DE2619026A1 - Verfahren zur elektrostatischen trennung von kalirohsalzen - Google Patents

Verfahren zur elektrostatischen trennung von kalirohsalzen

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DE2619026A1 DE19762619026 DE2619026A DE2619026A1 DE 2619026 A1 DE2619026 A1 DE 2619026A1 DE 19762619026 DE19762619026 DE 19762619026 DE 2619026 A DE2619026 A DE 2619026A DE 2619026 A1 DE2619026 A1 DE 2619026A1
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    • C01D3/00—Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D3/04—Chlorides
    • C01D3/08—Preparation by working up natural or industrial salt mixtures or siliceous minerals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
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Description

J Dart JijiM '»«•"■n^tTi ν .r- M
KALI IJlTD SALZ AKTIENGESELLSCHAFT, 5500 Kassel, Fricdrich-Ebert-Straße 160
"Verfahren zur elektrostatischen Tronminn; von Kalirohsalzen"
Hach dein Stand der Technik ist es üblich, durch elektrostatische Trennung aufzubereitende Kalirohsalze mit festen oder flüssigen Eonditionierungsmittoln zu behandeln. Nach DT-K5 i 076 593 ist bekannt, die Konditionierungsmittel in fester oder : flüssiger Form auf Kalirohsalze aufzubringen. Aus der DT-PS 1 076 593 ist bekannt, Konditionierungsmittel auf Träger- !
substanzen aufzubringen und diese nit dom Eohsalz zu ver- j mischen. Es ist auch bereits bekannt, basische oder saure
Gase, wie.Ammoniak, Chlorwasserstoff, nach DT-OS 2 21$ 370 j
als Hilfskonditioniorungsmittel, die für sich keine VJirkung j
.zur selektiven Aufladung haben, einzusetzen. j
Die Arbeitsweisen nach dem Stand der Technik haben den Nachteil, daß die Konditionierungsmittel in Hengen von 100 g pro Tonne Rohsalz und mehr zur Erzielung optimaler Trenneffekte_ aufzubringen sind. j
Ein weiterer technischer Nachteil liegt darin, daß für die Vermischung der Konditionierungsmittel mit dem Salirohsalz | Mischvorrichtungen erforderlich sind, die einen hohen Bedarf an Investitions- und Betriebskosten erfordern.
Die Verfahren nach dom Stand der Technik haben weiterhin den Nachteil, daß durch das mechanische Vermischen des Rohsalzes mit dem Konditionierungsmittel das Aufziehen der Chemikalien ungleichmäßig erfolgt und somit große Oberflächenteile überhaupt nicht bzw. unzureichend konditioniert v/erden, wodurch der selektive Ladungsaustausch erniedrigt wird. Entsprechend sinkt der Trenneffekt und steigt die Mittelgutmenge.
Ϊ09844/0533
H 2619Q26
Es ist Aufgabe der Erfindung, diese ITachteile y.u vermeiden und
die elektrostatische Trennung von Kalirohsalzen unter Reduzierung der Einsatzmenge an Konditionierungsnittoln und unter
Vermeidung von Mischvorrichtung gleichzeitig bei Erhöhung ; des Trenneffektes durchzuführen, um die Wirtschaftlichkeit
des.Verfahrens zu erhöhen.
Es wurde nun ein Verfahren zur elektrostatischen Trennung von
Kalirohsalzen in seine Komponenten unter Reduzierung der Einsatzmenge an Konditionierung^! tteln bei relativen Feuchten
von 2. bis 3o % gefunden', welches dadurch gekennzeichnet ist,
daß das bis zum Aufschluß vermählone Kalirohsalz rait dem in · gasförmigem Sustand überführten Konditionierungsmittel in j Kontakt gebracht wird, so daß dieses auf die Oberflächen der j Salzkristalle durch Adsorption aufzieht, wobei die Menge des j Konditionierungsmittels durch Variation der Verdampfungs- j temperatur-und/oder durch Variation der als Trägermittel j dienenden aufgeheizttÜ-'uft- und/oder Gasnenge eingestellt .wird^' danach die Trennung im elektrischen Feld in zwei- oder mehrere
Fraktionen und Mittelgut erfolgt, die Fraktionen ausgeführt
und das Mittelgut zum Aufgabegut zurückgeführt wird. . i
Ferner wurde gefunden, daß die Menge des Konditionierungsnit- J tels bei konstanter Verdampfungstemperatur durch Variation der i als Trägermittel dienenden Luft-, und/oder Gasmenge cinge- j
stellt wird. I
Außerdem wurde gefunden, daß die Menge des Kondition!erungs- j mittels bei konstanter Trägenaittelmenge durch Variation ! der Verdampfungsteniperatur eingestellt v/ird. !
Weiter wurde gefunden, daß die Temperatur des Kalirohsalzcs ' \ zwischen Raumtemperatur und 100°C eingestellt wird. j
Ferner wurde gefunden, daß das flüssige oder feste o*der das
subliiaierbare Konditionierungsmittel durch Erwärmung ver- ;
dampft und mit dem Kalirohsalz in Kontakt gebracht wird. j
fO9844/Ö533 j
3 -
Außerdem wurde gefunden, daß das flüssige oder feste oder sublimierbare Konditionierungsmittel mit dem gasförmigen Trägermittel im gasförmigen Zustand vermischt und danach mit dem Kalirohsalz in Kontakt gebracht wird.
Weiter wurde gefunden, daß das flüssige oder feste oder sublimierbare Konditionierungsmittel durch Erwärmen verdampft, mit dem gasförmigen Trägermittel vermischt und danach mit dem Kalirohsalz in Kontakt gebracht wird.
Es wurde nun eine Verdampfungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung gefunden, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß diese aus dem Verdampfungsgefäß (1) mit äußerem Heizmantel (2), mit dein Einlaßstutzen (3) und Auslaßstutzen (4) für die Heizflüssigkeit und aus dem nach unten abgebogenen Einlaßrohr (5) gegebenenfalls zum Einleiten des gasförmigen Trägermittels in dem Verdampfraum, mit dem Regelventil (6) für die Regulierung der Menge des Trägermittels und mit der Auslaßdüse (7) für das verdampfte Konditionierungs-
mittel, gegebenenfalls im Gemisch mit gasförmigem Trägermittel, besteht.
Ferner wurde eine Vorrichtung gefundens welche dadurch ge- \ kennzeichnet ist, daß diese an ihrem oberen Teil eine Zellenradschleuse (8) trägt, durch welche das Konditionierungsmittel . in den Verdampfungsraum eingeführt wird. :
281302S
Zur Verdampfung des Konditionierungsnitbels dient die in der Abbildung; dargestellte Verdampfungsvorrichtung* Die Vorrichtung ^ besieht aus den Verdanpfungsgefäß (1), welches mit einem Ileiaraantol (2) für Heizflüssigkeit umgeben ist. Bie Heizflüssigkeit fließt am Einlaß stutz en (3) oin und am Auslaß stutz en (4) wieder aus. Das aufgeheizte (Trägermittel (Luft und/oder Gas) für das zu verdampfende Kondition!erungsiaittel wird über das Einlaßrohr (5) in den Verdampfungsraun (1) geleitet. Die Regulierung der Henge Trägemittel erfolgt über ein Regelventil (6). Das nit Konditionierungsmittel beladene Trägernittel tritt an der Auslaßdüne (7) ein, die direkt in die Konditioniert vorrichtung hineinragt, die beispielsweise ein Rohrschurre ist. Es ist auch noglich, das verdampfte Konditionierungsmittel direkt in die Hrwärmungs- und Aufladungsvorrichtung wie beispielsweise in einen Fließbett-Trockner einzuleiten. In dieses Falle wird das slit Konditionierungsiaitteln angerefofog Trägermittel in die heiße Priiuärluft, die zur Erv/ämung des Salzes und bei Fließbett-Trocknern gleichzeitig zur Aufrechterhaltung des fluidisieren Salzbettes dient, geleitet=, Das Einführen des Konditionierungsmittels in den Verdampfungs« raun (1) erfolgt über eine Zellenradschleuse (8) aus einem Vorratssilo (9)· Bei zur Zersetzung neigenden Stoffen, wie Salicylsäure, wird über eine Dosiervorrichtung (10) nur soviel Konditionierungsmittel in den Verdampfungsrauni (1) eingeführt, !wie darin unter den eingestellten Verdampfungsbedingungen verdampfen kann. *
J098U/G533
Das Verfahren der Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele erläutert?
BeiSOiel 1
Es wird ein Rohsalz mit 12,8 % Sylvin, 7,6 % Carnallit, 17,1 % Kieserit und 61,2 % Steinsalz (KpO-Gehalt 9,58 %) verwendet. Bei der Arbeitsvjeise nach ITr. 1-5 nach dem Stand der Technik werden jeweils 100 g/t Salicylsäure in fester Form in einem Mischer (Type Firma Lödige, Paderborn) mit dem Rohsalz intensiv vermischt. Die Konditionierung des Rohsalzes bei der Arbeitsv/oise nach Nr. 4-6 nach dem Verfahren der Erfindung erfolgt dagegen in der V/eise, daß 50 - "100" g/t Salicylsäure in Dampfform in einer Rohrschurre unter Einsparung eines Mischern mit dem Rohsalz in Kontakt gebracht wird. Die Verdampfung der Salicylsäure erfolgt bei 1000C (Nr. 4) und bis 160°C (Nr. 5 und 6). Die Menge an Konditionierungsmittel wird durch Variation der als Trägermittel dienenden 160°C heißen Luftmenge eingestellt.
Das mit Salicylsäure konditionierte Rohsalz wird dann bei 10 % relativer Feuchte erwärmt und durch Kontaktierung berührungsolektrisch aufgeladen. Die Trennung erfolgt in einem Röhrenfreifallscheider bei 4 kV/cm. Die Ergebnisse werden in einer kontinuierlich arbeitenden Kleinanlage(50 kg/h Durchsatz) gewonnen. Das Mittelgut wird in Umlauf geführt und vollständig
in Konzentrat und Rückstand aufgespalten.
Salicyls. Konzentrat Rückstand Ausbringen Mittelgut-
Menge K0O Kies. K0O Kies. K0O Kies. menge .«Γ» g/u /ο /ο - /ο /ο /ο At /ο
1 100 2o ,2 55,9 1 ,5 5 ,0 90 ,7 88 56
2 100 21 ,5 58,2 1 ,4 5 ,0 91 ,0 89 64
IVN 100 20 56Λ6 1 ,4 IVN 91 89
4 50 2ο,7 56,8 1,1 2,7
5 75 2ο,8 56,9 1,0 2,6
6 100 22,ο 59,5 1,1 2,5
95 ,5 90 %8 45
95 ,8 91 ,5 46
95 ,0 91 ,0 48
2618026
nittelgutmcnge in % int bezogen auf Rohsalzeinfuhr.
Die technischen Vorteile sind aus den Zahlen abzulesen.
Die Menge Konditionierungsmittel sinkt von 100 g/t auf 50 g/t.
Die Arbeitsweise nach ITr. 5 und 6 mit 75 g/t und 100 g/t
zeigen keine Verbesserung des Trenneffektes nehr.
Das Ausbringen steigt für KpO um 1,6 - 3,1 % und für Kicserit .t um o,9 - 2,9 % an. Die Mittelgutmenge sinkt deutlich von j 56 - 64 % auf 43 - 48 %. ;
Nach dem Verfahren der Erfindung kann auf einen Mischer, der ! hohe Investitions- und Betriebskosten verursacht, verzichtet \ werden. ι
Die Reduzierung der Menge an Salicylsäure bei gleichzeitig j erhöhtem Trenneffekt unter Einsparung eines kostenintensiven j Mischers führt zu einer erheblichen Erhöhung dex" Wirt schaft- ,
lichkeit des Verfahrens der Erfindung. Eine weitere Erhöhung
der Wirtschaftlichkeit wird durch die Reduzierung der Mittel- ■
gutmonge erzielt, die zu einer Steigerung der Rohsalzverar- ·
beitung in einer gleich großen Anlage von 8 - 21 % führt. j
Beispiel 2
Es werden Sylvin-Carnallit-Kioscrit-Vorkonzentrate, die durch ί Abtrennung von Steinsalz nach Konditionierung mit Salicylsäure j gewonnen werden, zur Nachreinigung mit Trichloressigsäure be- ; handelt. Bei der Arbeitsweise nach ITr. 7 und 8 nach dem Stand ' ; der Technik (DT-PS 1 792 120) wird 100 g/t Trichloressigsäure j in fester Form, bei Nr. 9-13 nach dem Verfahren der Erfindung■ 15 - 75 eA Trichloressigsäure im gasförmigen Zustand zugegeben; Die Zugabe der verdampften Trichloressigsäure erfolgt in dor j Fließbctt-Trockner-Luft. Die Verdampf ung der Trichloressig- j säure erfolgt bei 70 - 125°C· Bei Konstanthaltung der als . Trägermittel dienenden Luftmenge wird die Menge an Trichlor- · essigsäure durch Variation der Verdampfungstemperatur einge- ; stellt. Die Erwärmung und Aufladung erfolgt bei 10 °/o relativer
844/0 533 _7_
Feuchte in einem Fließbett-Trockner.(Type der Firma Escher- \fy s s -Ravensbur g )
Zur Trennung dient ein Röhrenfreifallscheider bei 4 kV/cm. Das Mittelgut wird, durch Rückführung-vollständig in Konzentrat und Rückstand aufgespalten.
Aufgabeguter's'
Nr. % KpO % SyIvin % Carnallit % Kieserit % Steinsalz
19,1
Δ2χ±
24,0
23,3 _42jO_
35,3
.23ΛΟ_
17,3 Δ2χ§>.
9 18,0 17,2 41,8 22,8. ■ 18,1
10 17,1 17,8 34,5 26,5 2o,9
11 19,1 23,8 23,6 35,1 17,3
12 17,3 16,4 4o,8 23,0 19,4
13 18,1 . 17,3 42,2 24,8 15,6
Ergeb.msse: Menge
Kond.-
Mittel
p/t		 Kon:
K0O
%2 		zentral
P'.ies..
■ % 		r
ITaCl		 Rü(
K0O
Cf/- 		ükstand
Kies.
% 		KaCl
% 		Ausbi
K0O
%?- 		•ingen
Kies.
c/o
Hr. 100 19,6 43,4 3,6 18,0 27,1 40,9 67,0 74,9
7 _100 _2A5 _18Λ0 12λ9_. _5§Α2_ .ζω. _88Λ2_
_8 15 2o,l 21,3 4,4 13,4 19,4 53,3 78,3 72,4
9 3o 19,3 32,3 4,4 9,4 3,4 79,6 88,8 97,3
10 45 21,8 4o,9 3,2 9,0 13,7 69,8 90,0 91,7
11 60 2o,3 27,9 2,5 ^,3 11,3 80,0 95,4 91,5
12 100 ■19,8 29,9 3,7 8,8 3,8 78,5 92,4 97,7
13
Der technische Fortschritt des Verfahrens der Erfindung ergibt sich aus den Ergebnissen der Tabelle.
Die Ergebnisse nach dem Stand der Technik nit 100 g/t
Trichloressigi3Üure in fester Form, die in einem Mischer mit απτή Salz vermischt v.mrde, zeigen Ko0-A.\isbeuten von 67,0 und TW,0 % und Kior.orit-.*.unbnuten von" 74,0 c/j und 88,2 ?>.
709844/0533
Die Ergebnisse Nr. 9-15 nach den Verfahren der Erfindung zeigen einen Anstieg der KpO-Aur/beute von 73,3 % bei 15 g/t Trichloressigsäure auf 95?2 % bei 60 g/t Trichloressigsäure. Das Kieserit-Ausbringen steigt entsprechend von 72,4 % auf 97,7 %. Die höchste Selektivität wird bereits mit etwa 60 g/t Trichloressigsäure erzielt.
Die Erniedrigung der Menge an Konditionierungsmittel, die Einsparung des kostenintensiven Mischers, die Erhöhung der Selektivität sowie die Reduzierung der Mittelgutnenge, die sich wie beim Beispiel 1 um 10 - 2o % erniedrigt, führt zu einer Erhöhung der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens und bedeutet somit einen erheblichen technischen Fortschritt gegenüber der Arbeitsweise nach den Stand der Technik.
709844/0533

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Verfahren zur elektrostatischen Trennung von Kalirohsalzen in seine Komponenten unter Reduzierung der Einsatzmenge an Konditionierungsmitteln bei relativen Feuchten von 2-30 %, dadurch gekennzeichnet, daß das bis zum Aufschluß νermahlene Kalirohsalz mit dem in gasförmigem Zustand überführten Konditionierungsmittel in Kontakt gebracht wird, so daß dieses auf die Oberflächen der Salzkristalle durch Adsorption aufzieht, wobei die Menge des Konditionierungsmittels durch Variation der Verdampfungstemperatur und/oder durch Variation der als Trägermittel-dienenden aufgeheizten Luft- und/oder Gasmenge eingestellt wird, danach die Trennung im elektrischen Feld in zwei oder mehreren Fraktionen und Mittelgut erfolgt, die Fraktionen ausgeführt und das Mittel» gut zum Aufgabegut zurückgeführt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Konditionierungsmittels bei konstanter Verdampfungstemperatur durch Variation der als Trägermittel dienenden Luft- und/oder Gasmenge eingestellt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Menge des Konditionierungsmittels bei konstanter Trägermittelmenge durch Variation der Verdampfungstem-. peratur eingestellt wird,
    4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Kalirohsalzes zwischen Raumtemperatur und 1OO°C eingestellt wird.
    5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige oder feste oder das sublimierbare Konditionierungsmittel durch Erwärmung verdampft und mit dem Kalirohsalz in Kontakt gebracht wird.
    109844/0533
    ORfGJNAL INSPECTED
    Q. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige oder feste oder sublimierbare Konditionierungsmittel durch Erwärmen verdampft, mit dem gasförmigen Trägermittel vermischt und danach mit dem Kalirohsalz in Kontakt gebracht wird,
    7. Verdampfungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus dem Verdampfungsgefäß (1) mit äußerem Heiziaantel (2),. mit dem Einlaßstutzen (3) und Auslaßstutzen(4) für die Heizflüssigkeit und aus dem nach unten abgebogenen Einlaßrohr (5) gegebenenfalls zum Einleiten des gasförmigen Trägermittels in dem Verdampfraum, mit dem Regelventil (6) für die Regulierung der Menge des Trägermittels und mit ' der Auslaßdüse (7) für das verdampfte Konditionierungs- , mittel, gegebenenfalls im Gemisch mit dem gasförmigen !
    • i · · f
    Trägermittel, besteht. !
    8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, ; daß diese an ihr Jm oberen Teil eine Zellenradschleuse (8) trägt, durch welche das Konditionierungsmittel in den j
    Verdampfungsraum eingeführt wird. '.
    P2-JH/he
    9.3.1976
    5098U/0533
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