FR2573413A1 - Procede de preparation de sulfate de potassium utilisable notamment dans les engrais a partir de saumures contenant des ions sulfate et potassium - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN NOUVEAU PROCEDE POUR LE TRAITEMENT DE SAUMURES CONTENANT PAR LITRE 16 A 85G DE MAGNESIUM, 3 A 15G DE POTASSIUM, 43 A 10G DE SODIUM, 1 A 0,5G DE CALCIUM, 15 A 55G DE SULFATE, 108 A 237G DE CHLORURE, 1,7 A 1,6G DE BROMURE ET 0,15 A 0,54G DE CARBONATE, CARACTERISE EN CE QUE L'ON REALISE SUCCESSIVEMENT LES OPERATIONS SUIVANTES: 1ELIMINATION MAXIMALE DU CHLORURE DE SODIUM PAR EVAPORATION DE LA SAUMURE; 2REFROIDISSEMENT DE LA SAUMURE PRECONCENTREE OBTENUE JUSQU'A UNE TEMPERATURE COMPRISE ENTRE 15 ET -10C, DE FACON A CRISTALLISER DE L'EPSOMITE; 3PRECIPITATION DE CARNALLITE NON SULFATEE ET ISOLEMENT DE CETTE CARNALLITE; 4DECOMPOSITION AQUEUSE DE LA CARNALLITE OBTENUE EN VUE DE L'OBTENTION D'UN PRECIPITE COMPOSE DE KCL, ET 5REACTION ULTERIEURE PAR TOUT PROCEDE CONNU, DE L'EPSOMITE ET DU KCL AINSI OBTENUS DE FACON A PREPARER DU SULFATE DE POTASSIUM PUR.

Description

Procédé de préparation de sulfate de potassium utilisable notamment dans les engrais à partir de saumures contenant des ions sulfate et potassium.

La présente invention concerne un procédé de préparation de sulfate de potassium, utilisable notamment dans les engrais à partir de saumures contenant des ions sulfate et potassium.

Le sulfate de potasse est un produit fabriqué dans plusieurs pays du monde lorsqu'ils disposent des matières premieres nécessaires ; il constitue un engrais apprécié car il apporte l'élément fertilisant potassium sans apporter l'élément chlorure qui l'accompagne très souvent, ce qui présente des avantages certains pour la fertilisation de plantes auxquelles l'apport de chlorure est néfaste, ou lorsque les sols ne s'y prêtent pas.

Le mode de fabrication du sulfate de potasse est fonction de la nature des matières premières qui sont disponibles sur le lieu de la fabrication ou qui y sont importées; ainsi on peut citer, parmi les matières qui apportent l'élément sulfate - l'acide sulfurique produit actuellement surtout à partir du soufre - la kiesérite naturelle MgS04, 1120 - l'epsomite MgS04, 7 H20 obtenue à partir de la kiesérite naturelle ou par d'autres voies - le sulfate de sodium - le sulfate de calcium : anhydrite et gypse - certains sels doubles tels que la syngénite, la glasérite, la polyhalite, etc..

La matière qui apporte l'élément potassium est essentiellement - le chlorure de potassium obtenu par purification de la sylvinite ou par décomposition de la carnallite naturelles.

Certains minéraux, naturels ou obtenus synthétiquement, peuvent apporter les deux éléments simultanément citons entre autres
la kaïnite KC1, MgS04, 2,75 H20
la langbei
nite K2S04, 2 MgS04
la schoenite K2S04, MgS04, 6 H20
la léonite K2S04, MgS04, 4 H20
Par ailleurs il existe dans le monde un certain nombre de gisements renfermant les éléments nécessaires, non pas sous forme solide, mais à l'état dissous dans des saumures ; leur origine est à rechercher dans des lagunes marines en cours d'assèchement.Ces gisements de.saumures sont répartis un peu partout dans le monde en Europe et dans le monde entier, ces saumures s'obtiennent en fin d'évaporation dans les marais salants, principalement exploités pour le chlorure de sodium en Amérique il s'agit des Great Salit Lake, du Lake of Bonneville, des Salars d'Atacama et d'Uyuni ; au Proche-Orient le plus connu est la Mer Morte ; en Australie on connaît le Lake McLeod, en Chine le Lake Chaerhan ; en Afrique du Nord les plus connus sont le Chott el Djerid et la
Sebkha el Melah de Zarzis.

Les compositions de ces saumures, malgré leur -origine commune, sont cependant extremement variables, pour diverses raisons ; ainsi pour la composition de la saumure de la
Sebkha el Melah de Zarzis on indique les compositions extremes et moyennes reconnues
valeur moyenne valeurs extremes densité à 25 1,243 1,141 1,300 magnésium (g/l) 51,9 16,8 85,5 potassium (g/l) 7,2 3,3 15,5 sodium (g/l) 40,65 43,5 10,5 calcium (g/l) 0,4 1,1 0,51 sulfate (g/l) 28,2 15,8 55,3 chlorure (g/l) 199,2 108,4 237,9 bromure (g/l) 2,22 1,76 2,56 carbonate (g/l) 0,22 0,15 0,54
la valorisation de saumures de ce type, en vue de la préparation de sulfate de potassium utilisable dans les engrais, nécessite la mise au point de procédés permettant l'extraction de composés de pureté convenable, utilisables pour la préparation du sulfate de potassium.

Les procédés actuellement connus, appliqués à la mise en valeur de telles saumures par production de chlorure ou de sulfate de potassium, consistent à les soumettre à des séries d'évaporations successives, principalement par action du rayonnement solaire : après cristallisation du chlorure de sodium dans une première série de bassins d'évaporations, on dépose dans une seconde série de bassins un mélange variable de sels chlorurés et sulfatés, potassiques et magnésiens, tels que la kaïnite (KCl, MgS04, 2,75 H20) et la carnallite (KC1, MgC12 6 H20), que l'on soumet à différents types de traitement pour en tirer le chlorure ou le sulfate de potassium.

Ces procédés font l'objet, entre autres, des brevets suivants
brevet français No 1514676 (15.3.67 /-15.1.68)
brevet US No 3592615 (13.7.71)
brevet US No 3203757 (31.8.65)
brevet US No 3589871 (19.6.71)
Ces procédés sont souvent complexes et ne permettent pas de maitriser les quantités de potassium et de sulfate obtenues.

La présente invention vise un procédé simple et économique permettant la préparation de sulfate de potassium utilisable dans les engrais à partir des saumures dont la composition est décrite ci-dessus.

Ce procédé est caractérisé en ce que l'on réalise successivement les opérations suivantes
1/ élimination maximale du chlorure de sodium par évaporation de la saumure
2/ refroidissement de la saumure préconcentrée obtenue jusqu'à une température comprise entre 15 et - 100C, avec ajustement éventuel de la concentration de ladite saumure, de façon à cristalliser de l'epsomite pure ou - aisément purifiable,laquelle epsomite est isolée
3/ précipitation, par évaporation de la "saumure désulfatée" obtenue, de carnallitanon sulfatée et isolement de cette carnallite
4/ décomposition aqueuse de la carnallite obtenue en vue de l'obtention d'un précipité composé de KC1, accompagné de NaCl, et purification dudit précipité de façon à obtenir un KC1 titrant au moins 95% de pureté
et 5/ reaction ultérieure, par tout procédé connu, de l'epsomite et du KC1 ainsi obtenus de façon à préparer, de préférence par obtention intermédiaire de schoenite, du sulfate de potassium pur.

Avant de décrire en détail un mode particulier de mise en oeuvre de chacune des étapes du procédé il convient de préciser que a) on indique que l'on doit réaliser, dans un premier stade, l'éli-
mination maximale du chlorure de sodium,cela implique que l'on
effectue la concentration, par évaporation, de la saumure et donc
la précipitation du chlorure de sodium jusqu'à ce que l'on décèle
l'apparition de la précipitation d'un autre composé minéral
la- précipitation du chlorure de sodium apparaît comme une étape
préliminaire dans le procédé selon l'invention mais cette étape
est importante dans la mesure où elle donne naissance à une
saumure qui permettra la précipitation ultérieure d'epsomite b) on indique que la saumure est refroidie dans des conditions
(température et concentration) permettant la précipitation
d'epsomite ; ce stade opératoire constitue l'élément central de
la présente invention; le choix de la température et de la
concentration de la solution dépend bien évidemment de la eompo-
sition de la saumure traitée et notamment de la concentration
des ions magnésium et chlore présents dans la solution (comme
cela sera expliqué ci-après); on a trouvé qu'il était souvent
souhaitable de réaliser dans la première étape une concentration
assez poussée du produit de départ pour éliminer le maximum
possible de chlorure de sodium et de diluer la saumure obtenue à
la sortie de cette première étape pour précipiter, à la tempé
rature choisie, l'epsomite dans les meilleures conditions
on signalera en outre que la température de refroidissement
ayant été choisie, la cinétique de précipitation de l'epsomite
à cette température peut être considérée comme rapide
lorsque l'on opère comme indiqué, on obtient le plus souvent de
l'epsomite suffisamment pure pour être utilisée ultérieurement
à la préparation du sulfate de potassium, mais de plus on a
constaté que,si lors de sa cristallisation ladite epsomite
entraîne certains sels ou saumure, il suffit de mettre en contact
ladite epsomite cristallisée avec de l'eau propre pour obtenir
un produit pur, c) on a indiqué que la carnalliteétait précipitée à partir d'une
saumure (issue du deuxième stade) "désulfatée" ; ceci veut dire
que l'on a récupéré, dans le deuxième stade et sous forme d'ep
somite, la quantité de sulfate qui est nécessaire à la prépara
tion du produit final, mais ceci ne signifie pas que l'on a
débarrassé la saumure traite de la totalité des ions sulfate
qu'elle contient ; on notera cependant que la diminution de la
concentration des ions sulfate dans le deuxième stade opératoire
du procédé permet la préparation de carnallite non sulfatée,
c'est-à-dire ne contenant pas des sels sulfatés qui auraient
été précipités en même temps que ladite carnallite, d) il est clair que les opérations de concentration des solutions
aux stades 1 et 3 du procédé doivent s'effectuer avec économie
maximale de l'énergie; cela implique, lorsque cela est possible,
l'utilisation du rayonnement solaire et l'emploi systématique
d'échangeurs de chaleur convenablement situés, e) il est très important de récupérer le maximum de potassium
contenu dans la carnallite et c'est pourquoi la décomposition
de ladite carnallite se fait de préférence dans une saumure
qui contient des ions potassium ; ceci implique que toute saumure
obtenue dans le procédé et contenant des ions potassium pourra
être avantageusement recyclée à un stade ou à l'autre du présent
procédé.

f) à partir de l'epsomite et du KC1 obtenus dans le présent procédé,
on obtient du sulfate de potassium utilisable dans les engrais
(c'est-à-dire présentant une pureté suffisante pour pouvoir être
utilisé dans cette application) en mettant de préférence en oeuvre
le procédé à deux étapes décrit ci-après
On prépare la schoenite (K2S04, MgS04, 6 H20) par réaction entre tout ou partie de l'epsomite obtenue au stade (2), avec tout ou partie du chlorure de potassium obtenu au stade (5) : le procédé autorise ainsi un degré de liberté appréciable dans le choix des quantités d'epsomite et de chloruree potassium, ce qui permet d'utiliser une partie de l'epsomite ou du chlorure de potassium, soit pour la vente directe, soit pour les engager dans d'autres fabrications.La saumure ainsi produite est à recycler judicieusement, autant que possible au stade (2).

La schoenite obtenue au stade (6) est décomposée en sulfate de potasse : cette réaction peut être conduite soit en l'absence totale de chlorure de potassium, soit en présence d'une quantité variable de chlorure de potassium issue du stade (5), ou de toute autre provenance. La saumure issue de ce dernier stade, dite saumure sulfatée" est à recycler, de préférence au stade précédent, ou à défaut au stade (2).

On fournit ci-après un certain nombre d'explications complémentaires sur les divers stades du procédé 1. Elimination maximale du chlorure de sodium.

Extraite de son gisement naturel par un ensemble de pompes, la saumure naturelle est envoyée dans une première série de bassins d'évaporation solaire où elle dépose essentiellement du chlorure de sodium. Conduits à la manière de marais salants classiques, ces bassins sont principalement surveillés en suivant l'évolution de la densité de la saumure qui y transite : de 1,243 en moyenne à l'entrée, il est recommandé de ne pas dépasser la densité de 1,305 à la sortie de ces bassins.De cette façon on cristallise uniquement le chlorure de sodium, sans perdre d'autre composé suite à une cristallisation parasite : mais pratiquement de légères pertes en chlorure de potassium et en sulfate de magnésium sont inévitables, en raison essentiellement d1 infiltrations dans le sol des bassins, de la saumure d'imprégnation (ou interstitielle) qui accompagne le chlorure de sodium récolté, et de pertes de cristallisation d'epsomite à l'occasion d'un éventuel abaissement hivernal de la température.

On pourra ainsi obtenir une saumure préconcentrée dont la composition est à rechercher dans la gamme suivante (seuls les éléments essentiels pour le procédé ont été spécifiés ) densité 1,285 à 1,310 magnésium (g/l) 85 à la0 potassium (g/l) 10,5 à 15 sodium (g/l) 12 à 6,5 sulfate (g/l) 45 à 53 chlorure (g/l) 242 à 276 2. Obtention de l'epsomite.

A partir de la saumure préconcentrée préparée dans la phase précédente, on sépare l'epsomite par cristallisation, en soumettant la saumure à un abaissement de température.

Le choix de cette température est dicté par la quantité d'epsomite que l'on désire produire, et est variable en fonction de la concentration en MgCl2 dans la saumure préconcentrée: ce sont en effet ces deux facteurs qui déterminent la solubilité résiduelle en sulfate et, par différence avec la concentration initiale en sulfate, la quantité d'epsomite produite.

A A titre indicatif, les solubilités en ion sulfate, en fonction de ces deux paramètres, varient dans les limites suivantes
d 1,275 d 1,290 concentration en MgC12 280 g/l 330 g/l
Concentrationsen S04 (g/l) température : + 150C -32 g/l 27 g/l
+ 100C 29 g/l 25 g/l
+ 50 C 27 g/l 23 g/l
00 C 24 g/l 20 g/l
- 50 C 20 g/l 16 g/l
-10" C 17 g/l 13 g/l
On a tout intérêt, dans cette étape du procédé, à obtenir une epsomite d'une pureté aussi élévée que possible, et notamment à éviter la formation de carnallite au refroidissement de la saumure, dont la présence serait préjudiciable pour la suite du traitement.

Afin d'éviter la formation de carnallite il convient de maintenir la concentration en MgC12, dans la saumure admise dans cette 2e étape, inférieure à une valeur maximale qui est fonction de la température désirée ; comme par ailleurs il convient de séparer le maximum de chlorure de sodium de la saumure naturelle en poussant l'évaporation solaire aussi loin que possible, on réussit à concilier ces deux exigences contradictoires en diluant légèrement, avec de l'eau, la saumure préconcentrée, avant réfrigération, pour respecter la valeur maximale de concentration en MgC12. Les concentrations en MgC12 sont à maintenir dans les limites suivantes
à 150 inférieure à 300 g/l
à 100 " à 300 g/l
à 5 " à 297 g/l
à 0 " à 295 g/l à - " " à 292 g/l
à - 10 " à 288 g/l
Dans les compositions ci-dessus, il convient le cas échéant de tenir compte de saumures résiduaires, en provenance autres étapes du procédé, susceptibles d'entre recyclées dans cette 2e étape.

t'epsomite obtenue aura une composition comprise dans les limites suivantes (calculée sur produit sec)
MgS04, 7 1120 98- à 99,5%
KC1 0,3 à -1,0X
NaCl 0,2 à 1,0% 3. Obtention de la carnallite.

ta saumure obtenue dans la phase précédente,appe- lée "saumure désulfatée", est soumise à une seconde évaporation, avant geusement réalisée par le rayonnement solaire. Du fait de la diminution notable de sa concentration en ion sulfate, c'est uniquement la carnallite, à l'exclusion de tout sel sulfaté, qui va cristalliser ; elle sera uniquement accompagnée de chlorure de sodium.

I1 convient de pousser l'évaporation assez loin pour que la solubilité résiduelle de l'ion potassium devienne très faible pour assurer un épuisement suffisant ; pour une température de 250 l'on a pour 380 g/l MgC12 la solubilité de KC1 reste à 7 g/l pour 440 g/l " " " " " " " 4 g/l
I1 convient donc d'arrêter l'opération seulement lorsque la concentration en MgC12 est comprise entre 380 et 440 g/l, pour assurer à la fois une production suffisante de carnallite, et ne pas atteindre le domaine de cristallisation de la bischofite (MgC12, 6 H20).

On obtient ainsi une carnallite dont la composition se situe dans les limites suivantes (calculée sur produit sec) carnallite KC1, MgCl2, 6 H20 76% à 93% chlorure de sodium NaCl 7 à 18% bischofite MgCî2, 6 H20 O à 5% epsomite MgS04, 7 H20 0 à 1% 4. Décomposition de la carnallite et purification du KC1.

La carnallite est décomposée, selon un procédé connu, au moyen d'eau pure ou d'eau mélangée avec une saumure résiduaire recyclée d'un autre stade du procédé ; on obtient ainsi un mélange de KC1 et de NaCl qu'il convient de purifier.

Le mélange KCl-NaCl se présente en proportions variables, allant de 55% KC1 et 45% NaCl à 80% KC1 et 20%
NaCl.

On obtient une saumure de décomposition riche en MgC12, renfermant également des quantités appréciables de potassium, qu'il convient de recycler judicieusement, soit dans les bassins de dépôt de NaCl, soit dans les bassins de dépôt de carnallite.

Le mélange KCl-NaCl est enrichi en KC1 par des techniques connues pour atteindre une pureté de 95% de KC1 ; ces techniques peuvent être la dissolution à chaud, suivie de la recristallisation à froid du KC1 seul, ou la dissolution fractionnée du NaCl par addition d'eau, ou encore la flottation.

Ce stade fournira donc un KC1 à 95% de pureté, et rejettera un chlorure de sodium résiduaire sous forme solide, ou à l'état dissous ; sous forme solide il peut être rejeté tel quel, ou valorisé pour une autre destination ; à l'état dissous, comme la saumure contiendra une quantité appréciable de potassium, il convient de la recycler, par exemple dans un bassin de dépôt de
NaCl.

5. Préparation du sulfate de potassium par réaction d'epsomite et de KC1 ;cette préparation implique de préférence les étapes suivantes 6. La schoenite est préparée à partir d'epsomite et de chlorure de potassium selon un procédé bien connu ; la réaction chimique est la suivante 2 MgS04, 7 H20 + 2 KCl-? K2S04, MgS04, 6 H20 + MgC12 + 8 H20
La réaction est effectuée dans la saumure sulfatée produite en aval ; il est loisible d'y engager la totalité ou une fraction des réactants obtenus dans les autres stades, selon le but final qui a été visé ; on obtient une saumure kali-magnésienne qu'il convient de recycler (soit dans la phase (2), ou la phase (4)).

7. Par réaction avec une proportion variable de chlorure de potasse.

ou même en l'absence complète de celui-ci, la schoenite est décomposée, dans une solution saturée en K2S04, en sulfate de potasse solide et une saumure sulfatée recyclée au stade précédent.

Une réaction chimique typique est la suivante K2S04, MgS04, 6 H20 + 2 KC1 + 2 K2S04 + MgC12 + 6 H20
La solution saturée en K2S04 nécessaire à ce stade provient d'une étape ultérieure de purification du K2S04 brut, par lavage à l'eau, qui précède la phase ultime de séchage du sulfate de potasse, avant conditionnement et mise en vente.

Le séchage effectué par un courant d'air chaud entraîne de fines particules de SO4K2 qui sont avantageusement dissoutes dans l'eau pour donner naissance à une solution réutilisable dans l'installation.

Une variante aux étapes (6) et (7) consiste à préparer le sulfate de potasse directement, sans isoler la schoenite dans une étape intermédiaire, en engageant les quantités nécessaires d'epsomite et de chlorure de potasse

Ce procédé est également possible, mais présente moins de souplesse vis-à-vis des proportions epsomite et de KC1 à engager.

Le schéma en annexe donne le principe d'une installation réalisée selon l'invention.

La cristallisation du NaC1 (1) est alimentée en saumure naturelle (9), fournie par les stations de pompage il s'évapore des bassins de l'eau (10) et il n'y dépose de NaCl (11) ; la saumure préconcentrée (12) est produite à ce stade.

La cristallisation d'epsomite (2) reçoit la saumure préconcentrée (12), ainsi qu'un appoint d'eau (13) et la saumure kali-magnésienne recyclée (26) : elle produit de 1'epsomite (14), dirigée vers la fabrication de schoenite (6) ou sortie du circuit (15), ainsi que de la saumure désulfatée (16).

La cristallisation de la carnallite (3) reçoit la saumure désulfatée (16), ainsi que la saumure de décomposition (20) produite dans l'étape suivante ; il s'en évapore de l'eau (17), elle fournit la carnallite (19) et rejette une saumure magnésienne (18).

ta décomposition de la carnallite (4) au moyen d'eau (21 > , et éventuellement une part de la saumure kali-magnésienne (26), produit un mélange KCl-NaCl (22) et une saumure de décomposition (20) recyclée dans l'étape précédente.

Le mélange KCl-NaCl (22) est décomposé à l'étape (5), par un appoint d'eau (23) et donne lieu à un rejet de NaCl (24) et une production de KC1 purifié (25).

Celui-ci est engagé en synthèse de la schoenite (6) avec I'epsomite (14) produite dans la phase (2) et la saumure sulfatée issue de l'étape suivante; elle fournit une saumure kali-magnésienne recyclée dans l'étape (2) et la schoenite (27).

La décomposition de la schoenite (7) est réalisée avec du KC1 (25) provenant de la phase (5), et le cas échéant un appoint de KCl extérieur (29) ; la saumure sulfatée produite est recyclée dans la phase (6) et on obtient le sulfate de potassium brut.

La purification du K2S04 brut (8) est effectuée par un appoint d'eau (32) , et la solution de K2S04 produite est recyclée au stade (7) ; elle est suivie par le séchage du K2S04 purifié, fournissant un produit commerciai séché (34).

Exemple 1
Le bassin de dépôt de NaCl est alimenté par 1000 kg de saumure naturelle de composition
35,3 g/l MgS04
173 g/l MgCl2
106 g/l NaCl
13,6 g/l KCl on y dépose 82 kg de chlorure de sodium (titrant 89% NaCl sur produit sec ) ; ce bassin délivre 460 kg de saumure préconcentrée, de composition
52 g/l MgS04
307 g/l MgC12
42 g/l NaCl
24 g/l KC1
La production de sulfate de magnésium reçoit cette saumure, additionnée de 44 kg de saumure kali-magnésienne en provenance de la production de schoenite et de 27 kg d'eau; par réfrigération du milieu réactionnel à 00 on obtient 20 kg d'epsomite humide, titrant 98,7Z de pureté sur produit sec-, que l'on sépare de 511 kg de saumure désulfatée, de composition
29,5 g/l MgS04 285 g/l MgC12
39 g/l NaC1
32,6 g/l KC1
Cette saumure alimente les bassins de cristallisation de carnallite (avec 95 kg d'eau mère de décomposition, issue du stade en aval), où elle y dépose 66 kg de carnallite (titrant sur produit sec 81 % de carnallite et 14% NaCl) et donne lieu à la production de 235 kg de saumure magnésienne rejetée, de composition
38 g/l MgS04
400 g/l MgC12
35 g/l NaCl
4,7 gtl KC1
Dans la décomposition de la carnallite on obtient 22,4 kg de mélange KCl-NaCl titrant (sur sec) 58% KC1 et 40% NaCl, que l'on traite pour purification par dissolution à chaud et recristallisation à froid ; ceci fournit 10,6 kg de KCl purifié, à 95,2% de pureté.

La préparation de la schoenite est entrepriseavec les 20 kg d'epsomite humide, issus de la phase (2) et 7,25kg de KC1 pris ci-dessus ; ceci permet de produire 17 kg de schoenite humide, de composition (rapportée sur produit sec)
schoenite 82,7 %
MgC12 0,8 %
KC1 16,5 % ainsi que 44 kg de saumure kali-magnésienne recyclés au stade (2).

La schoenite est ensuite décomposée en présence de 3,35 kg de KC1 obtenu à partir de la carnallite, auxquels on adjoint 3 kg de KC1 importé de l'extérieur, on obtient ainsi 13,4 kg de K2S04 brut, à 87% de pureté ; en le traitant au moyen de 16,4 kg d'eau on obtient 12,2 kg de K2S04 purifié humide ; apres la phase séchage-dépoussiérage il subsiste une production nette de 9,8 kg de K2S04 de qualité marchande à 52,5% K20.

Exemple 2
Le bassin de dépôt de NaCl est alimenté par 1000 kg de saumure naturelle de composition
35,3 g/l MgS04
173 g/l MgC12
106 g/l NaCl
13,6 g/l KC1 on y dépose 82 kg de chlorure de sodium (titrant 89% NaCl sur produit sec) ; ce bassin délivre 460 kg de saumure préconcentrée, de composition
52 g/l MgS04
307 g/l MgC12
42 g/l NaCl
24 g/l KC1
La production de sulfate de magnésium reçoit cette saumure, additionnée de 61 kg de saumure kali-magnésienne en provenance de la production de schoenite et de 27 kg d'eau ; par réfrigération du milieu réactionnel à - 70 on cristallise 28 kg d'epsomite humide, titrant 98,7 % de pureté (sur produit sec) que l'on sépare de 508 kg de saumure désulfatée, de composition
23 g/1 MgS04
287 g/l MgC12
39 g/l NaC1
32,8 g/l KC1
Cette saumure alimente les bassins de cristallisation de carnallite (avec 95 kg d'eau mère de décomposition, issue du stade en aval), où elle y dépose 66 kg de carnallite (titrant sur produit sec 81% de carnallite et 14% de NaCl) et donne lieu au rejet de 235 kg de saumure oagnésienne, de composition
30 g/l MgS04
400 g/l MgC12
35 g/l NaCl
4,7g/1 KC1
La décomposition de la carnallite délivre 22,4 kg d'un mélange KCl-NaCl à 58% KC1 et 40% NaCl ; purifié par dissolution à chaud et recristallisation à froid il fournit 10,6 kg de KC1 purifié, à 95,2% sur sec.

La préparation de la schoenite est engagée avec les 28 kg d'epsomite humide issus de la phase (2) et les 10,6 kg de KC1 purifiés précédemment ; ceci permet de produire 24,3 kg de schoenite humide, de composition (rapportée au produit sec )
schoenite 81%
MgC12 0,8%
KCl 18,2% ainsi que 61 kg de saumure kali-magnésienne recyclés au stade (2).

La schoenite est ensuite décomposée en présence de 8,4 kg de KC1 importés de l'extérieur ; on prépare ainsi 18,8 kg de K2S04 brut, à 87% de pureté ; traité avec 23 kg d'eau on obtient 17,1 kg de K2S04 purifié humide ; après la phase ultime de séchage-dépoussiérage il subsiste une production nette de 13,7 kg de K2 SO4 de qualité marchande à 52,5% K20.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour le traitement de saumures contenant par litre 16 à 85 g de magnésium, 3 à 15 g de potassium, 43 à 10 g de sodium, 1 à 0,5 g de calcium, 15 à 55 g de sulfate, 108 à 237 g de chlorure, 1,7 à 2,6 g de bromure et 0,15 à 0,54 g de carbonate, caractérisé en ce que l'on réalise successivement les opérations suivantes 1/ élimination maximale du chlorure de sodium par évaporation

de la saumure 2/ refroidissement de la -saumure préconcentrée obtenue jusqu'à une

température comprise entre 15 et - 100 C, avec ajustement éventuel

de la concentration de ladite saumure, de façon à cristalliser

de l'epsomite pure ou aisément purifiable laquelle epsomite est

isolée 3/ precipitation , par évaporation de la "saumure désulfatée" obtenue,

de carnallite non sulfatée et isolement de cette carnallite 47 décomposition aqueuse de la carnallite obtenue en vue de l'ob-

tention d'un précipité composé de KC1, accompagné de NaCl, et

purification dudit précipité de façon à obtenir un KC1 titrant

au moins 95% de pureté et 5/ réaction ultérieure, par tout procédé connu, de l'epsomite et

du KC1 ainsi obtenus de façon à préparer, de préférence par

obtention intermédiaire de schoenite, du sulfate de potassium

pur.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce- que l'opération 5 de préparation de sulfate de potassium par réaction d'epsomite et du KC1 est réalisée en deux étapes,l'une consistant dans la préparation de la schoenite et l'autre consistant dans la décomposition de ladite schoenite éventuellement en présence de chlorure de potassium.

3. Procécé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les réactions d'évaporation sont réalisées par utilisation de l'énergie solaire.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les saumures riches en ion sulfate obtenues dans l'une des étapes de l'invention et non utilisées sont recyclées.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par l'utilisation des fines particules de K2S04 entraînées à l'occasion du séchage de ce produit, pour simultanément obtenir un produit marchand dépoussiéré, et une solution de K2SO4 recyclée dans la fabrication de K2S04.