DE3435124C2

DE3435124C2 - Verfahren zur Herstellung von Kaliumchlorid mit über 55 Gew.-%K↓2↓O aus dem Feinzersetzungssalz der Carnallitzersetzung

Info

Publication number: DE3435124C2
Application number: DE3435124A
Authority: DE
Inventors: Fritz Hagedorn; Gerd Dr. 3163 Sehnde Peuschel; Arno Dr. 3500 Kassel Singewald
Original assignee: K+S AG
Current assignee: K and S Aktiengesellschaft 34119 Kassel De
Priority date: 1984-09-25
Filing date: 1984-09-25
Publication date: 1987-03-05
Also published as: OA08106A; ES8604470A1; DD236913A5; US5057208A; DE3435124A1; BR8504270A; ES544959A0; SU1669401A3; CA1271272A

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung von Kaliumchlorid mit einem K2O-Gehalt von > 55 Gew.-% aus dem Feinzersetzungssalz der Carnallitzersetzung beschrieben, nach dem dieses Feinzersetzungssalz unter Verwendung von n-Alkylaminsalzen als Konditionierungsmittel und von Magnesium- und Kaliumchlorid enthaltender Traglaugen in einer ersten Flotationsstufe in einem Kornanteil von < 0,1 mm als erstes Vorkonzentrat und einem Rückstand mit einer Korngröße von > 0,315 mm aufgetrennt wird, der nach nochmaliger Konditionierung unter Aufschwimmen des Kaliumchlorids als zweites Vorkonzentrat abermals flotiert wird, worauf aus dem Gemisch beider Vorkonzentrate in einer Nachflotation ohne weitere Konditionierung das Kaliumchlorid ausgeschwommen und gesammelt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Flotationsaufbereitung von kalihaltigen Mineralien. Hierzu ist aus der DE-AS 15 92 008 bekannt, daß die Flotation von Sylvin einer Korngröße von über 0,8 mm, also besonders groben Salzen, bei Verwendung von primären, gesättigten aliphatischen Aminen mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen, auch in MgCl₂-haltigen Lösungen und bei einer Temperatur von 35°C durchgeführt werden kann.
Die Erfindung betrifft im besonderen die Herstellung von Kaliumchlorid mit hohem K₂O-Gehalt aus Zersetzungssalz, wie es bei der Kaltzersetzung von Carnallit oder carnallitischen Kalirohsalzen anfällt. Hierzu ist aus der DE-PS 9 31 702 bekannt, den Carnallit aus Kalirohsalz, das auf Flotationsfeinheit vermahlen ist, in Anwesenheit von wasserlöslichen Salzen primärer gesättigter oder ungesättigter Alkylamine in Q-Laugen als Traglauge zu flotieren und von den restlichen Bestandteilen des Kalirohsalzes zu trennen, um ihn dann durch Kaltzersetzung oder Heißverlösen auf hochprozentiges Kaliumchlorid aufzuarbeiten.
Weiter ist in der DE-PS 9 31 702 auch bereits ein Verfahren beschrieben, nach dem der in Kalirohsalz enthaltene Carnallit zunächst mit einer verdünnten Magnesiumchloridlauge zersetzt wird und das entstehende Sylvin-Steinsalz-Gemisch in der Zersetzungslauge flotiert wird. Nach diesem Verfahren können die Zersetzung und die Flotation in der Flotationseinrichtung gleichzeitig bewirkt werden. Es besteht nach DE-PS 9 31 702 jedoch auch die Möglichkeit, zunächst den Carnallit des Kalirohsalzes zu zersetzen und erst das hierbei entstehende Gemisch der Flotation zuzuführen, in deren Verlauf das Kaliumchlorid aufschwimmt und gewonnen wird. Hierzu wird empfohlen, den Carnallit des zunächst nur grob aufgemahlenen Kalirohsalzes in einer Lauge zu zersetzen, die das gesamte Magnesiumchlorid des Carnallits aufzunehmen vermag. Aus dem Carnallit entsteht dabei ein Kaliumchlorid in Teilchengrößen von <1,0 mm.
Da der natürliche Sylvin des Kalirohsalzes in erheblicher Menge mit Steinsalz und ggf. Kieserit verwachsen ist, müssen die in dem Zersetzungsgemisch enthaltenen groben Anteile des Zersetzungssalzes gesondert abgetrennt und vermahlen werden, bevor daraus dieser Sylvin durch Flotation gewonnen werden kann. Bei der Flotation solcher teilvermahlenen Zersetzungsprodukte im großtechnischen Betrieb fallen jedoch erhebliche Mengen an Rückständen mit einem K₂O-Gehalt von 8 bis 10 Gew.-% an. Um auch die diesem K₂O-Gehalt entsprechende Menge an Kaliumchlorid zu gewinnen, werden diese Rückstände vom Lösebetrieb zugeführt, wie beispielsweise in der Veröffentlichung von Mohr und Böhm in "Freiberger Forschungshefte", A 267 (1963), Seiten 103-112, beschrieben ist.
Danach kann im Weg der Flotation die Qualität des Zersetzungs-Kaliumchlorids hinsichtlich seines K₂O-Gehalts nur auf 45 Gew.-% gesteigert werden, wobei das K₂ O-Ausbringen bei 85% liegt. Der hierbei anfallende Flotationsrückstand enthält noch 8 bis 10 Gew.-% K₂O und muß zur Gewinnung dieses Wertstoffanteils dem Lösebetrieb zugeführt werden. Nach den Feststellungen von Mohr und Böhm verhindert die Feinkörnigkeit des Zersetzungs-Kaliumchlorids trotz seines praktisch unverwachsenen Zustands die Gewinnung hochprozentiger Kaliumchlorid-Konzentrate. Selbst bei Nachreinigung der durch Flotation aus dem Zersetzungssalz erhaltenen Konzentrate in einer Nachflotation konnten lediglich Produkte mit 50 Gew.-% K₂O erhalten werden.
Hieraus stellte sich die Aufgabe, aus dem feinen Zersetzungssalz, das bei der kalten Zersetzung von Carnallit oder carnallitischen Kalirohsalzen in einer Körnung von <1,0 mm anfällt und aus Kaliumchlorid in einer Teilchengröße von <0,1 mm, natürlichem Sylvin, Steinsalz und ggf. Kieserit besteht, allein durch Flotation Kaliumchlorid mit K₂O-Gehalten von über 55 Gew.-% zu gewinnen, ohne daß eine vorherige mechanische Abtrennung der gröberen Bestandteile notwendig ist.
Es wurde ein Verfahren zur Herstellung von Kaliumchlorid mit einem K₂O-Gehalt von über 55 Gew.-% aus dem bei der kalten Zersetzung von Carnallit bzw. carnallitischen Kalirohsalzen anfallenden, im wesentlichen aus dem bei der Zersetzung entstandenen Kaliumchlorid natürlichem Sylvin und gegebenenfalls Kieserit bestehendem Feinzersetzungssalz nach Konditionierung mit wasserlöslichen Salzen von langkettigen Aminen mit 8 bis 22 C-Atomen im Molekül durch Flotation unter Verwendung von Magnesium- bzw. Kaliumchlorid enthaltenden Traglaugen, deren MgCl₂-Gehalt bis zu 320 g/l beträgt, gefunden. Danach werden

a) das Feinzersetzungssalz nach Konditionierung mit 50 bis 200 g n-Alkylaminsalz pro t flotiert und dabei das Feinkorn <0,1 mm als erstes Vorkonzentrat ausgeschwommen,
b) der hierbei erhaltene Rückstand abermals mit 50 bis 150 g n-Alkylaminsalz pro t konditioniert und anschließend unter Ausschwimmen des Kaliumchlorids als zweites Vorkonzentrat flotiert,
c) worauf die beiden Vorkonzentrate gemeinsam nachflotiert und dabei das Kaliumchlorid ausgeschwommen und gesammelt wird.

Als Flotations-Traglauge kann eine Salzlösung mit einem MgCl₂-Gehalt bis zu 320 g/l eingesetzt werden, wie sie beispielsweise aus der kalten Carnallitzersetzung erhalten wird.
Das bei der Carnallit-Kaltzersetzung anfallende Zersetzungssalz wird bekanntlich zusammen mit der zugehörigen Zersetzungslauge über Siebe geleitet und in das Grobzersetzungssalz mit einer Korngröße von >1 mm und das Feinzersetzungssalz in einer Korngröße von 1 mm und darunter aufgetrennt. Das Grobzersetzungssalz wird nach Abtrennung der Zersetzungslauge dem Lösebetrieb zugeführt. Das Feinzersetzungssalz mit einer Korngröße bis zu 1 mm wird ebenfalls von der Zersetzungslauge getrennt und kann dann für das Verfahren der Erfindung als Ausgangsmaterial eingesetzt werden. Es hat einen K₂O-Gehalt von über 20 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 23 bis 30 Gew.-%.
Das Verfahren der Erfindung geht von der Feststellung aus, daß unter Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen in einer ersten Flotationsstufe das Feinstkorn mit einer Korngröße von <0,1 mm im Wege der Flotation mit zufriedenstellendem Ergebnis ausgeschwommen und damit von dem gröberen Rückstand abgetrennt werden kann.
Der bei dieser Flotation hinterbleibende Rückstand enthält etwa 10 Gew.-% K₂O. Er fällt in einer Menge an, die etwa der Hälfte der Einsatzmenge des Zersetzungssalzes entspricht. Dieser Rückstand wird zusammen mit der Traglauge in die zweite Flotationsstufe übergeführt, nachdem diesem Gemisch aus Rückstand und Traglauge pro t Rückstand nochmals 50 bis 150 g n-Alkylaminsalz zugesetzt worden sind.
Beide Flotationen werden in an sich bekannter Weise in gebräuchlichen Vorrichtungen bei Umgebungstemperatur durchgeführt.
In der zweiten Flotationsstufe wird der Kornteil des in dem Zersetzungssalz enthaltenen Kaliumchlorids ausgeschwommen, dessen Korngröße über 0,1 mm liegt. Der hierbei anfallende Rückstand enthält noch bis zu 1,5 Gew.-% K₂O. Er kann verworfen oder einem Lösebetrieb zugeführt werden.
Die in beiden Flotationsstufen erhaltenen Wertstoffkonzentrate werden ohne weitere Konditionierung gemeinsam einer Nachflotation unterworfen, aus deren Schaum ein KCl-Konzentrat mit einem K₂O-Gehalt von über 55 Gew.-% isoliert wird, und zwar in einer Ausbringung von über 90%. Auch bei der Nachflotation fällt ein Rückstand an, der noch 5 bis 10% der eingesetzten K₂O-Menge enthalten kann und deshalb vorteilhaft einem Lösebetrieb zugeführt wird.
Mit der Kombination der einzelnen Verfahrensschritte gemäß der Erfindung ist es erstmals möglich, aus dem bei der Carnallitzersetzung anfallenden Feinzersetzungssalz allein im Wege der Flotation ein Kaliumclorid- Produkt mit einem K₂O-Gehalt von über 55 Gew.-% zu gewinnen, wobei die K₂O-Ausbringung des Gesamtverfahrens über 90% des eingesetzten K₂O beträgt.
Eine mechanische Abtrennung und Vermahlung der gröberen Bestandteile des Feinzersetzungssalzes ist nach dem Verfahren der Erfindung nicht notwendig, so daß durch die erfindungsgemäße Arbeitsweise die für diese mechanische Abtrennung notwendigen Aufwendungen an technischer Einrichtung und Energie eingespart werden.
Das erfindungsgemäß gewonnene Kaliumchlorid-Produkt kann durch Decken mit Wasser auf einfache Weise in ein Kalidüngesalz mit über 60 Gew.-% K₂O übergeführt werden.
Zum besseren Verständnis des Verfahrens der Erfindung ist in der Figur als Beispiel ein Fließbild als Blockschema mit Mengenangaben in Gew.-Teilen und der %-Gehalte sowie Ausbeuten an K₂O dargestellt.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Kaliumchlorid mit einem K₂O-Gehalt von >55 Gew.-% aus dem bei der Zersetzung von Carnallit bzw. Carnallit enthaltenden Kalirohsalzen anfallenden, im wesentlichen aus dem bei der Zersetzung entstandenen Kaliumchlorid, natürlichem Sylvin und gegebenenfalls Kieserit bestehenden Feinzersetzungssalz nach Konditionierung mit wasserlöslichen Salzen von primären n-Alkylaminen mit von 8 bis 22 C-Atomen im Molekül durch Flotation unter Verwendung von Magnesium- und Kaliumchlorid enthaltenden Traglaugen, deren MgCl₂ --Gehalt bis zu 320 g/l beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Feinzersetzungssalz nach Konditionierung mit 50 bis 200 g n-Alkylaminsalz pro t flotiert und dabei das Feinkorn <0,1 mm als erstes Vorkonzentrat ausgeschwommen wird,

b) der hierbei erhaltene Rückstand abermals mit 50 bis 150 g n-Alkylaminsalz pro t konditioniert und anschließend unter Ausschwimmen des Kaliumchlorids als zweites Vorkonzentrat flotiert wird,

c) worauf beide Vorkonzentrate gemeinsam nachflotiert werden und dabei das Kaliumchlorid ausgeschwommen und gesammelt wird.