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Aus diesem Grund wird in der DE-PS 20 07 677 ein Verfahren zur elektrostatischen
Aufbereitung tonhaltiger Kalirohsalze offenbart, nach dem die aufgemahlenen Kalirohsalze
mit Milchsäure und einer Halogencarbonsäure konditioniert, triboelektrisch aufgeladen
und schließlich in einem Freifallscheider elektrostatisch getrennt werden, wobei
die Tonmineralien zur positiven Elektrode und das weitgehend vom Ton befreite Kalirohsalz
zur negativen Elektrode hin abgelenkt und getrennt gesammelt werden. Das so von
Ton weitgehend befreite Kalirohsalz kann ohne Nachkonditionierung entweder in einer
weiteren elektrostatischen Trennstufe im Freifallscheider in ein sylvinreiches Wertstoffkonzentrat
und einen wertstoffarmen Rückstand getrennt werden, oder es kann daraus durch Flotation
ein hochprozentiges Kalidüngesalz gewonnen werden. Nach der DE-PS 2052 993 kann
dieses Verfahren dadurch abgewandelt werden, daß als Konditionierungsmittel Dinitrophenol
allein oder zusammen mit Halogencarbonsäuren als Konditionierungsmittel eingesetzt
wird. In der elektrostatischen Trennung der so konditionierten Kalirohsalze kann
eine Ton-Steinsalzfraktion an der positiven und eine Sylvin-Kieseritfraktion an
der negativen Elektrode gesammelt werden. Die von Ton praktisch befreite Sylvin-Kieseritfraktion
kann im Wege der Flotation zu einem Konzentrat mit über 48 Gew.-% K20-Gehalt und
- bezogen auf das eingesetzte Rohsalz - mit einer K20-Ausbeute von über 90% verarbeitet
werden. Eine andere Möglichkeit der elektrostatischen Abtrennung von Ton aus diesen
enthaltenden Salzgemischen beschreibt die DE-PS 1927 464. Danach werden die gemahlenen
Salze mit anorganischen oder organischen Konditionierungsmitteln, die zur Bildung
von negativ geladenen Molikülresten unter Abspaltung von Wasserstoff- oder Metallionen
befähigt sind, konditioniert und nach Behandlung mit Luft von 5 bis 30% relativer
Feuchte einem Fallscheider mit inhomogenen elektrischen Feldern zugeführt, der außerdem
Einbauten von nicht-leitendem Material aufweist, durch die die aufzubereitenden
Salze einer wiederholten Kontaktaufladung
zugeführt werden. Die
elektrisch gut leitenden Tonteilchen werden dabei aufgeladen und dann von den Gegenelektroden
angezogen, während die nicht-leitfähigen Salzteilchen das elektrische Feld ungehindert
passieren.
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Aus Carnallit enthaltenden Kalirohsalzen können nach dem in der DE-PS
11 42 802 beschriebenen Verfahren nach vorheriger Konditionierung des aufgemahlenen
Rohsalzes die kein Kalium enthaltenden Bestandteile elektrostatisch abgetrennt werden.
Das hierbei anfallende carnallithaltige Wertstoffkonzentrat wird nach einer Nachkonditionierung
in einer zweiten elektrostatischen Trennstufe in eine sylvinreiche und in eine carnallitreiche
Fraktion getrennt. Während die sylvinreiche Fraktion als Kalidüngesalz direkt eingesetzt
werden kann, wird die carnallitreiche Fraktion der Zersetzung im wäßrigen Medium
unterworfen und auf diesem Weg daraus ein Kalidüngesalz gewonnen. Bei tonhaltigen
carnallitischen Rohsalzen wird diese Trennung nicht gestört, solange der Tongehalt
nicht über 3 Gew.-% liegt. Da der Ton in seiner Hauptmenge bei einer elektrostatischen
Trennung von Kalirohsalzen stets zusammen mit dem Sylvin abgeschieden wird, kann
aus Kalirohsalzen, die mehr als 3 Gew.-% Ton enthalten, nie ein Sylvinkonzentrat
mit 60 Gew.-% und mehr K20-Gehalt erzeugt werden.
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Da dieses vorbekannte Verfahren sich auf tonhaltige sylvinitische
Kalirohsalze nicht anwenden läßt, ist nach einer technisch einfach durchzuführenden
Möglichkeit gesucht worden, solche tonhaltigen sylvinitischen Kalirohsalze im Wege
der elektrostatischen Trennung weitgehend von den unerwünschten Beimengungen zu
befreien und dann erst auf Kalidüngesalz mit hohem K2O-Gehalt zu verarbeiten.
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Es ist ein Verfahren zur Herstellung von Kalisalzen aus Kalirohsalzen,
die außer Sylvin noch Steinsalz, Kieserit, Anhydrit und Ton enthalten, wobei die
Kalirohsalze nach Vermahlung auf eine durchschnittliche Korngröße von unter 1,5
mm mit Fettsäuren in Mengen von 50 bis 200 g/t als Konditionierungsmittel behandelt,
in einem Luftstrom von 5 bis 30% relativer Feuchte auf eine Temperatur von 65 bis
200 C erwärmt, durch lebhafte Bewegung triboelektrisch aufgeladen und in einem elektrostatischen
Freifallscheider mit Mittelgutumlauf getrennt werden, gefunden worden, welches dadurch
gekennzeichnet ist, daß als Konditionierungsmittel außer Fettsäuren Ammoniumacetat
oder pyrogene Kieselsäure eingesetzt werden, das konditionierte Rohsalz nach triboelektrischer
Aufladung bei einer Temperatur von 20 bis 40"C und einer relativen Luftfeuchte von
25 bis 30% in einem Freifallscheider mit inhomogenem elektrischen Feld getrennt
und das an der negativen Elektrode anfallende, an Ton arme Rohsalz ohne weitere
Konditionierung nach einer erneuten triboelektrischen Aufladung bei einer Temperatur
von 30 bis 50"C und einer relativen Luftfeuchte von 5 bis 15% einer weiteren elektrostatischen
Trennung im Freifallscheider mit homogenem elektrischen Feld zugeführt wird, worauf
das an der positiven Elektrode gesammelte, an Ton und an Sulfaten arme Rohsalz anschließend
in an sich bekannter Weise nach dem Löseprozeß auf chloridisches Kalisalz mit wenigstens
60 Gew.-% K20-Gehalt, vorzugsweise 62 Gew.-% K20-Gehalt, aufgearbeitet wird. Die
Ausgangsmaterialien für die Durchführung des Verfahrens der Erfindung sind Kalirohsalze,
die außer Sylvin noch Steinsalz, Kieserit, Anhydrit und Ton, letzteren insbesondere
in Mengen von 3 Gew.-% und mehr, enthalten.
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Diese Kalirohsalze werden in an sich bekannter Weise bis zum möglichst
weitgehenden Aufschluß der darin enthaltenen Verwachsungen auf eine durchschnittliche
Korngröße von unter 1,5 mm vermahlen.
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Das hierbei anfallende Mahlgut wird dann nach Absieben des Feinstaubes
in ebenfalls bekannter Arbeitsweise mit Fettsäuren in Mengen von 50 bis 200 gilt
als Konditionierungsmittel behandelt. Als Fettsäuren können hierfür die sogenannten
Vorlauffettsäuren eingesetzt werden, die im wesentlichen ein Gemisch von Fettsäuren
mit 6 bis 12C-Atomen im Molekül darstellen. Aber auch Fettsäuren mit weniger als
6 C-Atomen im Molekül sind in diesem Zusammenhang geeignet. Besonders bewährt hat
sich die Milchsäure als Konditionierungsmittel.
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Erfindungsgemäß wird dem Kalirohsalz außer der bzw. den Fettsäuren
noch Ammoniumacetat als Konditionierungsmittel zugemischt. Hierbei hat es sich als
vorteilhaft erwiesen, gleiche Gewichtsmengen an Fettsäuren und Ammoniumacetat einzusetzen.
Besonders gute Ergebnisse werden erhalten, wenn etwa 100 gilt Kalirohsalz an Fettsäuren
und etwa 100 g/t Ammoniumacetat verwendet werden. Eine entsprechend gute Trennwirkung
wird erreicht, wenn anstelle von Ammoniumacetat pyrogene Kieselsäure als Konditionierungsmittel
eingesetzt wird, wovon vorteilhaft 150 g/t Kalirohsalz neben 100 g/t Fettsäure eingesetzt
werden müssen.
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Zu anschließenden triboelektrischen Aufladung werden die Teilchen
des Kalirohsalzes in lebhafte Bewegung versetzt, die einen möglichst häufigen Kontakt
der Teilchen untereinander bewirken soll.
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Hierbei laden sich die Teilchen durch Ladungsaustausch, der durch
die Konditionierungsmittel begünstigt wird, triboelektrisch gegeneinander auf. Während
dieser Aufladung wird das Kalirohsalz mit einer Luft von 25 bis 30% relativer Feuchte
und einer Temperatur von 20 bis 400 C beaufschlagt, bis es selbst die angegebene
Temperatur angenommen hat Das so vorbereitete Kalirohsalz wird dann einem mit Luft
einer relativen Feuchte von 25 bis 30% und einer Temperatur von 20 bis 40"C beaufschlagten
Fallscheider zugeführt, in dem ein inhomogenes elektrostatisches Feld einer Stärke
von vorzugsweise 4-5 kV/cm aufrechterhalten wird. Solche Fallscheider, in denen
sich das aufgegebene Gut durch die Schwerkraft zwischen den Elektroden abwärts bewegt,
sind in der DE-PS 19 27464 auch in ihrer Wirkungsweise beschrieben und schematisch
dargestellt In einem solchen Fallscheider werden die Tonbestandteile zur positiven
Elektrode hin abgelenkt und trennen sich so von den übrigen zur negativen Elektrode
hin abgelenkten salzartigen Bestandteilen des Kalirohsalzes, daß beide Fraktionen
getrennt gesammelt werden können. Die nicht abgelenkte Mittelfraktion wird mit neuem
Ausgangsmaterial vermischt, dem Fallscheider wieder zugeführt Die tonreiche Fraktion
kann durch Schlämmen in an sich bekannter Weise von den salzartigen Bestandteilen
getrennt werden, die anschließend mit dem tonarmen Rohsalz zusammen der nächsten
elektrostatischen Trennstufe zugeführt werden.
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Das von der negativen Elektrode gesammelte und an Ton arme Rohsalz
wird ohne Zusatz weiterer Konditionierungsmittel in einer Luft mit einer relativen
Feuchte von 5 bis 15% und einer Temperatur von 30 bis 50"C erneut triboelektrisch
aufgeladen und einem Freifallscheider aufgegeben, in dem ein homogenes elektrostatisches
Feld einer Feldstärke von etwa
4 kV/cm aufrechterhalten wird. Diesen
Scheider passiert das aufgegebene Gut ungehindert im freien Fall.
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Dabei wird der Anhydrit und eine Teilmenge des Steinsalzes zur negativen
Elektrode hin abgelenkt und dort gesammelt. Diese Fraktion wird verworfen. Zur positiven
Elektrode hin wird ein Gemisch aus Sylvin und einer Teilmenge des Steinsalzes abgelenkt
und als Wertstoff-Fraktion gesammelt. Das nicht abgelenkte Mittelgut wird zur Aufgabe
auf den Freifallscheider zurückgeführt.
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Die Wertstoff-Fraktion, die von Ton und sulfatischen Bestandteilen
weitestgehend befreit ist, wird anschließend dem Löseprozeß zugeführt und dort in
an sich bekannter Weise zu einem chloridischen Kalidüngesalz mit wenigstens 60 Gew.-%,
vorzugsweise 62 Gew.-%, K20-Gehalt aufgearbeitet.
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Mit dem Verfahren der Erfindung wird die in den Löseprozeß einzuführende
Salzmenge erheblich verkleinert, und da sie auch noch von den störenden Beimengungen
Ton und Anhydrit befreit ist, läßt sich der Löseprozeß mit erheblich geringerem
Aufwand an Löselauge sowie an Vorrichtungen und Energie durchführen, obgleich als
Endprodukt ein Kalidüngesalz mit dem hohen K2O-Gehalt von 62 Gew.-% erhalten werden
kann. Letzlich ist auch der Lauge- und Steinsalzabstoß aus dem Löseprozeß entsprechend
geringer.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen noch erläutert.
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Beispiel 1 100 t/h Kalirohsalz mit 18,3 Gew.-% K20, 2,4 Gew.-% Kieserit,
1,3 Gew.-% Anhydrit, 2,5 Gew.-% Ton und 64,8 Gew.-% Steinsalz werden auf eine Korngröße
von unter 1,5 mm aufgemahlen und nach Abtrennung des Feinstaubes mit 100 g/t eines
Fettsäuregemisches und 100 g/t Ammoniumacetat unter lebhafter Bewegung vermischt,
wobei Luft mit einer relativen Feuchte von 25% und einer Temperatur von 33° C durch
das Kalirohsalz geblasen wird. Das auf diese Weise triboelektrisch aufgeladene Kalirohsalz
wird einem Fallscheider mit inhomogenem elektrischem Feld, wie er in der DE-PS 19
27 464 beschrieben ist, aufgegeben.
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Das Mittelgut wird der Aufgabe dieses Scheiders wieder zugeführt.
An der positiven Elektrode dieses Scheiders fällt eine an Ton reiche Fraktion mit
7,8 t/h an, die 7,5 Gew.-% K20, 0,9 Gew.-% Kieserit, 0,4 Gew.-% Anhydrit, 29,5 Gew.-%
Ton und 57,3 Gew.-% Steinsalz enthält und aufgehaldet wird. An der negativen Elektrode
dieses Fallscheiders werden 92,2 t/h tonarmes Rohsalz gesammelt, das neben 19,2
Gew.-% K20, 2,5 Gew.-% Kieserit, 1,4 Gew.-% Anhydrit, 0,2 Gew.-% Ton noch 65,5 Gew.-%
Steinsalz enthält.
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Dieses tonarme Rohsalz wird unter Durchblasen von Luft einer relativen
Feuchte von 5 Gew.-% und einer Temperatur von 66° C ohne Zusatz eines weiteren Konditionierungsmittels
erneut triboelektrisch aufgeladen -und unter diesen Bedingungen einem Freifallscheider
aufgegeben, in dem ein elektrisches Feld von
4 kV/cm aufrechterhalten wird.
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An der negativen Elektrode dieses Scheiders werden 30,5 t/h Rückstand
gesammelt, der 2,6 Gew.-%- K2O, 6,8 Gew.-% Kieserit, 3,3 Gew.-% Anhydrit, 0,2 Gew.-%
Ton und 85,6 Gew.-% Steinsalz enthält und aufgehaldet wird. Das nicht abgelenkte
Mittelgut wird dem Scheider wieder aufgegeben. An der positiven Elektrode werden
61,7 t/h eines an Ton und Sulfaten armen Rohsalzes gesammelt, das 27,4 Gew.-% K2O,
0,4 Gew.-% Kieserit, 0,4 Gew.-% Anhydrit, 0,2 Gew.-% Ton und 55,6 Gew.-% Steinsalz
enthält. Von dem ursprünglich eingesetzten K20 sind somit 92,4% und von der Ausgangsmenge
an Steinsalz nur noch 52,8% in diesem Rohsalz enthalten, das außerdem, bezogen auf
die jeweiligen Einsatzmengen, nur noch 10,4% Kieserit, 20,0% Anhydrit und 5,6% Ton
enthält.
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Dieses an Ton und Sulfaten arme Rohsalz wird anschließend in dem
bekannten Löseprozeß zu einem Kalidüngesalz mit 62 Gew.-% K2O aufgearbeitet.
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Beispiel 2 Das in Beispiel 1 spezifizierte Kalirohsalz wird nach
Aufmahlung und Entstaubung mit 100 g/t Fettsäure und 150 g/t pyrogener Kieselsäure
in Luft einer relativen Feuchte von 25% und einer Temperatur von 31"C konditioniert,
triboelektrisch aufgeladen und einem Fallscheider mit inhomogenem elektrischem Feld
zugeführt, der ebenfalls mit Luft der angegebenen Charakteristik beaufschlagt ist.
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An der positiven Elektrode dieses Scheiders werden 8 t/h eines Rückstandes
mit 9,2 Gew.-% K2O, 1,0 Gew.-% Kieserit, 0,4 Gew.-% Anhydrit, 28,4 Gew.-% Ton und
55,6 Gew.-% Steinsalz gesammelt, der aufgehaldet wird.
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Das Mittelgut wird, mit neuem Ausgangsmaterial vermischt, dem Scheider
wieder zugeführt.
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Das an der negativen Elektrode in einer Menge von 92 t/h gesammelte
tonarme Rohsalz enthält 19,8 Gew.-% K20, 2,5 Gew.-% Kieserit, 1,4 Gew.-% Anhydrit,
0,3 Gew.-% Ton und 65,5 Gew.-% Steinsalz.
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Es wird ohne Zusatz weiterer Konditionierungsmittel in Luft einer
relativen Feuchte von 5% und einer Temperatur von 65,20 C triboelektrisch aufgeladen
und einem Freifallscheider aufgegeben, in dem ein elektrisches Feld von 4 kV/cm
aufrechterhalten wird.
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An der negativen Elektrode dieses Scheiders fallen 30 tlh eines aufzuhaldenden
Rückstands an, der 1,9 Gew.-% K2O, 5,9 Gew.-% Kieserit, 3,5 Gew.-% Anhydrit, 0,2
Gew.-% Ton und 87,3 Gew.-% Steinsalz enthält.
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Als Wertstoff-Fraktion werden an der positiven Elektrode 62 t/h eines
ton- und sulfatarmen Rohsalzes mit 27,4 Gew.-% K2O, 0,9 Gew.-% Kieserit, 0,3 Gew.-%
Anhydrit, 0,3 Gew.-% Ton und 55,1 Gew.-% Steinsalz gesammelt. Dieses ton- und sulfatarme
Rohsalz wird anschließend in dem bekannten Löseprozeß ohne jegliche Komplikationen
zu einem Kalidüngesalz mit 62 Gew.-% K20 aufgearbeitet.