DE4343625C1 - Verfahren zur Aufbereitung von langbeinit- und anhydrithaltigen Kieserit-Konzentraten - Google Patents
Verfahren zur Aufbereitung von langbeinit- und anhydrithaltigen Kieserit-KonzentratenInfo
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Description
Es gehört zum Stand der Technik, aus Hartsalzen
der Kalilagerstätten das Mineral Kieserit
(= MgSO₄·H₂O) mit Hilfe des trockenen elektro
statischen Trennverfahrens zu isolieren. Dazu
wird das bergmännisch gewonnene Rohsalz vermah
len, auf eine vorgegebene Korngröße gesiebt, mit
einer geringen Menge Konditionierungsmittel,
meist organischer Art, versehen und mit Luft be
stimmter Temperatur und Feuchte verwirbelt, da
durch auf den Teilchen Ladung entgegengesetz
ten Vorzeichens erzeugt und das Gemenge im elek
trostatischen Feld getrennt.
Der größte Teil des so gewonnenen Kieserits hat
Düngerqualität, wird als solcher auf den Markt
gebracht, aber auch in beträchtlichen Mengen
zu Kaliumsulfat weiterverarbeitet.
Ein geringerer Anteil des Kieserits wird aber
auch in höherer Reinheit benötigt. Es geht
hierbei vor allem darum, Restmengen an Langbeinit
(= K₂SO₄·2 MgSO₄) und Anhydrit (= CaSO₄) zu
entfernen.
In der DE-PS 33 34 665 wird ein elektrostatisches
Verfahren beschrieben, wonach ein Langbeinit und
Anhydrit enthaltendes Kieseritprodukt in eine
langbeinit- und anhydritreiche sowie in eine lang
beinit- und anhydritarme Fraktion aufgetrennt
wird. Nach dem Stand der Technik wird in einem
mehrstufigen elektrostatischen Prozeß aus Rohsalz
eine Kieseritfraktion gewonnen. Diese wird mit
35 bis 100 g/t an para-Halogenbenzoesäure oder
Hydroxybenzoesäure chemisch konditioniert und bei
55-80°C in einem Fließbettaufwärmer triboelek
trisch aufgeladen.
Die Trennung erfolgt in einem elektrostatischen
Freifallscheider, der mit Platten-, Band- oder
Röhrenscheider ausgestattet sein kann, bei einer
Feldstärke von 4 bis 7 kV/cm. An der positiven
Elektrode fällt die langbeinit- und anhydritreiche,
an der negativen Elektrode die langbeinit- und
anhydritarme Fraktion an.
Der Nachteil dieses Verfahrens ist, daß bei hö
heren Temperaturen gearbeitet werden muß bzw.
eine chemische Nachkonditionierung erforderlich
ist. Beides ist mit Kosten verbunden und kann bei
der weiteren Behandlung bzw. Verwendung des er
zeugten Produkts hinderlich sein.
Es ist weiterhin bekannt, daß bei der elektrosta
tischen Trennung die relative Luftfeuchte eine
ausschlaggebende Rolle spielt.
Die relative Feuchte der Luft (in % gerechnet)
hängt aber immer auch von der absoluten Feuchte
der Luft ab (in g/m³ gerechnet). Üblicherweise
greift man (aus Kostengründen) immer auf die
Außenluft zurück, weil sie nun einmal die billig
ste Quelle darstellt. Man ist dabei allerdings
auf den gerade herrschenden Wert der absoluten
Feuchte angewiesen, und dieser kann je nach Jah
reszeit und Wetter sehr unterschiedlich sein.
Die einzige Ausweichmöglichkeit ist, über die
Temperatur der Luft deren relative Feuchte zu
regulieren. Dabei ist zu beachten, daß bei iden
tischer relativer Luftfeuchte mit steigender
Temperatur der Oberflächenbedeckungsgrad von Was
ser am Salz abnimmt. Dieser aber ist für die tri
boelektrische Aufladung von entscheidender Be
deutung.
Untersuchungen haben nun gezeigt, daß die rela
tive Luftfeuchte (unter 7,5%) anstelle der bisher
üblichen Wärmezufuhr und die danach beabsichtigte
Aufladung auch durch eine Luftentfeuchtung ein
gestellt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist, durch die Entfeuchtung der Zuluft zum
Fließbett die Trennbedingungen infolge niedrigerer
Temperaturen (< 40°C) hinsichtlich des Oberflächen
bedeckungsgrades des Salzes mit Wasser zu optimieren,
wobei eine chemische Nachkondi
tionierung nicht mehr erforderlich ist.
Gefunden wurde ein Verfahren zur Nachreinigung
eines auf elektrostatischem Wege über mehrere Stu
fen vorkonzentrierten Kieserits, wobei bekannte
Konditionierungsmittel, wie z. B. Salicylsäure und
Fettsäuren, sowie die bekannten Aufladungsbedin
gungen, wie Temperaturen und relative Feuchten
der Luft zur Anwendung kommen und gegebenenfalls
für die Nachreinigung als Konditionierungsmittel
eine substituierte Benzoesäure hinzugefügt wird,
wobei die in der Nachreinigungsstufe benutzte
Außenluft durch Entfeuchtung mit einer konventio
nellen Entfeuchtungsanlage auf eine absolute Feuch
te von unter 4,5 g/m³ gebracht wird und das zu
trennende Kieseritgemenge mit dieser Luft bei ei
ner Temperatur von unter 40°C triboelektrisch
aufgeladen wird.
In einer besonderen Ausführung des Verfahrens
wird die Dihydroxybenzoesäure in einer Menge von
20 bis 50 g/t mit dem Salz gemischt und die
Außenluft auf eine Feuchte von 3,5 bis 4,5 g/m³
gebracht und die Temperatur auf 35 bis 40°C
eingestellt.
In einer weiteren Ausführungsform wird die Außen
luft aber auf eine absolute Feuchte von 2 bis
2,5 g/m³ gebracht und die Temperatur auf 25 bis
30°C eingestellt und auf weitere Zugabe eines
Konditionierungsmittels ganz verzichtet.
Der Fortschritt des Verfahrens der Erfindung wird
durch folgende Beispiele bestätigt und weiter
erläutert.
Die Beispiele der Tabelle betreffen die Gewinnung
eines langbeinit- und anhydritarmen Kieseritkon
zentrates aus einem ESTA-Kieserit mit etwa 5,0%
Langbeinit und etwa 0,4% Anhydrit bei einer abso
luten Luftfeuchte von 9 g/m³ in einem Röhrenfrei
fallscheider.
Der erwähnte ESTA-Kieserit wurde unter folgenden
Bedingungen hergestellt:
a) NaCl-Abspaltung
Konditionierungsmittel: Salicylsäure (75 g/t) + Glykolsäure (20 g/t)
relative Feuchte: 10%
Temperatur: 51°C
b) Kali-Kieserit-Spaltung
Konditionierungsmittel: Fettsäure (50 g/t)
relative Feuchte: 5%
Temperatur: 68°C
c) Kieserit-Reinigung
Konditionierungsmittel: Fettsäure (50 g/t)
relative Feuchte: 5%
Temperatur: 68°C
Konditionierungsmittel: Salicylsäure (75 g/t) + Glykolsäure (20 g/t)
relative Feuchte: 10%
Temperatur: 51°C
b) Kali-Kieserit-Spaltung
Konditionierungsmittel: Fettsäure (50 g/t)
relative Feuchte: 5%
Temperatur: 68°C
c) Kieserit-Reinigung
Konditionierungsmittel: Fettsäure (50 g/t)
relative Feuchte: 5%
Temperatur: 68°C
Bei den Vergleichsversuchen 1 und 2 wurde nach
dem Verfahren nach dem Stand der Technik die re
lative Feuchte durch Wärmezufuhr eingestellt und
chemisch konditioniert. Beim Versuch 1 (Konditio
nierungsmittel: 50 g 4-Chlorbenzoesäure /t aufge
gebenem ESTA-Kieserit) beträgt das Langbeinit- und
Anhydritausbringen in der Fraktion an der positiven
Elektrode 97,4 bzw. 66,0%.
Im Falle des Versuchs 2 (Konditionierungsmittel:
50 g 2,4-Dihydroxybenzoesäure /t aufgegebenem
ESTA-Kieserit) wurde gegenüber dem Versuch 1 ein mit
89,9% um 7,5 Prozentpunkte niedrigeres Langbeinit
ausbringen gefunden. Dieses wird jedoch durch das
mit 90,0% um 24,0 Prozentpunkte höhere Anhydrit
ausbringen kompensiert.
Die Versuche 3 und 4 wurden nach dem Verfahren
gemäß der Erfindung mit Luftentfeuchtung gefahren.
Beim Versuch 3, bei dem zusätzlich mit 2,4-Dihydro
xybenzoesäure chemisch konditioniert wurde, ergab
sich in der Fraktion an der positiven Elektrode
ein Langbeinitausbringen von 98,8% und ein An
hydritausbringen von 88,9%.
Diese Werte sind deutlich besser als die nach dem
Verfahren nach dem Stand der Technik erreichbaren.
Beim Versuch 4 wurde auf eine chemische Konditio
nierung verzichtet. Das Langbeinit- und Anhydrit
ausbringen in der P-Fraktion lag bei 94,1% bzw.
90,0%. Diese Resultate sind zwar etwas niedriger
als beim Versuch 3, aber immer noch höher als die
Ergebnisse des Verfahrens nach dem Stand der
Technik.
Daraus folgt, daß gegenüber dem Verfahren nach
dem Stand der Technik bei dem Verfahren der Er
findung auf die zusätzliche chemische Konditio
nierung verzichtet werden kann.
Bei allen Versuchen stellt die Fraktion an der
negativen Elektrode ein qualitätsgerechtes Rein
kieserit-Produkt (Langbeinitgehalt unter 1,80%;
Anhydritgehalt unter 0,25%) dar.
Die Entfeuchtung der Luft wird durch konventio
nelle Lufttrockner vorgenommen.
Diese Trockner arbeiten nach dem Prinzip der
physikalischen Adsorption. Dabei wird Wasserdampf
aus der zu trocknenden Luft von der Oberfläche
eines festen hygroskopischen Stoffes (Adsorptions
mittel) durch Adhäsion festgehalten. Danach wird
das Adsorptionsmittel erwärmt und der vorher
aufgenommene Wasserdampf entfernt (Regeneration)
In der industriellen Trocknung haben sich Silika
gel (SiO₂) und Aluminiumoxyd (Al₂O₃) als die
meist verwendeten Adsorptionsmittel verbreitet.
Die Anlagen arbeiten kontinuierlich, wobei ein
zelne Kammern nach Erschöpfung jeweils auf Re
generierung umgeschaltet werden.
Claims (3)
1. Verfahren zur Nachreinigung eines auf elektrosta
tischem Wege über mehrere Stufen vorkonzentrier
ten Kieserits, wobei bekannte Konditionierungs
mittel, wie z. B. Salicylsäure und Fettsäuren,
sowie die bekannten Aufladungsbedingungen, wie
Temperaturen und relative Feuchten der Luft zur
Anwendung kommen, und gegebenenfalls für die
Nachreinigung als Konditionierungsmittel eine
substituierte Benzoesäure hinzugefügt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die in der Nachreini
gungsstufe benutzte Außenluft durch Entfeuchtung
mit einer konventionellen Entfeuchtungsanlage
auf eine absolute Feuchte von unter 4,5 g/m³ ge
bracht wird und das zu trennende Kieseritge
menge mit dieser Luft bei einer Temperatur von
unter 40°C triboelektrisch aufgeladen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mit 20 bis 50 g/t 2,4 Dihydroxybenzoesäure
gemischt wird und die Außenluft auf eine Feuchte
von 3,5 bis 4,5 g/m³ gebracht und die Temperatur
auf 35 bis 40°C eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß auf weitere Zugabe eines Konditionierungs
mittels verzichtet wird, die Außenluft aber auf
eine absolute Feuchte von 2 bis 2,5 g/m³ gebracht
und die Temperatur auf 25 bis 30°C eingestellt
wird.
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