewonnen und daraus noch in der Grube untertage einerseits auf kaltem Wege durch Extraktion mit Wasser eine wertstoffhaltige Extraktlösung und andererseits ein für den Versatz geeigneter fester Löserückstand gewonnen wird, der untertage anfällt und auf direktem Wege in die zu verfüllenden Grubenhohlräume verstürzt oder verspült werden kann. Abweichend vom Stand der Technik wird durch die Erfindung das mechanisch gewonnene kleinstückige Rohsalz durch Wasser untertage in einem Kaltlöseprozess selektiv ausgelaugt und die Wertstoffkomponente Kaliumchlorid zusammen mit dem Magnesiumchlorid des Carnallits und einem Teil des Steinsalzes in Form einer bei 20 bis 35°C an KCl und NaCl-gesättigten Extraktlösung gewonnen. Daraufhin wird dieser Flüssigextrakt durch Schachtleitungen mittels Hochdruckpumpen nach übertage gepumpt und übertage zu den Produkten KCl, NaCl und einer für den Versatzbetrieb verwendbaren konzentrierten Magnesiumchloridlösung aufgearbeitet. Dadurch entfällt sowohl die Schachtförderung fester Rohsalze, als auch die übertägige Zerkleinerung und Heißverlösung fester Rohsalze als auch das Rückführen oder Aufhalden der festen Löserückstände.
- Von Vorteil ist auch, dass nach diesem Verfahren auch arme Rohsalze verarbeitet werden können, da die Extraktlösung rohsalzunabhängig stets die etwa gleichen Gehalte an Wertstoffen aufweist und die bei der Verarbeitung ärmerer Rohsalze anfallenden größeren Mengen an Löserückstand die Ökonomie nicht belasten, da diese unmittelbar untertage anfallen und direkt zur Hohlraumverfüllung einsetzbar sind und alle Ballaststoffe untertage in der Grube verbleiben können.
- Aus der nach übertage gepumpten Extraktlösung, die etwa 90–110 g/l Kaliumchlorid, 120–140 g/l MgCl2 und ebenfalls 120–140 g/l NaCl enthält und nur wenig andere Salzkomponenten in Form von Calcium- und Magnesiumsulfaten aufweist, lässt sich übertage durch an sich bekannte Eindampfungs- und Kühlkristallisationsprozesse einerseits ein nur aus den Alkalichloriden KCl und NaCl bestehendes Kristallisat und andererseits eine konzentrierte Magnesiumchloridlösung gewinnen. Erfindungsgemäß wird die durch untertägige kalte Rohsalzextraktion gewonnene wertstoffhaltige Extraktlösung in einer mehrstufigen Gleichstrom-Eindampfungsanlage bei Eindampftemperaturen zwischen +105 und +35°C nur soweit eingeengt, dass beim Kühlen auf Endtemperatur von etwa +25°C noch eben kein Carnallit kristallisiert, was der Fall ist, wenn die gekühlte Lösung im Konzentrationsbereich 290 bis 320 g/l MgCl2 liegt. Diese etwa noch 45 g/l KCl und 30 g/l NaCl enthaltende Magnesiumchloridlösung kann bereits ohne Nachteile zum Spül- oder Dickstoffversatz von pulverförmigen oder körnigen mineralischen Feststoffen verwendet werden und hat den Vorteil, dass sie sowohl gegen Alkalichloride als auch Carnallit nahezu indifferent ist, weil sie bereits an diesen Komponenten bei Grubentemperatur nahezu gesättigt ist und nicht mehr das anstehende Salzgestein angreift.
- Es ist aber auch möglich, diese KCl-CaCl-gesättigte MgCl2-Lösung über den Carnallitpunkt hinaus weiter aufzukonzentrieren, dabei den Großteil der gelösten Alkalichloride auszukristallisieren und die auf etwa 390 bis 400 g/l MgCl2 aufkonzentrierte Lösung als Versatzkomponente wieder zusammen mit festen Versatzmaterialien von übertage nach untertage in die zu versetzenden Grubenhohlräume zurückzuführen.
- Die Gewinnung reiner Einzelsalze an Kaliumchlorid bzw. Natriumchlorid aus den im Verlauf der Prozessführung anfallenden Kristallisaten ist nach dem Stand der Technik durch heißes Umkristallisieren in einer MgCl2-freien oder MgCl2-armen alkalichloridgesättigten Lösung leicht und ohne nennenswerte Wertstoffverluste möglich.
- Alle Ballaststoffe bleiben bei dem erfindungsgemäßen Verfahren untertage, während die durch Kaltextraktion extrahierten Wertstoffe Kaliumchlorid und Natriumchlorid als reine verkaufsfähige Stoffe neben einer für den Spül- oder Dickstoffversatz geeigneten konzentrierten und damit gegen Salzgestein indifferenten Magnesiumchloridlösung ohne Anfall weiterer Ballaststoffe gewonnen werden.
- Die Erfindung wird durch zwei Ausführungsbeispiele erläutert.
- Beispiel 1
- Durch Abbau mit einer Teilschnittmaschine wird aus Restvorräten, Restpfeilern oder Streckenerweiterungen Rohsalz in einer kleinteiligen Form (< 15 mm) gewonnen und durch Pendelwagen an einem schachtnahen zentralen Punkt in der Grube transportiert.
- Aus 100 t carnallitisch-kieserischem Rohsalz werden durch Auslaugen mit etwa 90 m3 Wasser, welches über eine Schachtfallleitung von übertage nach untertage gelangt, bei Grubentemperatur von ca. +30°C etwa 120 bis 130 m3 Extraktlösung mit etwa 100 g/l KCl, 130–140 g/l MgCl2 und 130–135 g/l NaCl und einer Dichte von etwa 1,24 g/cm3 gewonnen. Die Lösedauer sollte nicht mehr als 10 bis 15 Minuten betragen. Dadurch wird verhindert, dass größere Mengen des Minerals Kieserit (MgSO4·H2O), welches sich bei niedriger Temperatur nur sehr langsam auflöst, in die Extraktlösung gelangen, wodurch deren übertägiger Eindampfkristallisationsprozess komplikationslos möglich ist. In der Grube verbleiben etwa 30 Tonnen Löserückstände mit den Hauptbestandteilen Steinsalz (NaCl) und unlöslichen Sulfatmineralen. Typischerweise für einen Carnallitit mit 50% Carnallitanteil enthält der feuchte Rückstand 45–50% NaCl und 30–35% Kieserit und andere Sulfatminerale und verbleibt in der Grube als festes Versatzmaterial.
- Zur Eindampfung der geklärten Extraktlösung wird diese in einer Hochdruckleitung, die im Schacht verlegt ist, mittels einer Kolbenpumpe in einen übertägigen Tank gepumpt. In einer dreistufigen Eindampfanlage wird bei Eindampftemperaturen von +95, +65 und +35°C soviel Wasser entzogen, dass das Kristallisat-Lösungsgemisch nach Kühlung auf +25°C noch im Existenzfeld des Kaliumchlorids liegt.
- Durch Entfernung von etwa 60 bis 65 Tonnen Wasser werden etwa 25 bis 30 Tonnen Kristallisat, das aus KCl und NaCl im Verhältnis 40:60 Prozent besteht und etwa 70 m3 Lösung mit 310 bis 320 g/l MgCl2, die bei +25°C an beiden Alkalichloriden gesättigt ist, erhalten. Die Lösung dient als Transportflüssigkeit für körniges bis pulverförmiges mineralisches Versatzmaterial im Spül- oder Dickstoffversatz und geht über eine Schachtfallleitung wieder nach untertage.
- Die Trennung des KCl-NaCl-Kristallisates erfolgt durch Umlösen mit einer kalt an KCl- und NaCl gesättigten Löselauge, deren MgCl2-Gehalt 40 bis 50 g/l nicht übersteigen soll, bei einer Lösetemperatur von +95°C. Durch Kühlen der vom nicht gelösten Natriumchlorid heiß abgetrennten Lösung auf +25 bis +30°C, werden etwa 10 Tonnen Kaliumchlorid auskristallisiert, das abgetrennt, mit wenig Wasser gewaschen und getrocknet wird. Das NaCl-Kristallisat wird durch Heißklärung isoliert, gewaschen, getrocknet und geht ebenso wie das Kaliumchlorid in Silos oder Produktlagerhallen. Anfallende Mutterlaugenüberschüsse aus dem Umlöseprozess und Waschwasser aus der NaCl-Reinigung können in das Lösewasser für den untertägigen Kaltextraktionsprozess gegeben werden.
- Beispiel 2
- Aus 100 t carnallitisch-tachhydritischem Mischsalz wird analog Beispiel 1 durch Zusatz von von übertage zugeführtem Wasser durch Rühren und anschließende Fest-Flüssig-Trennung eine bei etwa +28°C an KCl und NaCl gesättigte Extraktlösung und ein fester Löserückstand, welcher als Versatzmaterial untertägig anfällt und direkt untertägig verwertet wird, hergestellt.
- Aus einem Rohsalz mit ca. 50 Prozent Carnallit (KCl·MgCl2·6H2O) und ca. 8 Prozent Tachhydrit (2MgCl2·CaCl2·2H2O) entstehen etwa 140 m3 Extraktlösung mit ca. 95 g/l KCl, ca. 120 g/l NaCl, ca. 145 g/l MgCl2 und ca. 12 g/l CaCl2 mit einer Dichte von 1,24 g/cm3. Die in dieser Lösung nicht löslichen Salze, vor allem das restliche Steinsalz bilden den Löserückstand, der in die zu versetzenden Hohlräume eingebracht wird. Analog zu der im Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise wird die nach übertage gepumpte Extraktlösung mehrstufig eingedampft und ein KCl-NaCl-Kristallisat und eine kalt an Alkalichlorid gesättigte Lösung gewonnen, deren Gehalt an MgCl2 + CaCl2 noch knapp unterhalb der Carnallitlöslichkeit liegt.
- Die Zerlegung des KCl-NaCl-Kristallisates in die Einzelsalze erfolgt wiederum durch Umkristallisieren. Die MgCl2-haltige Lösung wird durch weitere Eindampfung auf einen MgCl2-Gehalt oberhalb 400 g/l MgCl2 aufkonzentriert, abgekühlt, wobei die Alkalichloride als Carnallit + NaCl auskristallisieren und durch Filtration das Kristallisat von der Lösung getrennt werden.
- Nach der Abtrennung hat die MgCl2-Restlösung noch etwa je 5 bis 8 g/l KCl und NaCl und einen MgCl2-Gehalt > 400 g/l MgCl2 sowie etwa 30 bis 35 g/l CaCl2 und dient in dieser Form zum Herstellen einer Versatzsuspension für den Hohlraumversatz unter Tage. Das Carnallit-CaCl-Kristallisat wird mit wenig Wasser zu KCl + NaCl zersetzt und dieses Gemisch durch Umkristallisation weiterverarbeitet, wodurch diese Salze zusätzlich gewonnen werden.
Claims (8)
- Verfahren zur Nutzung von Restvorräten aus Kalirohsalzen, insbesondere Carnallitit und carnallitische Mischsalze, in der Nachbetriebsphase einer Kaligrube, dadurch gekennzeichnet, dass diese nach mechanischem Abbau und Streckenförderung untertage einem Kaltlöseverfahren mit Wasser unterzogen werden, dabei durch Auflösung des Kaliumchlorides, des Magnesiumchlorides und eines Teiles des Steinsalzes eine an KCl- und NaCl-gesättigte Extraktlösung gewonnen wird, diese nach übertage gepumpt und daraus übertage durch Verdampfung des Wassers ein KCl-NaCl-Kristallisat und eine alkalichloridgesättigte Magnesiumchloridlösung gewonnen werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die übertägige Eindampfung der Extraktlösung mit anschließender KCl-NaCl-Kristallisation bis auf einen Gehalt an Magnesiumchlorid unterhalb der Carnallit-Koexistenzkonzentration, vorzugsweise 290 bis 320 g/l MgCl2 durchgeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eindampfungs- und Kühlungskristallisation der Extraktlösung in einer mehrstufigen Gleichstrom-Eindampfanlage im Temperaturbereich +105 bis +25°C erfolgt, die entstandene Suspension aus festem KCl und NaCl durch Fest-Flüssig-Trennung getrennt und dabei ein KCl-NaCl-Kristallisat und eine an Alkalichloriden kaltgesättigte Magnesiumchloridlösung gewonnen werden, die beide weiterverarbeitet werden.
- Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das KCl-NaCl-Kristallisat durch Umkristallisation durch ein Heißlöse-Kühlkristallisationsverfahren in die Einzelsalze Kaliumchlorid und Natriumchlorid zerlegt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnesiumchloridlösung nach ihrer Abtrennung vom KCl-NaCl-Kristallisat mit einem mineralischen pulverförmigen oder körnigen Feststoff zu einer Suspension angemischt wird und diese über eine Schachtfallleitung nach untertage im Spülversatz- oder Dickstoffversatzverfahren in die zu verfüllenden untertägigen Hohlräume eingefüllt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beim Kaltlöseprozess zur Herstellung der Extraktlösung untertägig anfallenden Löserückstände als Versatzmaterial zur Hohlraumverfüllung verwertet werden.
- Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die nach der Abtrennung des KCl-NaCl-Kristallisates anfallende alkalichloridgesättigte MgCl2-Lösung von 290 bis 320 g/l MgCl2 durch Eindampfung auf 400 bis 440 g/l MgCl2 aufkonzentriert, dabei durch Kristallisation wiedergewonnene Alkalichloride isoliert und gemeinsam mit dem KCl-NaCl-Kristallisat durch Umkristallisation zu den Einzelsalzen KCl und NaCl aufgearbeitet werden.
- Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die auf > 400 g/l MgCl2 aufkonzentrierte MgCl2-Lösung als Flüssigkomponente einer Versatzstoffmischung verwendet und in Suspensionsform nach untertage gefördert wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010022004 DE102010022004B4 (de) | 2010-05-29 | 2010-05-29 | Verfahren zur Nutzung von Restvorräten in der Nachbetriebsphase von Kaligruben |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010022004 DE102010022004B4 (de) | 2010-05-29 | 2010-05-29 | Verfahren zur Nutzung von Restvorräten in der Nachbetriebsphase von Kaligruben |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010022004A1 true DE102010022004A1 (de) | 2011-12-01 |
DE102010022004B4 DE102010022004B4 (de) | 2011-12-29 |
Family
ID=44924543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201010022004 Expired - Fee Related DE102010022004B4 (de) | 2010-05-29 | 2010-05-29 | Verfahren zur Nutzung von Restvorräten in der Nachbetriebsphase von Kaligruben |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102010022004B4 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107366552A (zh) * | 2016-05-11 | 2017-11-21 | 江苏井神盐化股份有限公司 | 硫酸钠型岩盐溶腔固结式填充方法 |
DE102019004580A1 (de) * | 2019-06-29 | 2020-12-31 | K-Utec Ag Salt Technologies | Verfahren zur Herstellung chloridischer Kalidüngemittel und NaCl-Siedesalz aus Hartsalzen bei Versatz sämtlicher Verarbeitungsrückstände in Grubenhohlräumen |
DE102022201122A1 (de) | 2022-02-02 | 2023-08-03 | Deusa International Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Intensivverlösung von Carnallitit |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012010299A1 (de) | 2012-05-24 | 2013-11-28 | K-Utec Ag Salt Technologies | Verfahren zur rückstandsfreien Verarbeitungcarnallitischer Kalirohsalze |
DE102013012544A1 (de) | 2013-07-29 | 2015-01-29 | K-Utec Ag Salt Technologies | Verfahren zur Gewinnung und Verarbeitung von kieseritisch-carnallitischen Kalirohsalzen |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD59055A (de) * | ||||
DD200036A1 (de) * | 1981-07-01 | 1983-03-09 | Christian Schilder | Verfahren zur bergmaennischen gewinnung von carnallitit |
DD258439A1 (de) * | 1987-03-13 | 1988-07-20 | Kali Veb K | Verfahren zur vollstaendigen gewinnung von kalilagerstaetten |
-
2010
- 2010-05-29 DE DE201010022004 patent/DE102010022004B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD59055A (de) * | ||||
DD200036A1 (de) * | 1981-07-01 | 1983-03-09 | Christian Schilder | Verfahren zur bergmaennischen gewinnung von carnallitit |
DD258439A1 (de) * | 1987-03-13 | 1988-07-20 | Kali Veb K | Verfahren zur vollstaendigen gewinnung von kalilagerstaetten |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107366552A (zh) * | 2016-05-11 | 2017-11-21 | 江苏井神盐化股份有限公司 | 硫酸钠型岩盐溶腔固结式填充方法 |
CN107366552B (zh) * | 2016-05-11 | 2019-04-19 | 江苏苏盐井神股份有限公司 | 硫酸钠型岩盐溶腔固结式填充方法 |
DE102019004580A1 (de) * | 2019-06-29 | 2020-12-31 | K-Utec Ag Salt Technologies | Verfahren zur Herstellung chloridischer Kalidüngemittel und NaCl-Siedesalz aus Hartsalzen bei Versatz sämtlicher Verarbeitungsrückstände in Grubenhohlräumen |
DE102022201122A1 (de) | 2022-02-02 | 2023-08-03 | Deusa International Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Intensivverlösung von Carnallitit |
DE102022201122B4 (de) | 2022-02-02 | 2023-11-09 | Deusa International Gmbh | Verfahren und Verwendung einer Vorrichtung zur Intensivverlösung von Carnallitit sowie KCl-haltige Lösung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102010022004B4 (de) | 2011-12-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102010022004B4 (de) | Verfahren zur Nutzung von Restvorräten in der Nachbetriebsphase von Kaligruben | |
DE102012016992A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Kaliumsulfat oder Kaliummagnesiumsulfat, wasserfreies oder wasserhaltiges Magnesiumsulfat, Natriumchlorid und wahlweise Gips aus komplex zusammengesetzten kalkhaltigen festen Rohstoffen | |
DE3141885C2 (de) | "Verfahren zum Einlagern von ganz oder teilweise wiederverwendbaren flüssigen Abfallstoffen in untertägige salzumschlossene Hohlräume bzw. Salzkavernen" | |
DE102009020419B3 (de) | Verfahren zur Verarbeitung kalihaltiger Hartsalzsole | |
DE102016010280A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kaliumsulfat aus Carnallitit mit hohen Anteilen sulfatischer Minerale ohne Abstoß fester und flüssiger Produktionsrückstände | |
DE102012010299A1 (de) | Verfahren zur rückstandsfreien Verarbeitungcarnallitischer Kalirohsalze | |
DE102013012608A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kaliumchlorid und einer Magnesiumchlorid-Versatzlösung aus kalt gewonnener Carnallitsole bei ausgeglichener Volumenbilanz des Solprozesses | |
DE102019004580A1 (de) | Verfahren zur Herstellung chloridischer Kalidüngemittel und NaCl-Siedesalz aus Hartsalzen bei Versatz sämtlicher Verarbeitungsrückstände in Grubenhohlräumen | |
DE19631520C2 (de) | Verfahren und Anlage zur soltechnischen Gewinnung von Evaporiten und Aufbereitung von Salzlösungen | |
DE102019004575A1 (de) | Abstoßfreies Verfahren zur abproduktfreien Verarbeitung von kieserithaltigen Carnallitit - Rohsalzen oder deren Mischung mit Hartsalzen zu Kaliumchlorid, Kaliumsulfat, Natriumchlorid und Magnesiumsulfatprodukten | |
DE102010049176A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung und Verarbeitung von Carnallitit ohne Anfall überschüssiger Magnesiumchloridlösung durch Aussolung | |
DE102013012544A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung und Verarbeitung von kieseritisch-carnallitischen Kalirohsalzen | |
DE102016010281A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kaliumchlorid aus Carnallitlagerstätten durch Aussolung | |
DE102019004576A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kaliumsulfat aus polymineralischen Hartsalzen ohne umweltbelastende Abprodukte und Notwendigkeit von Salzhalden | |
RU2556939C2 (ru) | Способ получения хлористого калия | |
DE102013015293A1 (de) | Abwasserfreies Verfahren der Kalirohsalzverarbeitung | |
DE10304315A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von reinem für eine Magnesium-Metallherstellung geeigneten Carnallit-NaCI-Kristallisat aus Carnallitsole | |
DE102022201122B4 (de) | Verfahren und Verwendung einer Vorrichtung zur Intensivverlösung von Carnallitit sowie KCl-haltige Lösung | |
DD147131A1 (de) | Verfahren zur gewinnung und verarbeitung von carnallitit durch aussolung | |
DE2208033A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Magnesium chlond Mineralgehalten aus Carnallit durch Losungsabbau | |
DE2424500A1 (de) | Verfahren zum ablassen der abwaesser aus destillationskolonnen von ammoniaksodafabriken | |
DE102019004581A1 (de) | Verfahren zur komplexen stofflichen Verarbeitung carnallitischer und polyhalitischer Kalirohsalze zu Kaliumsulfat und NaCl-Siedesalz | |
DE10033478A1 (de) | Verfahren zur Sanierung und stofflichen Verwertung von Rückstandshalden der Kali- und Steinsalzindustrie | |
DE19839513B4 (de) | Verfahren und Anlage zur Entbromung von Magnesiumchloridlösung | |
BRPI0602252B1 (pt) | Processo de recuperação de valores de potássio contidos em ardósias verdete |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20120330 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |