DE3837278A1

DE3837278A1 - Verfahren zur gewinnung von kieserit durch elektrostatische trennung von hartsalzen

Info

Publication number: DE3837278A1
Application number: DE19883837278
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Chem Dr Fricke; Peter-Michael Dipl Chem Beier; Ingo Dipl Chem Dr Stahl
Original assignee: K+S AG
Current assignee: K + S AKTIENGESELLSCHAFT, 34119 KASSEL, DE
Priority date: 1988-11-03
Filing date: 1988-11-03
Publication date: 1990-05-10
Also published as: DD285968A5; DE3837278C2

Description

Elektrostatische Trennprozesse haben in den letzten Jahren in der Kaliindustrie verstärkt Ein gang gefunden.

Das Rohsalz wird dabei auf eine Korngröße unter 2 mm vermahlen, mit geringen Mengen einer organi schen Substanz vermischt und bei Temperaturen zwischen 30 und 80°C mit Luft definierter Feuchte im Wirbelbett bewegt, damit gezielt aufgeladen und im Freifallscheider im elektrostatischen Feld getrennt. Dabei scheiden sich an der positiven Elektrode die negativ aufgeladenen Teilchen und an der negativen Elektrode die positiv geladenen Teilchen ab. Diese werden getrennt ausgeführt. Dazwischen findet sich aber immer ein gewisser Anteil Salz, der ohne Ablenkung durchfällt. Die Ursachen können verschiedenartig sein; das Problem wird aber dadurch gelöst, daß man dieses Material, das sich offenbar für keine Seite entscheiden konnte, nach eventueller Vermahlung erneut dem Aufladungs-Mechanismus unterzieht.

Es hat sich also ein Standardverfahren herausge bildet, bei dem das sogenannte Mittelgut wieder an den Anfang des Prozesses zurückgeführt wird ("Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie", 4. Aufl. Bd. 13, S. 479). Alle technischen Prozesse laufen nach diesem Prinzip ab. Das Prinzip hat sich grundsätzlich bewährt.

Bei der Optimierung mehrstufiger Trennprozesse, vor allem bei der Auftrennung mehrerer Komponenten, ergab es sich, daß bestimmte Reinheiten bzw. Aus beuten nicht erreicht werden konnten.

Innerhalb der deutschen Kalirohsalze spielen die Hartsalze und hierin der Kieserit (MgSO₄ · H₂O) eine besondere Rolle. Kieserit kann aus Hartsalzen mit Hilfe des elektrostatischen Trennverfahrens gewonnen werden. Nach dem Stand der Technik wird das Aufgabegut nach bekannten Verfahren chemisch und thermisch konditioniert und in einem ersten Schritt von der Hauptmenge Steinsalz getrennt.

In einer zweiten Stufe (Vortrennung) wird das er haltene Kalimagnesia-Konzentrat (Mischung aus Kaliumchlorid und Kieserit) in ein Kieserit-Vor konzentrat und in eine, die Kali-Mineralien ent haltende Restfraktion gespalten. Diese Vortrennung wird als geschlossener Prozeß gefahren, d.h., das anfallende Mittelgut wird in die Aufgabe zurück geführt. Das in der Aufgabe enthaltene Steinsalz verteilt sich dabei annähernd gleichmäßig auf die Restfraktion und das Kieserit-Vorkonzentrat.

Anschließend wird nach erneuter Konditionierung das Kieserit-Vorkonzentrat in einer Nachreinigung in einen Rückstand und ein Kieseritkonzentrat mit einem Kieseritgehalt von 92% getrennt. Der Nach teil dieses Verfahrens ist, daß bei hohen Anfor derungen an die Qualität des Kieseritkonzentrats immer noch merkliche Ausbeuteverluste in Kauf ge nommen werden müssen. Untersuchungen haben nun ge zeigt, daß Steinsalz die Aufladung Kieserit gegen Kaliminerale behindert. Dennoch wird der Kieserit stärker gegen die Kaliminerale als gegen Steinsalz aufgeladen.

Aufgrund dieser Erfahrungen entstand das erfindungs gemäße Verfahren zur elektrostatischen Aufbereitung von gemahlenen Kalirohsalzen und Gewinnung von Kie serit in mehreren Freifallscheider-Trennstufen, in deren erster Stufe aus dem gemahlenen Kalirohsalz nach Konditionierung mit einem organischen Reagenz, Behandlung mit Luft vorgegebener Temperatur und Luftfeuchte und triboelektrischer Aufladung der Teilchen ein Kieserit-Kali-Gemisch erzeugt wird, das noch Restmengen an Natriumchlorid enthält, wo bei das Kieserit-Kali-Gemisch in gleicher Weise elektrostatisch behandelt und weiterverarbeitet und in eine Kalifraktion an der positiven Elektro de und eine Kieseritfraktion an der negativen Elek trode aufgeteilt und das Mittelgut mit einem Haupt anteil an Steinsalz gesondert aufgefangen und dem Verfahren entzogen wird, während die übrigen Frak tionen elektrostatisch weiter gereinigt werden.

In weiteren Trennstufen werden parallel sowohl reiner Kieserit wie reines Kali gewonnen, wobei jeweils die Restfraktionen dieser Trennung in die Trennstufe davor zurückgeführt werden.

Das Verfahren wird anhand der folgenden Gegen überstellungen näher erläutert.

Die Beispiele der Tabelle 1 betreffen die Kieserit gewinnung aus einem Steinsalz-abgereicherten Roh salz mit etwa 15% K₂O und etwa 20% Kieserit bei einer Temperatur von 56°C, entsprechend 5% rela tiver Feuchte bei 5,5 g H₂O/m³ Luft absoluter Luft feuchte in einem Röhrenfreifallscheider. Als Kondi tionierungsmittel wurde ein Fettsäuregemisch C₁₀- C₁₈ verwendet.

Die folgenden Ergebnisse wurden erzielt:

Tabelle 1

Gegenüber dem Vergleichsversuch 1 nach dem Stand der Technik wurden im Versuch 2 nach dem Verfahren der Erfindung 19 Gew.-% des Aufgabegutes als Mittel gut mit einem Kieseritgehalt von 8% und einem Steinsalzgehalt von 80% aus dem Prozeß ausgeführt. Das nach dem Verfahren der Erfindung erzielte Vor konzentrat ist um 10,33 Prozentpunkte Kieserit reicher und die Restfraktion um 2,18 Prozentpunkte Kieserit-ärmer. Mit dem Mittelgut wurden 7,8% des in der Aufgabe enthaltenen Kieserits ausgeführt. Dennoch sinkt die Kieseritausbeute im Vorkonzentrat nur um 2,3 Prozentpunkte ab.

Bedingt durch die Mittelgutausfuhr wird die Kiese ritnachreinigung von Steinsalz entlastet. Die Bei spiele der Tabelle 2 zeigen die Kieseritgewinnung aus dem Kieserit-Vorkonzentrat bei einer Trenntempe ratur von 56°C entsprechend 5% relativer Feuchte bei 5,5 g H₂O/m³ Luft absoluter Luftfeuchte. Die Konditionierung erfolgte mit Ammoniumacetat und einem Fettsäuregemisch C₁₀-C₁₈.

Tabelle 2

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung werden im Konzentrat und in der Restfraktion in etwa gleiche Kieseritgehalte wie nach dem Stand der Technik er zielt. Das Kieseritausbringen ist jedoch infolge eines günstigeren Mengenverhältnisses von Konzentrat zu Restfraktion um 8,5 Prozentpunkte besser.

Über den gesamten Prozeß gesehen, das heißt, Vor trennung zusammen mit der Nachreinigung, ergibt sich für das Verfahren nach der Erfindung ein Kiese ritausbringen von 69,8% (86,1 × 81,1/100); für das Verfahren nach dem Stand der Technik eines von 64,2% (88,4 × 72,6/100).

Bei gleicher Produktqualität kann damit nach dem Verfahren gemäß der Erfindung eine um 5,6 Prozent punkte höhere Kieseritausbeute erzielt werden.

Claims

1. Verfahren zur elektrostatischen Aufbereitung von gemahlenen Kalirohsalzen und Gewinnung von Kiese rit in mehreren Freifallscheider-Trennstufen, in deren erster Stufe aus dem gemahlenen Kaliroh salz nach Konditionierung mit einem organischen Reagenz, Behandlung mit Luft vorgegebener Tempe ratur und Luftfeuchte und triboelektrischer Auf ladung der Teilchen ein Kieserit-Kali-Gemisch erzeugt wird, das noch Restmengen an Natrium chlorid enthält, dadurch gekennzeichet, daß das Kieserit-Kali-Gemisch in gleicher Weise elek trostatisch behandelt und weiterverarbeitet und in eine Kalifraktion an der positiven Elektrode und eine Kieseritfraktion an der negativen Elek trode aufgeteilt und das Mittelgut mit einem Hauptanteil an Steinsalz gesondert aufgefangen und dem Verfahren entzogen wird, während die übrigen Fraktionen elektrostatisch weiter ge reinigt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Restfraktionen, die bei der nachfolgen den Kieserit- bzw. Kalireinigung entstehen, in die Trennstufe davor zurückgeführt werden.