DE3603166C1

DE3603166C1 - Process for the electrostatic separation of salt mixtures

Info

Publication number: DE3603166C1
Application number: DE19863603166
Authority: DE
Inventors: Guenter Dr Fricke; Iring Dr Geisler; Ralf Diekmann
Original assignee: K+S AG
Current assignee: KALI UND SALZ BETEILIGUNGS AKTIENGESELLSCHAFT, 341
Priority date: 1986-02-03
Filing date: 1986-02-03
Publication date: 1987-03-26

Abstract

A process for electrostatic separation of salt mixtures, in particular crude potassium salts, by vortexing the ground salt mixture using air to give a fluidised bed in which the salt mixture is brought into contact with conditioning agents converted into the gaseous state and is triboelectrically charged, before it is introduced into the feed apparatus of an electrostatic free-fall separator. It is essential for this process that the conditioning agent vaporised in a compressed air stream of appropriate temperature is blown into the fluidised bed of the salt mixture, that is to say in a region in which the temperature of the salt particles is considerably below the temperature of the compressed air stream blown in.

Description

Zur elektrostatischen Trennung von vermahlenen Salzgemengen, insbesondere Kalirohsalzen, in deren Komponenten ist es bekanntlich erforderlich, auf die Oberfläche der Teilchen solcher Salzgemenge chemische Konditionierungsmittel aufzubringen, und zwar in Mengen von 100 g und darüber pro Tonne Salzgemenge. Die gleichmäßige Verteilung dieser relativ geringen Mengen an Konditionierungsmitteln in der vergleichsweise großen Menge an Salzgemenge ist stets mit technischen Problemen und vor allem mit einem erheblichen Energieaufwand verbunden.For the electrostatic separation of ground salt mixtures, in particular crude potassium salts, in their components it is known that it is necessary to surface the particles of such salt mixture chemical conditioning agents to apply, in quantities of 100 g and above per ton of salt mixture. The even distribution of these relatively small amounts of conditioning agents in the comparatively large amount of salt mixture is always with technical Problems and above all with a considerable amount of energy connected.

Nach den Angaben der DE-PS 10 76 593 können chemische Konditionierungsmittel in fester oder flüssiger Form auf die Oberfläche der Teilchen eines Salzgemenges aufgebracht werden. Weiter ist es aus dieser Veröffentlichung bekannt, die Konditionierungsmittel zunächst an Trägersubstanzen zu adsorbieren und dieses Gemisch dann mit dem Salzgemenge zu vermischen.According to DE-PS 10 76 593 chemical Conditioning agent in solid or liquid form on the surface of the particles of a salt mixture be applied. It is further from this publication known, the conditioning agent first to adsorb on carrier substances and this mixture then mix with the salt mixture.

Da nach diesem Verfahren mehr Konditionierungsmittel angeboten werden muß, um eine ausreichende Adsorption sicherzustellen, wird in der DE-PS 26 19 026 empfohlen, das Salzgemenge mit dem in gasförmigen Zustand übergeführten Konditionierungsmittel in Kontakt zu bringen. In dieser Veröffentlichung wird u. a. auch bereits auf die Möglichkeit hingewiesen, das verdampfte Konditionierungsmittel direkt in die Erwärmungs- und Aufladeeinrichtung, wie beispielsweise einen Fließbettrockner, einzuleiten, und zwar zusammen mit dem heißen Fluidisierungsgas. Allgemein zeigte sich bei den bisherigen Konditioniermethoden, daß ein Teil des Konditionierungsmittels verloren geht. In einem vorbehandelten Salzgemenge, das in die Aufgabeeinrichtung des elektrostatischen Freifallscheiders einfließt, können nur etwa 27 bis 38% der eingesetzten Menge an Konditionierungsmittel wiedergefunden werden. Because after this procedure more conditioning agents must be offered to ensure adequate adsorption ensure is recommended in DE-PS 26 19 026, the salt mixture with the converted into gaseous state Bring conditioning agent in contact. In this publication u. a. also already pointed out the possibility that evaporated Conditioning agent directly into the heating and Charging device, such as a fluid bed dryer, initiate, together with the are called fluidizing gas. General showed up in the previous conditioning methods that part of the conditioning agent is lost. In one pretreated batch of salt that enters the feeder of the electrostatic free-fall separator can only use about 27 to 38% of the Amount of conditioning agent can be found.

So ist nach dem aus der DE-PS 26 10 026 bekannten Verfahren beispielsweise für eine optimale Trennung von Kalirohsalz eine Konditionierung mit 50 g Salicylsäure pro Tonne Rohsalz notwendig. In der Scheideraufgabe können dabei jedoch nur 17 g Salicylsäure pro Tonne Rohsalz festgestellt werden. Diese Menge ist etwa der Menge gleich, die sich für eine monomolekulare Belegung der Oberfläche der Salzgemengeteilchen rechnerisch ermitteln läßt und die für eine optimale triboelektrische Aufladung der Teilchen des Salzgemenges ausreicht. Somit gehen während der elektrostatischen Aufbereitung von Salzgemengen erhebliche Mengen des Konditionierungsmittels verloren und stehen für die beabsichtigte Wirkung nicht mehr zur Verfügung.So is according to the method known from DE-PS 26 10 026 for example for an optimal separation of Potassium crude salt conditioning with 50 g salicylic acid necessary per ton of raw salt. In the divider job However, only 17 g of salicylic acid per ton can Raw salt can be found. This amount is about that Quantity equal to that for a monomolecular occupancy Calculate the surface of the salt mixture particles lets and for an optimal triboelectric Charging the particles of the salt mixture is sufficient. Consequently go from during electrostatic preparation Batches of salt considerable amounts of the conditioning agent lost and stand for the intended effect no longer available.

Es wurde daher nach Möglichkeiten gesucht, den Bedarf an Konditionierungsmitteln so weit zu senken, daß er für eine monomolekulare Belegung der Oberfläche der Salzgemengeteilchen notwendigen Menge möglichst nahekommt und trotzdem eine optimale triboelektrische Aufladung mit anschließender elektrostatischer Trennung der Komponenten des Salzgemenges erreicht werden kann.Therefore, possibilities were sought, the need of conditioning agents so far that he for monomolecular coverage of the surface of the Salt batch particles the necessary amount as close as possible and still an optimal triboelectric Charging followed by electrostatic separation of the components of the salt mixture can be reached.

Es wurde ein Verfahren zur elektrostatischen Trennung von Salzgemengen, insbesondere Kalirohsalzen, durch Aufwirbeln des vermahlenen Salzgemenges mittels Luft zu einem Fließbett, in dem das Salzgemenge mit dem in den gasförmigen Zustand übergeführten Konditionierungsmittel in Kontakt gebracht, auf eine bestimmte relative Feuchte und Temperatur eingestellt und triboelektrisch aufgeladen wird, bevor es in einem elektrostatischen Freifallscheider in Wertstoffkonzentrat und Rückstand getrennt wird, die gesondert gesammelt werden, gefunden. There has been an electrostatic separation process of salt mixtures, in particular crude potassium salts Whirl up the ground salt mixture with air to a fluidized bed in which the salt mixture with the conditioning agent converted into the gaseous state brought into contact on a certain relative humidity and temperature set and triboelectric is charged before it is in an electrostatic Free fall separator in recyclable concentrate and residue is separated, which is collected separately are found.

Danach soll das in einem Druckluftstrom entsprechender Temperatur verdampfte Konditionierungsmittel oberhalb des Anströmbodens in das Bett der fluidisierten Teilchen des Salzgemenges eingeblasen werden, und zwar in einem Bereich des Fließbettes, in dem die Temperatur der Teilchen des Salzgemenges erheblich unter der Temperatur des Druckluftstroms liegt, der das Konditionierungsmittel in Dampfform enthält. Vorteilhaft liegt die Temperatur der Teilchen des Salzgemenges in dem Bereich des Fließbettes, in dem der das dampfförmige Konditionierungsmittel enthaltende Druckluftstrom auf die Teilchen des Salzgemenges trifft, um etwa 100°C unter der Temperatur des Druckluftstroms, der das Konditionierungsmittel in Dampfform enthält.Then this should be more appropriate in a compressed air stream Temperature evaporated conditioning agent above of the inflow floor into the bed of the fluidized particles of the salt mixture are blown in an area of the fluidized bed where the temperature of the particles of the salt mixture considerably below the temperature of the compressed air flow, which is the conditioning agent contains in vapor form. The temperature of the particles of the Salt mixture in the area of the fluidized bed in which the one containing the vapor conditioning agent Compressed air flow on the particles of the salt mixture hits, around 100 ° C below the temperature of the compressed air flow, which is the conditioning agent in vapor form contains.

Nach dem Verfahren der Erfindung wird das Gemisch heiße Druckluft und dampfförmiges Konditionierungsmittel nicht dem Fluidisierungsgas zugemischt, bevor dieses den Anströmboden der Fließbetteinrichtung passiert, sondern es wird oberhalb des Anströmbodens in das Bett der bereits fluidisierten Teilchen des Salzgemenges eingeblasen.According to the method of the invention, the mixture hot compressed air and vapor conditioning agent not mixed with the fluidizing gas before it passes the inflow floor of the fluid bed device, but it gets into the bed above the inflow floor of the already fluidized particles of the salt mixture blown in.

Wesentlich ist dabei, daß der das Konditionierungsmittel enthaltende Druckluftstrom in einem Bereich auf die fluidisierten Teilchen des Salzgemenges trifft, in dem deren Temperatur noch erheblich unter der des heißen Druckluftstroms liegt, der das verdampfte Konditionierungsmittel enthält. Vorteilhaft wird deshalb der das Konditionierungsmittel enthaltende heiße Druckluftstrom unmittelbar am Eintritt des Salzgemenges in das Fließbett eingeblasen.It is essential that the conditioning agent containing compressed air flow in one area meets the fluidized particles of the salt mixture, in which their temperature is still significantly below that of hot compressed air flow, which is the evaporated conditioning agent contains. Therefore, it will be advantageous the hot one containing the conditioning agent Compressed air flow directly at the entrance to the salt mixture blown into the fluid bed.

Unter den vorstehend angegebenen Bedingungen ist gesichert, daß das in Dampfform in dem heißen Druckluftstrom enthaltende Konditionierungsmittel von den Oberflächen der noch kalten Teilchen des Salzgemenges weitestgehend adsorbiert und somit für die anschließende elektrostatische Trennung voll wirksam wird.Under the above conditions it is ensured that in vapor form in the hot stream of compressed air conditioning agents from the Surfaces of the still cold particles of the salt mixture largely adsorbed and thus for the subsequent electrostatic separation becomes fully effective.

Mit dem Verfahren der Erfindung werden bei sonst vergleichbaren äußeren Bedingungen gegenüber dem Stand der Technik unter Aufwendung wesentlich geringerer Mengen an Konditionierungsmitteln leicht verbesserte Trennergebnisse erreicht. Die nachstehenden Beispiele zeigen außerdem, daß die Verluste mit dem Verfahren der Erfindung erheblich vermindert werden. Für die Durchführung der nachstehenden Beispiele ist ein vermahlenes Kalirohsalz mit 10,2 Gew.-% K₂O eingesetzt worden, das im übrigen folgende Zusammensetzungen hat:With the method of the invention are otherwise comparable external conditions compared to the stand the technology using much less Amounts of conditioning agents slightly improved Separation results achieved. The examples below also show that the Losses significantly with the method of the invention can be reduced. For performing the examples below is a ground crude potassium salt with 10.2 wt .-% K₂O used been the rest of the following compositions Has:

16,2 Gew.-% Sylvin
28,7 Gew.-% Kieserit
54,1 Gew.-% Steinsalz
1,0 Gew.-% Anhydrit.16.2% by weight of Sylvin
28.7% by weight of kieserite
54.1 wt% rock salt
1.0% by weight anhydrite.

Die als Konditionierungsmittel eingesetzte Salicylsäure ist bei 180°C verdampft und wird mit einem Luftstrom von gleicher Temperatur mit Kalirohsalz kontaktiert.The salicylic acid used as a conditioning agent is evaporated at 180 ° C and is blown with an air stream contacted with crude potassium salt at the same temperature.

Das Kalirohsalz wird anschließend in Luft mit einer relativen Feuchte von 10% auf eine Temperatur von 50°C aufgewärmt, triboelektrisch aufgeladen und in einem Freifallscheider mit einer Feldstärke von 4 kV/cm in Wertstoffkonzentrat und Rückstand getrennt. Das in dem Scheider anfallende Mittelgut wird im Kreislauf geführt und somit vollständig aufgearbeitet. The raw potassium salt is then in the air with a relative humidity of 10% to a temperature of 50 ° C warmed, triboelectrically charged and in a free fall separator with a field strength of 4 kV / cm separated into valuable concentrate and residue. The Middle goods accumulating in the separator are in the cycle managed and thus completely worked up.

Example 1 (state of the art according to DE-PS 26 19 026)

In einer Rohrschurre werden 75 g/t Salicylsäure in Dampfform auf das Kalirohsalz zur Einwirkung gebracht, das in einer Menge von 100 t/h eingesetzt wird, d. h., es werden 7,5 kg/h Salicylsäure verwendet. Am Scheideraustrag werden erhalten: In a tube chute, 75 g / t salicylic acid are applied in vapor form to the crude potassium salt, which is used in an amount of 100 t / h, ie 7.5 kg / h salicylic acid are used. The following are received at the separator discharge:

Die K₂O-Ausbeute beträgt 92,7%, und der Verlust an Salicylsäure beträgt 3,4 kg/h oder 45,3%. The K₂O yield is 92.7%, and the loss Salicylic acid is 3.4 kg / h or 45.3%.

Example 2 (state of the art according to DE-PS 26 19 026)

In das auf eine Temperatur von 100°C vorgeheizte Fluidisierungsgas eines Fließbetttrockners wird vor dem Durchtritt durch den Anströmboden dampfförmige Salicylsäure in einer Menge von 50 g/t Kalirohsalz eingespeist, das dem Fließbetttrockner in einer Menge von 100 t/h zugeführt wird.In the preheated to a temperature of 100 ° C Fluidizing gas from a fluid bed dryer is pre the passage through the inflow floor vapor Salicylic acid in an amount of 50 g / t crude potassium salt fed into the fluid bed dryer in one Amount of 100 t / h is supplied.

Am Scheideraustrag werden erhalten: The following are received at the separator discharge:

Die K₂O-Ausbeute beträgt 93,4%, und der Verlust an Salicylsäure 2,1 kg/h oder 42%. The K₂O yield is 93.4%, and the loss of salicylic acid 2.1 kg / h or 42%.

Example 3 (Invention)

Das vermahlene Kalirohsalz wird in einer Menge von 100 t/h mit einer Temperatur von 19°C in den Fließbetttrockner eingespeist, in den unmittelbar am Einlauf des Kalirohsalzes, aber oberhalb des Anströmbodens in einem auf etwa 190°C vorgewärmten Druckluftstrom dampfförmige Salicylsäure in einer Menge von 25 g/t eingeblasen wird.The ground crude potassium salt is in an amount of 100 t / h at a temperature of 19 ° C in the fluid bed dryer fed into the directly at the inlet of raw potassium salt, but above the inflow floor in a compressed air stream preheated to around 190 ° C vaporous salicylic acid in an amount of 25 g / t is blown in.

Die K₂O-Ausbeute beträgt 93,7%, und der Verlust an Salicylsäure beträgt 0,5 kg/h oder 20%.The K₂O yield is 93.7%, and the loss of salicylic acid is 0.5 kg / h or 20%.

Claims

1. A process for the electrostatic separation of salt mixtures, in particular crude potassium salts, by whirling up the ground salt mixture with air to a fluidized bed in which the salt mixture is brought into contact with the conditioning agent converted into the gaseous state, adjusted to a specific relative humidity and temperature and charged triboelectrically is, before it is separated in an electrostatic free-fall separator into valuable concentrate and residue, which are collected separately, characterized in that the conditioning agent evaporated in a compressed air stream at a temperature corresponding to the inflow floor is blown into the bed of the fluidized particles of the salt mixture, in one Area of the fluidized bed in which the temperature of the particles of the salt mixture is considerably lower than the temperature of the compressed air stream which contains the conditioning agent in vapor form.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the temperature of the particles of the salt mixture in the area of the fluidized bed in which the vaporous conditioning agents Compressed air flow on the particles of the salt mixture hits about 100 ° C below the temperature of the Compressed air flow is the conditioner contains in vapor form.