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Verfahren zur flotativen Aufbereitung kieserithaltiger Kalirohsalze
Die Abtrennung von Sylvin aus kieserithaltigen Rohsalzen durch Flotation läßt sich
mit den üblichen, insbesondere den bei der Sylvinitflotation angewandten Methoden
nur unbefriedigend durchführen. Wie bekannt, können Sylvinite aus einer Aufschlämmung
des auf etwa maximal i bis 1,5 mm zerkleinerten Salzes in einer Lauge, die an K
Cl unid NaCI gesättigt ist, mit aviphati.schen Aminen von 16 bis 20 C-Atomen oder
deren wasserlöslichen Salzen flotiert werden. Es ist außerdem bekannt, daß Zusätze
von Chlorm,agnesliwm zur Trägerlaug e das K2 wie auch @die Höhe der Kornzen, trabe
nicht wesentlich beeinfluissen.
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Schwieriger werden d ,i- Verhältnisse, wenn die Rohsalze Kieserit
enthalten. Wie be'kann.t, ist Kieserit bei Anwesenheit von: K Cl und Na C1 alis
Bodenkörper unter den. bei der Flotation üblichen Betriebstemperaturen metastabil.
Das bedeutet, d@aß sich während des Flotationsvorgangs laufend gewisse ' Kieseritmerngen
auflösen und damit die Mg S04-Konzentration der Trägerl,aruge Abis zu einer gewissen
Grenzkonzentration erhöhen. Diese Grenzkonzentration wird diann..erreicht, wenn
gleichzeitig Sättigung der Lauge an suffatischen Doppelsalzen eintritt (Glaseri.t,
bzw. Schönit bzw. Leoni.t). Die nunmehr sich zusätzlichuuflösendenKieseritmen gen
wandeln sich währenddes Fl-o:tati@on,sproze!sIs,e@s,durch Umsatz mit in Lösung befindlichem
Chlorkalium bzw. auch Na Cl unter Bildinnig äquivalenter Chlormagnesiu:mmengen je
nach Bet,riebisverhältn@i@ssen in die obengenannten Doppelsulfate um.
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Es hat sich nun ergeben, d:aß Ibei: der Flotation kieserithaltig@ex
Rohsalze Schwierigkeiten dann auftreten, wenn der Mag S04 Gehalt der Lösungen so
hoch
amsteigt, daß !in nierklichem-Umfange ,die genannten Umsetzungen Von M9SO4 und KC1
bzw. Na Cl zu: Doppe-lsudfaten stattfinden. Es zeigt sich dann deutlich eiirr Abeinken
der K2 0-Au@sibeute sowie insbesondere ;auch ein Abfall der Höhe .der Konzentrate.
Diese Schwierigkeiten werden zum Teil hervorgerufen durch Aufwächsungen. der sich
in feinster Form a'bscheldenden Doppelsulfate,auf dem Sylvinkorn. Außerdem treten
erhebliche Sch-,vieriigk eiten @du.rch Ansetzbild@un!g von, Doppelsulfaten in Flotationszellen
und sonstigen Apparateteilen ein, die den Betrieb außerordentlich erschweren,.
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Es wurde nun gefunden, adaß diese, Schwierigkeiten nicht mehr auftreten,
wenn durch besondere Maßnahmen@dafür gesorgt wird,-daß ganz bestimmte Koneentratiionsverhälträsse
von Chlormagnesium und Mg S04 in der Trägerlauge eingehalten bzw. nicht unterschritten
werden, bei, denen nach Lage in den (bekannten Gleichgewichtsdiiagrammen des qwinä,ren
an, Na Cl und K Cl gesättigtem Systems der Salze ozeanischer SalV,aablagerungen
Doppelsulfa)tausscheildungen nicht auftreten: können (vgl. z. B, J. D'Ans, »Kali,«
g8., [19q.4] 90).
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In der Abbildung sind bei 25° und Sättigung an K Cl und Na Cl die
S ättigungs-Linien und damit die Existenzbereiche der,in Frage kommenden Doppelsulfate
(Glasern, Schörvit, Leontit) in Abhängigkeit vom Mg S04 und MgCl2 Gehalt der Trägerliauge
aufgezeichnet. Doppels:üsfaatiasche Ausscheidungen treten. dann, nicht auf, wenn,
die Mg SO4-Gehalte der Trägerlaugen, die gestrichelt gezeichneten in bezug auf üie
M'9S04-Ko:nzen'tnät'on nicht Überschreiten. Dieser Kurvenzug wurde durch eingehende
Untersuchungen festgelegt. Generell läßt sich sagen, daß Glaserit relativ @schwer
kristaläsiert und aus ,diesem Grunde auch Laugen, vor allem bei höheren Mg C12 Gehalten,
die bezü-lich Mg SO, über der Glaseritsättigungskonzentration liegen, keine Glaseritausscheiidungen
zeigen. Aus, diesem Grunide liegt,der für die Grenzkonzentration :gültige Kurvenzug
über der Glaseritsäittigungskonzentration. Die stabile und metastabile Schönitsätatigungslimie
darf jedoch ebensowenig wie die Leoni@tsättiigungs@liiniie überschritten. werden.
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Für die praktische Handhabung bzw. Durchführung Bind nun noch folgende
an, sich bekannte Erscheinungen wichtig: Der Kiesexit besitzt je nach Be@schaffeniheiit
eine mehr oder weniger große Lösefähigkeit. Diese richtet sieh einmal nach der Kornzusammenisetzung
des Kieserits. und zum anderen nach mehr oder weniger mineralogis,ah-petrographiisch
bedingten feinstruktunewlen Umständen. Die Löisegesohwin@dügkeift Adels Kieserits
kann verringert werden ,durch Erhöhung des MgC12-Spi,eigelis der Trägerlaub . Je
höher der Magnesiumgehaalt der Trägerlauge ist, desto geringer ist also ,di,e Löse!gesehwi.ndibg'keit
deis Kieserits.
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Zur Vermeidung von Doppeltsulfatausscheidunggen während des Flotationsvorgangs
im genannten Sinne ruß nun die Bedingung erfül at wenden, .daß die wähnend der Berührung
von Kieserit und Lauge sich lösende Kieseritmenge @attgschließlich adurch Lauge
nverlu:ste, die mit dem Rückstand und den Produkten als anhaftende Lauge zwangsläufig
entstehen, und zwar in Form von idarrn gelöstem M9S04, aus dem Trübemkreislauf ausgeführt
wird.
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Wund! dieser Forderung nicht entsprochen, rdann erhöht such der Mg
S 04 Gehalt der Trägerlaug e über die in der Zeichnung @dargestellite Grenzkonzentration.,
und, es muß zur D@oppelisulfatbidaduna und den @damit zusammenhängenden Schwreriigkeiten
kommen. Die für den Betrieb tragbare Kieseritlösefäahigkeit, bei: der die MgS04
Grenzkon@zentrati!on nicht überechritten wind, wird erreicht durch die Einstellung
einfies, ganz bestimmten Mindest-M9 C12-Gehaltes. in oder Trägerlange, bei der die
Kieseritlösefähigkeit diesen kritischen Wert nicht übersteigt. Durch Einstellung,des
hierfür erforderlichen M!gC12,Grenzspiegels in der Trägerlauge, der im übrigen.
selbstverständlich von Fall zu Fall verschieden und im Betriebe selbst zu ermitteln
ist, kann diese Forderung erfüllt werden. B .e i,s- p i,el 1 Ein: kieserithaltiges
Rohslalz mixt relativschwer löslichem Kieserit ergibt ,im Dauextbetrielb eine Trägerlauge
mixt z o Moll Mg S 04/ 1 ooo Mal H20 und 3 Mo,l Mg C12/1000 Mol H2 0. Diese Laugte
liegt im Diagramm über der gestrichelt gezeichneten und für den; Betrieb tragbaren
MigS04 Grenze und sche@Idet aus diesem Grunde laufend Glasern ab. Um diese Lauge
aus der kritischen Zone -der Glaseritaabs:cheiadunvg .hemanszwbrin!gen, muß der
Mg C12 Spiegel .auf 9 bis 1o Mol Mg C12/1ooo H20 erhöht werden. Durch Eintragung
des Punktes 10 Mg S 04 und 9 bis 1o MgCIZ/rooo H20 in die A-bb. i zeigt sich .ohne
weiteres, idaß dadurch adile iges@tellte Forderung erfüllt ist: B@ e air si p-i
e 1 2 Ein Rohsalz mit relativ leicht löslichen, in größeren Mengen vorhandenen Kiesenitanteile:n
ergiib@t firn Dauerbetrieb eine Trägerlauge, dile 2o Mol Mg'C1" 'und 17 M01 Mlg
S04/1000 Mol H200 enthält. Dieser Punkt liegt, in das Diagramm eingezeichnet, über,dier
Schönitsättigungslinie. Diie Lauge scheiidet ,also laufend Schönilt ab. Zur Vermeiidung
dieser Abscheildung genügt, wie sich herausstellte, eine Erhöhung,des Mg C1.2 Sp'icgelis
der Lauge, auf 28 Mol/looo H2 0. Dadurch wird idie Lösegeschwindigkeiüt des Kieserits
so wert erniedrigt, daß sich ein Mg S04 Spiegel vom etwa 14;5 Mol/looo H20
einstellt. Wie die Eintragung dieser Lange in das Diagramm zeigt, können Schönli.tawsschefdiungen
dann nicht. mehr auftreten, Üa die Sättiigiungslin fe des Schönits unterschritten
bleibt. Der Flotationasprozeß verläuft dann .also unbeeinträchtigt von störenden
Schönitausscheidungen.