DE969543C

DE969543C - Verfahren zur Verhinderung der Abscheidung schwerloeslicher Calciumsalze bei der Flotation von Kalisalzen

Info

Publication number: DE969543C
Application number: DEV7870A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Autenrieth
Original assignee: Kali Forschungs Anstalt GmbH
Current assignee: Kali Forschungs Anstalt GmbH
Priority date: 1954-10-03
Filing date: 1954-10-03
Publication date: 1958-06-19

Description

Verfahren zur Verhinderung der Abscheidung schwerlöslicher Calciumsalze bei der Flotation von Kalisalzen Bei der Flotation von Sylvin aus Kalirohsalzen, insbesondere aus Sylviniten und Hartsalzen, sowie bei der Gewinnung reinen Chlorkaliums aus Zwischenprodukten der Kalündustrie mit Hilfe der Flotation verwendet man als Sammler fast allgemein aliphatische primäre Amine mit einer Kettenlänge von vorzugsweise zwischen 8 und 2o C-Atomen und zur Erhöhung der Selektivität bzw. als schlammblockierende Mittel Stärkeprodukte, Celluloseabbauprodukte sowie gelegentlich auch gewisse Eiweißabbauprodukte. Nun weisen aber die Salzlösungen, die als Traglaugen bei der Flotation der Kalisalze dienen, vielfach erhebliche Übersättigungen an schwerlöslichen Calciumsalzen auf, die beim Umlauf der Flotationslauge während des Flotationsprozesses zur Abscheidung kommen und sich in Form von festhaftenden Krusten an sämtlichen Apparateteilen und Rohrleitungen, die von der Lauge durchflossen werden, ansetzen, so daß es laufend zu sehr unliebsamen Betriebsstörungen kommt, die zu längerdauernder Stillegung zwecks Beseitigung der harten Krusten führen. Die obenerwähnten Hilfssammler und Schlammblockierungsmittel haben keinen Einfluß auf die Ausscheidung der schwerlöslichen Calciumsalze, sie können dieselbe nicht verhindern.
Es sei hier betont, daß Übersättigungen an schwerlöslichen Calciumsalzen sehr leicht- dadurch in den Flotationslaugen der Salzflotation auftreten können, daß metastabile in den Rohprodukten vorhandene Calciumdoppelsalze sich zersetzen und dabei Calciumsalzübersättigungen entstehen. Insbesondere bei der Zersetzung von feinverteiltem Polyhaut sowie bei Gegenwart von calciumchloridhaltigen Laugeneinschlüssen in den zur Flotation kommenden Salzen treten derartige Übersättigungen fast immer ein.
Es wurde nun gefunden, daß die Zugabe geringster Mengen Natriumhexametaphosphat oder Natriummetapolyphosphat zu der Flotationslauge eine sehr bedeutsame Wirkung ausübt, indem sie die den Betrieb störenden Calciumsalzausscheidungen, insbesondere Syngenit- und Gipsausscheidungen, restlos verhindern. Es hat sich gezeigt, daß in Gegenwart von etwa Io mg/l dieser Phosphate und darüber Syngenit- und Gipsausscheidungen sowie andere schwerlösliche Calciumsalzausscheidungen selbst bei einer Übersättigung von Ioo °% und mehr vollkommen inhibiert werd.
In der Technik der Wasseraufbereitung wird schon seit längerer Zeit vielfach das sogenannte »threshold treatement« - angewandt, bei dem sehr geringe Mengender genannten Phosphate die Ausscheidung von Ca-Salzen verhindern. Da die Probleme beider Flotation von wasserlöslichen Salzen grundlegend andere sind als diejenigen, die sich bei der Wasseraufbereitung stellen, konnte eine Brauchbarkeit dieses Verfahrens bei der Flotation nicht ohne weiteres erwartet werden. Dafür gibt es mancherlei Gründe: Zunächst 'handelt es sich bei der Wasseraufbereitung in der Hauptsache um Calciumcarbonat und nur in seltenen Fällen auch um Calciumsulfat, deren Ausscheidung die Steinansätze verursacht und deshalb verhindert werden soll, während bei der Flotation von Kalisalzen in erster Linie das Doppelsalz Syngenit (K2SO4 ₧ CaSO4 ₧ I H20) und ferner auch Gips die störenden Ansätze bildet. Es konnte nicht vorausgesehen werden, daß die polymeren Phosphate gegenüber dem Syngenit die gleiche Wirkung zeigen würden wie gegenüber den einfachen Ca-Verbindungen.
Da ferner die Traglaugen bei der Flotation. im allgemeinen im Kreislauf geführt werden, treten noch weitere Probleme auf, die sich bei der Wasseraufbereitung gar nicht stellen. So war insbesondere die Frage nach der Anreicherung der nicht ausgeschiedenen Ca-Verbindungen in den Traglaugen zu klären.
Des weiteren war die Wechselwirkung und die gegenseitige Beeinflussung des Phosphates und der Flotationsreagenzien zu untersuchen, und gerade in diesem Punkt wurden völlig unerwartete und überraschende Ergebnisse gefunden.
Es hat sich nämlich gezeigt, daß über die Verhinderung der Ca-Salzausscheidungen hinaus die genannten Phosphate außerdem noch die Wirkung haben, sowohl die Ausbeuten bei der Flotation als auch die Höhe der Konzentrate deutlich zu verbessern.
Bemerkenswert ist,. daß andererseits auch die Wirksamkeit der Phosphate bezüglich der ausscheidungsverhindernden Wirkung gegenüber Syngenit und Gips sowie anderer schwerlöslicher Ca-Salze durch die Gegenwart der für die Flotation erforderlichen Amine noch erhöht wird.
Es hat sich weiter gezeigt, daß je nach Betriebsbedingungen die Möglichkeit besteht, die bisher üblichen Hilfssammler und Schlammblockierungsmittel, wie z. B. Stärkeprodukte, Celluloseabbauprodukte usw., durch lösliche Salze der Hexametaphosphorsäure oder andere lösliche Polyphosphate sogar ganz oder teilweise zu ersetzen. Die oben geschilderten Wirkungen werden dabei nicht beeinflußt.
Folgende Beispiele dienen der Erläuterung des Verfahrens der Erfindung: I. Eine Lauge, die eine CaSO4-Übersättigung von 2 g/l enthält und im Flotationsbetrieb diese Übersättigung in Form von Gips- oder Syngenitkrusten laufend zur Ausscheidung bringt, zeigte bei einem Natriumhexametaphosphatspiegel von 40 bis 6o mg/l keinerlei Tendenz mehr zur Ausscheidung der stören- . den Calciumsalze. Gleichzeitig wurde durch die Zugabe des Metaphosphats die K2O-Ausbeute der Flotation von 96,1 auf 97,9, also um 1,8% erhöht, während die Konzentrathöhe um 1,5 % K2O anstieg. Die zuzusetzende Hilfssammlermenge (Stärke bzw. Celluloseabbauprodukte) konnte dabei auf die Hälfte herabgesetzt werden.
Während im vorliegenden Fall der Zusatz des Phosphats die Verwendung von Stärke- und Celluloseabbauprodukten als Hilfssammler nur zum Teil ersetzen konnte, gelang es in anderen Fällen, durch die Anwendung des Phosphats ganz ohne die Verwendung der bisher üblichen Hilfssammler und Schlammblockierungsmittel die angegebenen Verbesserungen zu erzielen.
2. Ein Kalirohsalz anderer Herkunft als das des Beispiels I lieferte eine Flotationslauge, deren CaSO4-Übersättigung ebenfalls 2 g/1 betrug und somit gleich hoch war wie beim Beispiel I. Ohne Zusatzlöslicher Polyphosphate schied diese Lauge während des Flotationsprozesses laufend Ca-Salze ab. Unter Verzicht auf jeglichen Zusatz schlammdrückender Kolloide konnte allein durch Aufrechterhaltung eines Natriumhexametaphosphatgehaltes von 4o bis 6o mg/l in der Traglauge die Ausscheidung von Ca vollständig verhindert werden. Der Zusatz von Metaphosphat verbesserte außerdem die Ausbeute an K2O von 96,o auf 97,7, also um 1,7%; die Konzentrathöhe stieg gleichzeitig um 1,5%.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Verhinderung der Abscheidung schwerlöslicher Calciumsalze aus der Traglauge der Flotation von Kalisalzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Lauge neben den für die Kalisalzflotation bekannten Sammler-, Hilfssammler- und Schäumerreagenzien Alkalisalze der Hexametaphosphorsäure oder andere lösliche Polyphosphate zugesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dä.ß an Stelle der bisher üblichen Hüfs-Sammler und Schlammblockierungsmittel (z. B. Stärke bzw. Stärkeabbauprodukte, Celluloseabbauprodukte u. a. m.) lösliche Salze der Hexametaphosphorsäure oder andere Polyphosphate verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphatkonzentration in den Umlauflaugen auf vorzugsweise Io bis Ioo mg/l eingestellt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 504 598, 767 0I2, 825 041; »Die Wärme«, 194o, S. I bis 4; »Chemiker-Zeitung«, 1941, Beilage zu Nr. 5/6, S. 5; »Kolloid-Zeitschrift«, I934, S. 88 und 89.