DE4214950C1

DE4214950C1 - Verfahren zur verbesserten Gewinnung der Wertstoffe aus einem carnallithaltigen Hartsalz

Info

Publication number: DE4214950C1
Application number: DE19924214950
Authority: DE
Inventors: Peter-Michael Dr Beier; Joergen Hohmann; Ingo Dr Stahl
Original assignee: K+S AG
Current assignee: K + S AKTIENGESELLSCHAFT, 34119 KASSEL, DE
Priority date: 1992-05-06
Filing date: 1992-05-06
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2012-05-07
Also published as: CA2095670A1; CA2095670C

Description

Kalirohsalze, die im wesentlichen Carnallit, Sylvin, Kieserit und Steinsalz enthalten, können durch ein elektrostatisches Verfahren getrennt werden.

Hierbei wird nach der DE-PS 19 53 534 aus dem vermahlenen Kalirohsalz zuerst die Hauptmenge des Steinsalzes abgetrennt. Die weitere Aufbereitung des Carnallit-Sylvin-Kieserit-Konzentrates kann ebenfalls im Wege der elektrostatischen Trennung erfolgen.

Hierzu ist aus der DE-PS 10 76 593 ein Verfahren bekannt, nach dem bereits konditionierte Zwischenprodukte der elektrostatischen Kalisalzaufbereitung noch mit Fettsäuren, die wenigstens 3 C-Atome im Molekül aufweisen, nachkonditioniert werden. Anschließend wird das konditionierte Salz in einer umgebenden Luft einer relativen Feuchte von 2,5-10% und einer Temperatur von 40-80°C durch lebhafte Bewegung der Salzteilchen zueinander in einem Fließbettaufwärmer triboelektrisch aufgeladen und in einem Freifallscheider in ein Kalivorkonzentrat und in ein Kieseritvorkonzentrat, das die Hauptmenge des mit dem Rohsalz eingeführten Kieserits enthält, getrennt. Das gleichfalls aus dem Freifallscheider abfließende Mittelgut, das das elektrische Feld ohne wesentliche Ablenkung passiert hat, wird der triboelektrischen Aufladung zugeführt und durchläuft zusammen mit frischem Trenngut die Aufladung und den Freifallscheider abermals.

In einer weiteren elektrostatischen Trennung kann nach abermaliger Konditionierung mit den genannten Fettsäuren und triboelektrischer Aufladung aus dem Kalivorkonzentrat ein Produkt, das weniger als 6% Steinsalz enthält, und eine Restfraktion gewonnen werden.

Im DE-Patent 31 46 295 erscheint neben dem bereits bekannten Konditionierungsmittel Salicylsäure das neue Mittel Milchsäure. Hier wird das gemahlene Kalirohrsalz vor der ersten Trennstufe mit einer kleineren Menge Salicylsäure und einer größeren Menge Milchsäure konditioniert und das aus dieser Trennstufe anfallende Sylvin-Kieserit-Konzentrat vor der Vortrennung in der zweiten Trennstufe mit einer weiteren Menge Salicylsäure nachkonditioniert und abermals triboelektische aufgeladen, worauf das aus dieser Vortrennung erhaltene Kali- Vorkonzentrat vor der Nachtrennung in der zweiten Trennstufe mit einer kleineren Menge an Fettsäuren mit mehr als 6 C-Atomen im Molekül zusätzlich konditioniert wird.

Zur Verbesserung des Verfahrens wird in der nicht vorveröffentlichten DE 42 00 167 C1 die Verwendung von Glykolsäure als Hilfskonditionierungsmittel vorgeschlagen, wobei man vor allem den erhöhten Problemen beim Betrieben von Anlagen bei hohen absoluten und relativen Feuchten begegnet.

Bei der weiteren Erprobung dieses Verfahrens stellte sich heraus, daß die gewünschten Ergebnisse sich nur mit einem Rohsalz erreichen ließen, dessen Gehalt an Carnallit relativ niedrig war (etwa 5% Carnallit). Bei höheren Gehalten an Carnallit wurden die Trennergebnisse wesentlich ungünstiger und in der Praxis nicht mehr vertretbar.

Es stellte sich damit die Aufgabe, ein elektrostatisches Trennverfahren zu finden, das auch mit höheren Carnallitgehalten im Rohsalz zufriedenstellende Ergebnisse liefert.

Untersuchungen haben nun gezeigt, daß für die Abweichungen bei hohen Carnallitgehalten das veränderte Aufladungsverhalten der Salzmineralien zueinander verantwortlich ist. Bei niedrigen Carnallitgehalten im Rohsalz wird in der Nachtrennung Carnallit gemeinsam mit Sylvin gegen Steinsalz aufgeladen. Mit steigendem Carnallitgehalt im Rohsalz lädt sich der Carnallit in der Nachtrennung zunehmend auch gegen Sylvin auf. Hieraus resultieren die beobachteten Ausbeuteverluste.

Überraschenderweise gelang es nun, gemäß der vorliegenden Erfindung zu zeigen, daß durch Rückführung der Restfraktion der Nachtrennung in die Aufgabe der Vortrennung das Aufladungsverhalten der Salzmineralien entscheidend beeinflußt werden kann.

Durch diese Maßnahme kommt es auch bei hohen Carnallitgehalten im Rohsalz in der Nachtrennung zu einer gemeinsamen Aufladung Sylvin/Carnallit gegen Steinsalz.

Die Menge der zurückgeführten Restfraktion läßt sich über die Ablenkvorrichtung am Fuß des Scheiders, den sogenannten Zungen, steuern. Je mehr Restfraktion abgenommen wird, desto weniger Mittelgut geht in die eigene Stufe zurück.

Es konnte weiter gefunden werden, daß besonders günstige Ergebnisse dann zu erhalten waren, wenn die Anlage so gesteuert wird, daß das Verhältnis Menge Restfraktion zur Aufgabemenge Kali-Kieserit- Spaltstufe den Wert von 1 : 2,5 bis 1 : 4,0 annimmt.

Es handelt sich also bei dieser Erfindung um ein Verfahren zur verbesserten Gewinnung der Wertstoffe aus einem carnallithaltigen Hartsalz, wobei nach Aufmahlung des Rohsalzes in einer mehrstufigen elektrostatischen Trennung zunächst unter Verwendung bekannter Konditionierungsmittel die Hauptmenge Steinsalz entfernt und in der nachfolgenden Stufe eine Kali- und Kieseritspaltung vorgenommen wird und in einer letzten Stufe die Kalireinigung stattfindet und dort neben dem Reinprodukt eine Restfraktion anfällt, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Restfraktion der Kalireinigungsstufe in die Kali-Kieserit-Spaltungsstufe zurückgeführt und daß durch Stellung der Ablenkvorrichtungen am Fuß der Scheider die Menge Restfraktion so gesteuert wird, daß das Verhältnis Menge Restfraktion zur Aufgabemenge Kali-Kieserit- Spaltstufe den Wert von 1 : 2,5 bis 1 : 4,0 annimmt.

Weiterhin erwies sich als günstig, das Aufgabegut vor der Kalireinigungsstufe mit 20 bis 40 g/t Fettsäuregemisch C₁₀-C₁₈ zu konditionieren.

Der Fortschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch das nachfolgende Beispiel bestätigt.

Vergleichsbeispiel 1

Ausgangsmaterial war das folgende Rohsalz:


(Gehalt in %)
K₂O
8,45
Sylvin	10,18
Carnallit	11,94
Kieserit	15,02
Anhydrit	0,72
Steinsalz	62,14

Das Rohsalz wurde nach dem Stand der Technik bei einer Temperatur von 49°C, entsprechend 10% relativer Feuchte bei 8,0 g H₂O/m³ Luft absoluter Feuchte in einem Röhrenfreifallscheider in ein Steinsalz-abgereichertes Rohsalz und in einen Rückstand getrennt. Konditioniert wurde mit 50 g/t Salicyl- und 15 g/t Glykolsäure.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.

Tabelle 1

(Verfahren nach dem Stand der Technik)

In der Wertstofffraktion (Steinsalz-abgereichertes Rohsalz) beträgt das K₂O-Ausbringen 94,3%, das Sylvinausbringen 94,0% und das Carnallitausbringen 95,4%.

Vergleichsbeispiel 2

Dieses Vergleichsbeispiel betrifft die Gewinnung eines Kalivorproduktes nach dem Stand der Technik aus dem Steinsalz-abgereicherten Rohsalz bei einer Temperatur von 65°C, entsprechend 5% relativer Feuchte bei 8,0 g H₂O/m³ Luft absoluter Feuchte in einem Röhrenfreifallscheider. Als Konditionierungsmittel wurde ein Fettsäuregemisch C₁₀-C₁₈ in einer Menge von 35 g/t eingesetzt.

Tabelle 2

(Verfahren nach dem Stand der Technik)

Bei dem Verfahren nach dem Stand der Technik wird im Kalivorprodukt ein Sylvinausbringen von 83,3% und ein Carnallitausbringen von 95,5% erhalten. Dies entspricht einem K₂O-Ausbringen von 86,2%.

Vergleichsbeispiel 3

Dieses Vergleichsbeispiel zeigt die Gewinnung des Kaliproduktes aus dem Kalivorprodukt bei einer Temperatur von 65°C, entsprechend 5% relativer Feuchte bei 8,0 g H₂O/m³ Luft absoluter Feuchte in einem Röhrenfreifallscheider. Als Konditionierungsmittel wurde ein Fettsäuregemisch C₁₀-C₁₈ in einer Menge von 35 g/t verwendet.

Tabelle 3

(Verfahren nach dem Stand der Technik)

In der Nachtrennung wird im Kaliprodukt, bei einem Steinsalzgehalt von 3,71%, ein K₂O-Ausbringen von 37,3% ein Sylvinausbringen von 24,6% und ein Carnallitausbringen von 72,0% erzielt.

Betrachtet man die Vortrennung in Kombination mit der Nachreinigung, ergibt sich für das Verfahren nach dem Stand der Technik

ein K₂O-Ausbringen von 32,2% (86,2×37,3/100),
ein Sylvinausbringen von 20,5% (83,3×24,6/100),
ein Carnallitausbringen von 68,8% (95,5×72,0/100).

Über den gesamten Prozeß gesehen, das heißt, Steinsalzabreicherung inklusive Vortrennung und Nachreinigung, wird ein

K₂O-Ausbringen von 30,03% (94,3×86,2×37,3/100),
Sylvinausbringen von 19,3% (94,0×83,3×24,6/100),
Carnallitausbringen von 65,6% (95,4×95,5×72,0/100)

erreicht.

Beispiel

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Kaliprodukt aus dem Steinsalz-abgereicherten Rohsalz bei einer Temperatur von 65°C, entsprechend 5% relativer Feuchte bei 8,0 g H₂O/m³ Luft absoluter Feuchte in zwei Röhrenfreifallscheidern gewonnen. Als Konditionierungsmittel wurde ein Fettsäuregemisch C₁₀-C₁₈ in einer Menge von 35 g/t zugesetzt.

Tabelle 4

(erfindungsgemäßes Verfahren)

Im Kaliprodukt wurde bei einem Steinsalzgehalt von 3,09% ein K₂O-Ausbringen von 77,9% ein Sylvinausbringen von 72,5% und ein Carnallitausbringen von 94,7% gefunden.

Unter Berücksichtigung der Steinsalzabtrennung liegt

das K₂O-Ausbringen bei 73,5% (94,3×77,9/100),
das Sylvinausbringen bei 68,2% (94,0×72,5/100)
und Carnallitausbringen bei 90,3% (95,4×94,7/100).

Bezogen auf das Steinsalz-abgereicherte Rohsalz kann damit durch das Verfahren der Erfindung gegenüber dem Verfahren nach dem Stand der Technik das K₂O-Ausbringen um 45,7 Prozentpunkte; das Sylvinausbringen um 52,0 Prozentpunkte und das Carnallitausbringen um 25,9 Prozentpunkte verbessert werden.

Wird die Steinsalzabtrennung in der ersten Stufe mitbewertet, beträgt die Steigerung beim K₂O- Ausbringen 43,2 Prozentpunkte, beim Sylvinausbringen 48,9 Prozentpunkte und beim Carnallitausbringen 24,7 Prozentpunkte.

Claims

Verfahren zur verbesserten Gewinnung der Wertstoffe aus einem carnallithaltigen Hartsalz, wobei nach Aufmahlung des Rohsalzes in einer mehrstufigen elektrostatischen Trennung zunächst unter Verwendung bekannter Konditionierungsmittel die Hauptmenge Steinsalz entfernt und in der nachfolgenden Stufe eine Kali- und Kieseritspaltung vorgenommen wird und in einer letzten Stufe die Kalireinigung stattfindet und dort neben dem Reinprodukt eine Restfraktion anfällt, dadurch gekennzeichnet, daß die Restfraktion der Kalireinigungsstufe in die Kali- Kieserit-Spaltungsstufe zurückgeführt und daß durch Stellung der Ablenkvorrichtung am Fuß der Scheider die Menge Restfraktion so gesteuert wird, daß das Verhältnis Menge Restfraktion zur Aufgabemenge Kali-Kieserit-Spaltstufe den Wert von 1 : 2,5 bis 1 : 4,0 annimmt.