DE2852925A1

DE2852925A1 - Verfahren zum herabsetzen des natriumchlorid-gehaltes eines kristallinen kaliumchlorid-produktes

Info

Publication number: DE2852925A1
Application number: DE19782852925
Authority: DE
Inventors: Brett Gunnar Haugrud
Original assignee: PPG Industries Canada Ltd
Current assignee: PPG Industries Canada Ltd
Priority date: 1977-12-08
Filing date: 1978-12-07
Publication date: 1979-07-05
Also published as: GB2009724B; FR2411158A1; GB2009724A; DE2852925B2

Description

Diese Erfindung befaßt; sich mit der Reinigung von kristallinem Kaliumchlorid und richtet sich besonders auf ein Verfahren zum Herabsetzen von Metallsalz-Verunreinigungen aus einem kristallinen Kaliumchlorid-Produkt, insbesondere aber auf die Herabsetzung des Natriumchlorid-Gehaltes eines kristallinen Kaliumchlorid-Produktes.

Typischerweise wird Kaliumchlorid aus Mineralien gewonnen, die Kaliumchlorid und Salze von anderen Alkali- und Erdalkalimetallen enthalten, wie z.B. Natriumchlorid, Calciumchlorid, Magnesiumsulfat 5 Natriumcarbonat und Magnesiumcarbonat. Diese Salze und auch andere Salze können in den an Kaliumchlorid reichen Mineralien in unterschiedlichen Mengen vorkommen. Die Kaliumchlorid-Kristalle werden von den Kristallen der anderen Metallsalze und anderen Verunreinigungen durch Schaumflotation, fraktioniertes Auslaugen, durch Lösungsbergbau oder durch andere gut bekannte Verfahren getrennt.

Bei der Schaumflotation wird das feinzerkleinerte Kaliumchlorid-Mineral mit einer gesättigten Lösung des Minerals in Berührung gebracht, so daß während der Schaumflotation anorganische Metallsalze und andere Verunreinigungen von den Kaliumchlorid-Kristallen abgetrennt werden. Die so behandelten Kaliumchlorid-Kristalle enthalten typischerweise noch immer einen hohen Anteil an Metallsalz-Verunreinigungen. Dieser hohe Anteil an Metallsalz-Verunreinigungen (etwa 2 Gew.%) ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, daß die Verunreinigungen in den Kaliumchlorid-Kristallen während der geologischen Zeiträume ihrer Bildung eingeschlossen worden sind. Diese Kristalle haben eine rötliche Verfärbung, die auf Spuren von Eisensalzen zurückzuführen ist, und charakteristisch für die Verteilung der Metallsalz-Verunreinigungen in dem Kristall ist.

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Bei den meisten anderen Verfahren zur Gewinnung von Kaliumchlorid entstehen die Kristalle dieses Salzes durch eine industrielle Fabrikation. Unter "industriell hergestellten" Kristallen werden hier Kristalle verstanden, die aus einer Lösung auskristallisiert sind,· die reich an Natriumchlorid und an Kaliumchlorid ist. Es handelt sich hier also um Kaliumchlorid-Kristalle, die sich deutlich von denjenigen unterscheiden, die innerhalb geologischer Zeiträume auskristallisiert sind. Ein derartiges Verfahren ist das fraktionierte Auslaugen, bei dem ein Kaliumchlorid-Mineral mit einer Auslauglösung in Berührung gebracht wird, in der sich Kaliumchlorid anreichert. Danach wird die Kaliumchlorid-Lösung aus der Aaslauglösung auskristallisiert. Ein anderes derartiges Verfahren ist die selektive Ausfällung, bei der ein Fällungsmittel einer Lösung zugesetzt wird, die unter anderen Salzen auch Kaliumchlorid enthält, wobei allein das Kaliumchlorid ausgefällt und nachher von der Lösung abgetrennt wird. Ein weiteres Verfahren ist der Lösungsbergbau bzw. Lösungsabbau, bei dem ein Lösungsmittel wie Wasser durch ein Bohrloch durch eine Gesteinsformation, die Kaliumchlorid enthält, geführt wird. Die erhaltene Lösung wird abgezogen und das Kaliumchlorid wird durch Kristallisation aus der Lösung gewonnen.

Bei diesen und ähnlichen Verfahren wird Kaliumchlorid aus einer Lösung auskristallisiert oder aus einer Lösung abgetrennt , die reich an Natriumchlorid und an anderen salzartigen Verunreinigungen ist. Unter "reich an Natriumchlorid" wird hier verstanden, daß ausreichende Mengen an Natriumchlorid in der Mutterlauge vorhanden sind, damit Kaliumchlorid-Kristalle aus ihr auskristallisieren, die bis zu 2,5 Gew.% Natriumchlorid enthalten. Obwohl bei der industriellen Herstellung von Kaliumchlorid aus Lösungen die

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Kristallisation innerhalb viel kürzerer Zeiten erfolgt, werden trotzdem Natriumchlorid und andere Salze in die sich bildenden Kristalle eingeschlossen. Dies läßt sich nicht vermeiden, da die Mutterlauge, aus der das Kaliumchlorid ausgefällt oder auskristallisiert wird, nahezu immer Natriumchlorid und andere Salze enthält.

Es sind schon viele Versuche unternommen worden, um den Gehalt an Metallsalz-Verunreinigungen in Kaliumchlorid-Kristallen herabzusetzen. Einige der diesbezüglichen Verfahren gehen von der Auffassung aus, daß zur Entfernung der Verunreinigungen eine an Kaliumchlorid gesättigte Lösung verwendet werden kann, vgl. US-PS 6 81 407. Bei diesen Verfahren werden die Kaliumchlorid-Kristalle mit einer gesättigten Lösung von Kaliumchlorid behandelt. Diese Verfahren schließen eine Stufe ein, bei der die gesättigte Lösung, die die Kaliumchlorid-Kristalle enthält, unter Druck erwärmt wird, wonach das Kaliumchlorid umkristallisiert wird. Andere Arbeitsweisen verwenden eine Stufe, bei der die Kaliumchlorid-Kristalle in die gesättigte Lösung zusammen mit einem Zusatzstoff, wie z.B. Magnesiumionen, zurückgeführt werden. Einige dieser Verfahren wurden in die vorhin geschilderten Trennverfahren eingebaut und andere wurden für-die Nachbehandlung der Kaliumchlorid-Kristalle verwendet. Diese Verfahren verlangen eine Erwärmung und eine Rekristallisation oder die Verwendung eines Zusatzstoffes und reduzieren aber den Anteil an Verunreinigungen nur bis auf einen Gehalt von etwa 1 Gew.%, es sei denn, daß unter sehr strengen Bedingungen mehrmals umkristallisiert wird. Man hat deshalb die Kaliumchlorid-Kristalle bei einem so hohen Anteil an Metallsalz-Verunreinigungen belassen, weil man meinte, daß die eingeschlossenen Verunreinigungen nicht durch ein einfaches und wirtschaftliches Verfahren, wie z.B. durch Auslaugen, entfernt werden könnten. Es gibt jedoch Anwendungsgebiete, bei denen ein

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Kaliumchlorid mit einem niedrigeren Gehalt an Natriumchlorid und anderen Verunreinigungen erwünscht ist. Z.B. kann ein so hoher Gehalt an Verunreinigungen auf dem pharmazeutischen Sektor und auch bei der Verwendung als Reagenz nicht toleriert werden.

Es wurde nun gefunden, daß aus einem Kaliumchlorid-Produkt, daß einen Gehalt an Kaliumchlorid von mindestens 97₅5 Gew.% und eine geringe Menge an natriumchlorid enthält, der Gehalt an Natriumchlorid durch eine einfache Arbeitsweise entfernt werden kann, bei der das kristalline Kaliumchlorid-Produkt mit .einer wässrigen Auslauglösung in Berührung gebracht wird.

Gegenstand der Erfindung ist deshalb ein Verfahren zum Herabsetzen des Natriumehlorid-Gehaltes eines kristallinen Kaliumchlorid-Produktes, das eine geringe Menge Natriumchlorid als Verunreinigung und mindestens 97,5 Gew.% Kaliumchlorid enthält und durch Auskristallisieren aus einer Lösung gewonnen worden ist, die sowohl' an Natriumchlorid als auch an Kaliumchlorid reich ist, wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Kaliumchlorid-Produkt mit einer wässrigen Auslauglösung unter isothermen Bedingungen für einen Zeitraum, der ausreichend ist, um den Natriumchlorid-Gehalt des Kaliumchlorid-Produktes wesentlich herabzusetzen, in innige Berührung bringt und ein kristallines Kaliumchlorid-Produkt abscheidet, das einen niedrigeren Natriumchlorid-Gehalt hat, wobei in der Auslauglösung Kaliumchlorid oder eine Mischung von Kaliumchlorid und Natriumchlorid gelost ist und die Auslauglösung hinsichtlich des Kaliumchlorids gesättigt und hinsichtlich des Natriumchlorids ungesättigt ist.

Zugleich mit dem Natriumchlorid werden bei dem Verfahren nach der Erfindung auch andere Metallsalz-Verunreinigungen

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entfernt.

Wie bereits ausgeführt wurde, wird Kaliumchlorid üblicherweise aus Mineralien gewonnen, die sowohl Kaliumchlorid als auch Natriumchlorid und außerdem auch andere anorganische Salze in unterschiedlichen Mengen und in löslicher oder unlöslicher Form enthalten. Während der Gewinnung des Kaliumchlorids werden nicht alle Verunreinigungen wie die Salze von Natrium, Calcium und Magnesium entfernt, so daß diese Salze als Verunreinigungen in der Mutterlauge vorliegen und in die Kaliumchlorid-Kristalle als Verunreinigung eingeschlossen werden. Diese industriell hergestellten kristallinen Kaliumchlorid-Produkte, die aus einer Lösung, die reich an Kaliumchlorid und Natriumchlorid ist, gewonnen worden sind, werden dem Verfahren der vorliegenden Erfindung unterworfen. Unter Kaliumchlorid-"Kristallen" wird ein Kaliumchlorid verstanden, daß durch Verfestigung von Kaliumchlorid entstanden ist und eine regelmäßige wiederkehrende Anordnung seiner Atome besitzt, einschließlich des Produktes, das durch Verdichtung von festem Kaliumchlorid unter hohem Druck entsteht, bei dem die innere Anordnung der Atome verzerrt sein kann. Durch das Verfahren nach der Erfindung wird die Salzverunreinigung der industriell hergestellten Kaliumchlorid-Kristalle typischerweise unter das Niveau der Kaliumchlorid-Kristalle von der Schaumflotation reduziert. Es wird angenommen, daß die Spuren an Eisensalzen und die besondere Verteilung der Metallsalz-Verunreinigungen bei den Kristallen, die man durch Schaumflotation erhalt, und auch die dem Verbacken entgegenwirkende ^atur der Flötationsmittel das Verfahren nach der Erfindung bei solchen Kristallen weniger wirksam machen. Es ist nämlich bekannt, daß Antibackmittel die Adsorbtion von Feuchtigkeit und das Absorbtionsvermogen von Kristallen verzögern bzw. reduzieren. Deshalb ist es vorteilhaft, bei der Behandlung von industriellen Kaliumchlorid-Kristallen mit dem Verfahren nach der Erfindung Antibackmittel erst nachher zuzugeben. Außerdem ist es im allgemeinen vor-

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teilhaft, daß die industriell hergestellten Kristalle so frisch, wie möglich sind und daß sie vor der Behandlung mit dem Verfahren nach der Erfindung nicht getrocknet werden.

Gemäß der Erfindung werden die Kaliumchlorid-Kristalle mit einer wässrigen Auslauglösung behandelt. Diese Lösung wird durch die Anhäufung der Kaliumchlorid-Kristalle perko.liert und ist mit Kaliumchlorid gesättigt. Unter "gesättigt" wird verstanden, daß die Lösung ausreichend Kaliumchlorid gelöst enthält, höchstens wenig oder überhaupt kein Kaliumchlorid bei der Behandlung der Kristalle bei der vorkommenden höchsten Temperatur auflöst. Die Auslauglösung ist an Natriumchlorid "ungesättigt", worunter verstanden wird, daß sie kein oder für die Sättigung nicht ausreichende Mengen an Natriumchlorid enthält. Der Gehalt an Natriumchlorid der Auslauglösung wird durch die geringe Menge des Natriumchlorids, das sie aus den Kaliumchlorid-Kristallen aufnimmt, nicht wesentlich geändert. Auch das Auslaugen des Natriumchlorids aus den Kaliumchlorid-Kristallen wird durch derartige Änderungen der Konzentration des Natriumchlorids in der Auslauglösung nicht wesentlich beeinflußt. So bleibt beispielsweise die Auslaugkapazität der Auslauglösung nahezu ungeändert, wenn die Natriumchlorid-Konzentration sich in der Auslauglösung von 0 bis auf 10 Gramm Natriumchlorid pro Liter ändert. Mit einer Lösung, die aber 20 Gramm Natriumchlorid pro Liter enthält, wird etwas weniger Natriumchlorid innerhalb einer gegebenen Zeit extrahiert, z.B. etwa 0,05 Gew.% Natriumchlorid der Kristalle weniger innerhalb von 16 Stunden als mit einer Lösung, die 0 bis 10 Gramm Natriumchlorid pro Liter enthält. Bevorzugt enthält die Auslauglösung zu Beginn kein Natriumchlorid. In Abhängigkeit von dem Ausgangsmaterial und den Verfahrensbedingungen ist es für den Fachmann ein-

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fach, festzustellen, welcher Gehalt an Natriumchlorid in der Auslauglösung noch zulässig ist, um das Verfahren nach der Erfindung mit gutem wirtschaftlichem Erfolg durchzuführen. Allgemein wird jedoch empfohlen, daß der Gehalt an Natriumchlorid in der Auslauglösung niedriger als 25 Gramm pro Liter und bevorzugt niedriger als 15 Gramm pro Liter sein sollte.

Es sind einige Arbeitsweisen bekannt, um eine flüssige Auslauglösung mit einem Feststoff in Berührung zu bringen. Bei der Erfindung ist eine innige Berührung des kristallinen Kaliumchlorids mit der Auslauglösung erwünscht. Unter einer "innigen Berührung" wird verstanden, daß genügend Flüssigkeit mit den Kristallen in Berührung gebracht wird, so daß die gesamte Oberfläche jedes Kristalls mit der flüssigen Auslauglösung in Berührung kommt, wie z.B. in einer Aufschlämmung» Diese Berührung soll für einen Zeitraum aufrechterhalten werden, bis die gewünschte Erniedrigung der Verunreinigungen eingetreten ist. Im allgemeinen ist ein Verhältnis von 700 Gramm von Kaliumchlorid-Kristallen pro· Liter der Auslauglösung angemessen. Es können jedoch Änderungen dieses Verhältnisses herunter bis zu etwa 200 Gramm Kaliumchlorid-Kristalle pro Liter der Auslauglösung vorgenommen werden, wobei aber keine wesentliche Verbesserung der Ergebnisse eintritt. Auch ein höheres Verhältnis des Kaliumchlorids zur Auslauglösung kann benutzt werden, solang eine innige Berührung der beiden Komponenten aufrechterhalten wird.

Die Mischung aus dem kristallinen Kaliumchlorid und der Auslauglösung kann gerührt werden. Es wird jedoch empfohlen nicht zu heftig zu rühren, so daß das kristalline Kaliumchlorid nicht in pulverförmige Nassen zerkleinert wird, da derartige Produkte für viele Anwendungen des gereinigten Materials nicht erwünscht sind. In diesem Zusammenhang

ist auch zu beachten, daß durch das Auslaugverfahren die Kristallgröße etwas verkleinert wird. Der Umfang der Verkleinerung der Kristallgröße hängt von der ursprünglichen Kristallgröße ab. Z.B. Kristalle mit einer ursprünglichen Maschengröße von -14- +28 und einer Verunreinigung von 0,65% Natriumchlorid hatten nach einer Auslaugbehandlung von 16 Stunden einen Natriumchlorid-Gehalt von 0,32% und eine Teilchengröße von +20 zu 4-0,2%, -20 +35 zu 44,9% und -35 zu 14,8%. Kristalle einer ursprünglichen Maschengröße von -20 +28 mit einer Verunreinigung von 1,10% Natriumchlorid hatten nach einer Auslaugbehandlung von 16 Stunden einen Gehalt an Natriumchlorid von 0,21% und eine Siebanalyse von +28 zu 98,4%, -28 +48 zu 1,2% und -48 zu 0,3%.

Die Erfindung kann infolgedessen unter Verwendung eines

Gefäßes durchgeführt werden, das mit einem Rührer oder Schaufel ausgerüstet ist, so daß die Mischung des kristallinen Kaliumchlorids unter Auslauglösung ausreichend bewegt werden, um das Kaliumchlorid in der Lösung suspendiert zu halten. Man kann die Erfindung auch im Fließbett durchführen, wobei das kristalline Kaliumchlorid in der flüssigen Auslauglösung durch einen zugeführten Strom dieser Lösung oder durch ein anderes fluides Medium fluidisiert wird. Das Verfahren kann diskontinuierlich oder kontinuierlich in einem oder in einer Reihe von Gefäßen durchgeführt werden, wobei das gereinigte Produkt bei der Verwendung einer Reihe von Gefäßen aus jedem der Gefäße abgeführt werden kann.

Die Berührung zwischen dem kristallinen Kaliumchlorid und der flüssigen Auslauglösung erfolgt für einen ausreichenden Zeitraum, um den Gehalt des kristallinen Kaliumchlorids an Natriumchlorid wesentlich zu reduzieren. Die erforderliche. Zeit hängt im Einzelfall von den Bedingungen ab. **» - -

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Typischerweise nimmt der Gehalt des Kaliumchlorids sehr schnell während der ersten 4- Berührungsstunden ab. In der Regel werden dabei etwa 70% des Natriumchlorids ausgelaugt. Danach nimmt der Gehalt an Natriumchlorid langsamer ab (etwa 20% in den nächsten 12 Stunden). Durch kontinuierlichen Austausch der flüssigen Auslauglösung wird der Natriumchlorid-Gehalt der Kristalle zusätzlich um etwa 0,02% reduziert. Außerdem beeinflußt die Anfangsgröße der Kristalle die Auslauggeschwindigkeit. Größere unverdientete Kristalle werden schneller ausgelaugt als kleine unverdichtete Kristalle. Kleine verdichtete Kristalle werden schneller ausgelaugt als irgendwelche anderen Kaliumchlorid-Kristalle und alle verdichteten Kristalle werden schneller ausgelaugt als unverdichtete Kristalle. Eine erhöhte Temperatur ist bei dem Verfahren der Erfindung nicht erforderlich, doch kann durch Erhöhung der Temperatur die erforderliche Auslaugzeit reduziert werden. Durch Erhöhung der Auslaugtemperatur von 23 auf 60⁰C werden beispielsweise zusätzlich 0,02 bis 0,1% Natriumchlorid aus den Kristallen entfernt, wobei der spezifische Wert von der Anfangsgröße der Kristalle abhängt. Der Druck ist nicht von wesentlicher Bedeutung bei dem Verfahren nach der Erfindung, da es in einem flüssigen System durchgeführt wird.

Es wurde festgestellt, daß, wenn die Erfindung bei 23 C durchgeführt wird, 30 Minuten bis 24 Stunden, bevorzugt 30 Minuten bis 4- Stunden für verdichtete Feststoffe, ausreichend sind, als Berührungszeit, um den Natriumchloridgehalt der Kaliumchloridkristalle wesentlich zu reduzieren, wobei ohne die zuvor angegebenen Faktoren, die die Auflösungsgeschwingigkeit des ITatriumchlorids fördern, gearbeitet wird. Unter einer "wesentlichen Herabsetzung des Natriumchloridgehaltes des kristallinen Kaliumchlorids" oder ähnlichen Formulierungen, wird hier verstanden, daß der Natriumchloridgehalt von einer Konzen-

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tration von 0,9 bis 2,5 Gew.% herabgesetzt wird auf weniger als 0,9 Gew.% und von einem niedrigen Gehalt von etwa 0,5 bis 0,9% herabgesetzt wird auf weniger als etwa 0,5 Gew.%. Wenn z.B. die flüssige Auslauglösung weniger als 25 g Natriumchlorid pro Liter während der Behandlung enthält, das Kaliumchlorid eine Teilchengröße entsprechend =16 +20 Maschen hat und mit 1,0 Gew.% Natriumchlorid verunreinigt ist, tritt während einer 6-stündigen Auslaugung bei 24⁰C eine Reduktion des Natriumchloridgehaltes auf 0,30 Gew„% ein. Als weiteres Beispiel sei die Auslaugung eines -16+20 Maschen Kaliumchlorids, das mit 0,6 Gew.% Natriumchlorid verunreinigt ist, genannt, bei dem unter den gleichen Bedingungen eine Erniedrigung des Natriumchloridgehaltes auf 0,2 Gew.% eintritt. Die Geschwindigkeit der Herabsetzung des Natriumchloridgehaltes ist niedriger, wenn die Äuslauglösung größere Mengen an Natriumchlorid enthält. Die Auslaugung des Natriumchlorids verläuft jedoch so lange, bis die Auslauglösung nahezu 100%ig mit Natriumchlorid gesättigt ist.

Die Auslaugung der MetalIsalzverunreinigungen aus dem Kaliumchlorid kann bei der Erfindung innerhalb eines wei° ten Temperaturbereichs isotherm erfolgen. Unter " isotherm" xvird verstanden, daß während der Behandlung keine wesentliche Temperaturänderung eintritt. Im allgemeinen ist die Auslaugung bei höheren Temperaturen wirksamer. Je höher jedoch die Temperatur ist, desto stärker können andere Faktoren als Nachteile auftreten. Durch eine siedende Lösung wird beispielsweise das Lösungsmittel verdampft, und die Lösung wird dadurch konzentrierter hinsichtlich der zu entfernenden Metallsalzverunreinigungen. Höhere Tempe-

raturen erfordern auch mehr Kaliumchlorid, um die Auslauglösung zu sättigen und außerdem beeinflussen sie die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens. Unter Berücksichtigung der verschiedenen Faktoren und des Umstandes, daß die Auslaugung oberhalb des Gefrierpunkts der Auslaugungslösung stattfinden wird, wird empfohlen, das Verfahren bei Temperaturen zwischen 0 und 90 C, bevorzugt 10 und 70 C durchzuführen.

Nach Durchführung der Auslaugbehandlung werden die Kaliumchloridkristalle von der Lösung getrennt. Hierzu kann man bekannte Einrichtungen und Verfahren verwenden, wie z.B. Filtrieren, Zentrifugieren und Dekantieren. Man kann beispielsweise bekannte Zentrifugen, wie eine Zyklonzentrifuge, für die Abtennung der Kristalle benutzen. Gleichzeitig mit den Zentrifugieren kann man auch eine Trennung der Kristalle nach Teilchengrößen durchführen, wobei man größere Kristalle für das gewünschte Produkt benutzen kann und kleinere Kristalle zur Sättigung und Ergänzung der Auslauglösung dienen. Da der Natriumchloridgehalt der größeren Kristalle in der Regel stärker reduziert wird, bekommt man dadurch auch ein reineres Produkt. In ähnlicher Weise kann auch beim Filtrieren und Dekantieren vorgegangen werden.

Die Erfindung wird nun anhand der Beispiele noch näher erläutert .

Beispiel 1

Es werden Proben von durch Lösungsabbau gewonnenem und industriell auskristallisiertem Kaliumchlorid von einem horizontalen Filter und einem Fließbett-Trockner in verschiedene

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Fraktionen nach der Kristallgröße getrennt. Die Kristallfraktionen werden in einer gesättigten flüssigen Kaliumchlorid-Auslauglösung im Verhältnis von 200 g Kaliumchloridkristalle pro Liter der gesättigten Kaliumchloridlösung behandelt. Die gesättigte Kaliumchloridauslauglösung enthält weniger als 20 g an Metallsalzverunreinigungen pro Liter während des gesamten Auslaugverfahrens. Die Probe wird mit der gesättigten Kaliumchloridlösung in ein Gefäß gegeben, das einen Rührer besitzt. Alle Auslaugungen erfolgen bei 23 C Die Kristalle werden dann im Vakuum filtriert, getrocknet und auf ihren Gehalt an MetalIsalzverunreinigungen analysiert. Die Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen I bis IV angegeben. Aus diesen Ergebnissen geht hervor, daß in allen Fällen der Gehalt der Kaliumchloridkristalle an Natriumchlorid und an anderen Metallsalzverunreinigungen wesentlich reduziert wurde. Im allgemeinen wurde der Gehalt der Fraktionen mit größeren Teilchengrößen stärker reduziert •als derjenige mit kleinen Teilchengrößen. Auch der Bromgehalt der Kristalle wurde reduziert.

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Natriumchlorid-Gehalt in nicht-ausgelaugtem lind ausgelaugtem Produkt

Natriumchlorid G-ew.% Probe Horizontales Filter-Produkt Fließbett-Trockner-Produkt

Sieb	nicht- ausgelaugt	ausgelaugt	nicht- ausgelaugt	ausgelaugt
8	1,06	0,26	1,03	0,23
10	1,05	0,23	1,03	0,22
14	1,01	0,25	1,06	0,24
16	0,99	0,27	1,07	0,28
20	0,93	0,29	1,02	0,30
28	0,80	0,31	0,79	0,33
35	0,78	0,40	0,83	0,39
48	0,75	0,44	0,93	0,41
65	0,76	0,45	1,03	0,40
80	0,80	0,44	1,15	0,40
100	0,85	0,45	1,24	0,37

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Tabelle II

Calciumgehalt in nicnt-ausgelaugtem und ausgelaugtem Produkt

Calcium (ppm) Probe Horizontales Filter-Produkt Fließbett-Trockner-Produkt

Sieb	nicht- ausgelaugt	ausgelaugt	nicht- ausgelaugt	ausgelaugt
8	60	10	110	10
10	185	10	116	16
14	150	10	190	21
16	150	10	221	32
20	210	10	216	37
28	145	10	165	47
35	120	20	135	90
48	115	25	160	58
65	135	35	195	58
80	150	45	215	63
100	165	60	240	68

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Tabelle III

Magnesiumgehalt in nicht-ausgelaugtem und ausgelaugtem Produkt

Magnesium (ppm)

Probe	Horizontales	Filter-Produkt	Fließbett-Trockner-Produkt	ausgelaugt
Sieb	nicht- ausgelaugt	ausgelaugt	nicht- ausgelaugt	10
8	80	15	133	10
10	225	10	152	14
14	250	15	214	24
16	240	10	257	29
20	285	15	248	33 33
28 35	175 150	20 20	180 200	33
48	120	20	235	26
65	125	20	290	24
80	130	20	300	24
100	150	20	330

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Tabelle IV Bromgehalt im nicht-ausgelaugten und ausgelaugten Produkt Tyler-Maschengröße Brom (%)

Probe

Horiz.Filter,nicht-ausgel. Höriz.FiIter, ausgelaugt Fließbettrockner,nicht-ausgel. 0,05 Fließbettrockner, ausgelaugt

Beispiel 2

-6	+ 8	-10	0	+ 14	-20 +28	-48+65
0	,05	0	,05	0,05	0,05
0	,03		,03	0,03	0,04
. 0	,05		-	0,05	0,05
0	,03	—	0,035	0,04

Es wurden Proben von Kaliumchloridkristallen aus verschiedenen hintereinander geschalteten Kristallisatoreh wie in Beispiel 1 behandelt, mit der Ausnahme, daß die ausgelaugten Kristalle nur auf die Erniedrigung des Gehaltes an Natriumchlorid untersucht wurden. Außerdem wurden 7 Analysen der ausgelaugten Kristalle durchgeführt, um den Umfang der Erniedrigung der Kristallgröße zu vergleichen, um die Wirksamkeit des Verfahrens bei verschiedenen Kristallgroßen festzustellen und um die Wirksamkeit des Verfahrens bei den einzelnen Kristallisatoren zu ermitteln. Die Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengefaßt. Es zeigt sich, daß die Erniedrigung der Kristallgröße in den meisten Fällen gering ist und daß die Erniedrigung der Kristallgröße im allgemeinen bei größeren Kristallen ausgeprägter ist als bei kleinen Kristallen. Die Auslaugung ist außerdem hinsichtlich der Entfernung von Verunreinigungen wirksamer bei größeren Kristallen als bei kleineren Kristallen. Ferner ist bei einer Reihe von Kristallisatoren die Auslaugung wirksamer bei solchen Kristallisatoren, die mehr am Anfang

der Reihe stehen.

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Tabelle V

	•	-6+8	.Einfluß einer	16-stündigen Auslaugung auf	Natriumchloridgehalt und Kristallgröße	Nach Aus laugung	Sieb	Nach Auslaugung	NaCl	2852925	I M
					Natriumchlorid %	0,50	+8	Sieb- Analyse (Gew.%)	O.,54		O I
Ursprüngl. Maschen größe		Kristalli- s at or Nr.	Tage zwischen Produktion und Auslaugung	Vor Aus laugung		-8+14	88,6	0,53
-6+8	-28+35	1	5	1,09		-14	6,3	0,26
				0,32	+8	5,2	0,38
					-8+14	20,9	0,34
-28+35	3	5	0,77		-14	.26,1	0,24
			0,34	+35	53,0
				-35+65	97,6
.2"	10	0,85		-65	2,1
			0,37	+35 -35+65 -65	0,3	0,34 0,35 0,33
				24,4 68,5 7,2
7	10	0,54

Fortsetzung Tabelle V

«5 OO

«so

-100+150

11

0,55

0,51

0,33

0,38

+150	• 99,4
-150	0,6
+150	98,9
-150	1,1

Beispiel 3

Eine Probe von Kaliunfchloridkristallen wird wie in Beispiel 1 behandelt, mit der Ausnahme, daß die Probe zu Beginn einen Natriumchlorxdgehalt von 0,68 Gew.% hat. Es werden nur Kristalle behandelt, die auf einem horinzontalen Filter isoliert worden sind. Die Probe in zwei Teile unterteilt. Ein Teil wird bei 23°C und der andere Teil bei 60 C extrahiert. Die extrahierten Kristalle werden auf ihren Gehalt an Natriumchlorid analysiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle VI zusammengefaßt. Aus diesen Ergebnissen geht hervor, daß deutlich bessere Ergebnisse bei der hohen Temperatur für die verschiedenen Berührungszeiten erzielt wurden.

	Tabelle	VI	(h)	% Natriumchlorid	60⁰C
Auslaugung bei			23°G	0,68
	verschiedenen Temperaturen und verschiedenen		0,68	0,45
	Berührungszeiten		0,51	0,31
B erührung s ζ e i t			0,39	0,28
0		0,32	0,26
2		0,32	0,24
4		0,31	0,23
6		0,31	0,21
8		0,31	0,20
10		0,30
12
14
16

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Beispiel 4

Eine Probe durch Lösungsabbau gewonnenem und industriell kristallisiertem Kaliumchlorid, die ein fester Kuchen aus verdichteten feinen Anteilen war und nachher auf eine Teilchengröße von 10 bis 200 entsprechend dem Tyler-Sieb zerkleinert worden war, wurde wie in Beispiel 1 ausgelaugt. Die Probe hatte zu Beginn einen Gehalt an Natriumchlorid von 0,97 Gew.%. Die Probe wurde in zwei Teile unterteilt, von denen einer bei 23 C und der andere bei 60 C extrahiert würde. Die extrahierten Kristalle wurden dann auf Natriumchlorid analysiert. Die Ergebnisse sind in der Tabelle VII angegeben. Aus diesen Ergebnissen geht hervor, daß aus den verdichteten Kristallen das Natriumchlorid bis auf einen sehr niedrigen Gehalt, z.B_e ^; bis nahezu 0,1 Gew.%, extrahiert worden ist.

Tabelle VII

Auslaugen von verdichteten Kaliumchloridkristallen bei verschiedenen Temperaturen und verschiedenen Kontaktzeiten

% Natriumchlorid Berührungszeit (h)

0,5 1 2 3 4

6 .

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23°C	60°C
0,97	0,97
0,36	0,30
0,25 .	0,16
0,20	0,15
0,19	0,14
0,18	0,135
0,17	0,13
0,165	0,13

Claims

Priorität: 8. Dezember 1977 / USA / Ser,No. 858 866
Patentansprüche;

Verfahren zum Herabsetzen des Natriumchlorid-Gehaltes eines kristallinen Kaliumchlorid-Produktes, das eine geringe Menge Natriumchlorid als Verunreinigung und
mindestens 97 ₅ 5 Gew_o% Kaliumchlorid enthält und durch Auskristallisieren aus einer Lösung gewonnen worden
ist, die sowohl an Natriumchlorid als auch an Kaliumchlorid reich ist,

dadurch gekennzeichnet ,
daß man das Kaliumchlorid-Produkt mit einer wässrigen Auslauglb'sung unter isothermen Bedingungen für einen Zeitraum, der ausreichend ist, um den Natriumchlorid-Gehalt des Kaliumchlorid-Produktes wesentlich herabzusetzen, in innige Berührung bringt und ein kristallines Kaliumchlorid-Produkt abscheidet, das einen niedrigeren Natriumchlorid-Gehalt hat, wobei in der Auslauglösung Kaliumchlorid oder eine Mischung von Kaliumchlorid und Natriumchlorid gelöst ist und die Auslauglösung hinsichtlich des Kaliumchlorids gesättigt und hinsichtlich des Natriumchlorids ungesättigt ist.

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ORIGINAL INSPECTED
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet ,

daß man das Kaliumchlorid-Produkt mit der Auslauglösung

1 bis 24· Stunden in Berührung bringt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet ,

daß das als Ausgangsmaterial verwendete Kaliumchlorid-Produkt 0,5 bis 2,5 Gew.% Natriumchlorid enthält.
4-, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet , daß das Kaliumchlorid-Produkt mit der wässrigen Auslauglösung bei einer Temperatur zwischen 20 und 70⁰G in Berührung gebracht wird«
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4- , dadurch gekennzeichnet ,

daß das Kaliumchlorid-Produkt mit der wässrigen Auslauglösung mindestens 4- Stunden in Berührung gebracht wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ₅ dadurch gekennzeichnet ,

daß die Auslauglösung weniger als 15 Gramm Natriumchlorid pro Liter enthält.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet ,

daß der Gehalt an.Metallsalzverunreinigungen des Kaliumchlorid-Produktes auf weniger als 0,9 Gew.% reduziert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 _} dadurch gekennzeichnet ,

daß man ein kristallines Kaliumchlorid-Produkt, das als Verunreinigung 0,5 bis 2,5 Gew.% Natriumchlorid enthält

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und einen Gehalt an l£aliumchlorid von mindestens 97,5 Gew.% enthält, 30 Min. bis 18 Stunden bei 20 bis 70°0 mit der Auslauglösung behandelt.

Verfahren nach Anspruch 8 ,

dadurch gekennzeichnet , daß das Kaliumchlorid-Produkt von kompakten Kaliumchlorid-Kristallen gefildert wird und daß das Auslaugen, der Lösung für einen Zeitraum von 30 Min. bis 4 Stunden erfolgt.

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