IT9048097A1 - PROCEDURE AND DEVICE FOR THE ELECTROSTATIC TREATMENT OF MIXTURES OF MINERALS, IN PARTICULAR ROUGH POTASSIUM SALTS - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo: "PROCEDIMENTO E DISPOSITIVO PER IL TRATTAMENTO ELETTROSTATICO DI MISCUGLI DI MINERALI, IN MODO PARTICOLARE SALI POTASSICI GREZZI" DESCRIPTION OF THE INDUSTRIAL INVENTION entitled: "PROCEDURE AND DEVICE FOR THE ELECTROSTATIC TREATMENT OF MIXTURES OF MINERALS, PARTICULARLY RAW POTASSIUM SALTS"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Miscugli di minerali, in modo particolare sali potassici grezzi, possono notoriamente venire scomposti dei loro componenti a secco mediante procedimenti di separazione elettrostatici. A tale scopo i sali potassici grezzi vengono macinati fino alla distruzione degli accrescimenti e dal prodotto macinato viene isolata l'aliquota con una grossezza dei grani di fino a 2 mm. Questa aliquota dei sali potassici grezzi viene poi intimamente mescolata con piccole quantità di agenti chimici di condizionamento, i quali, nella successiva carica triboelettrica del miscuglio a umidità relativa e temperatura dell'aria circostante definite, facilitano il passaggio di carica tra le particelle del miscuglio. Il miscuglio caricato triboelettricamente viene successivamente addotto ai separatori elettrostatici a caduta libera, nei quali esso viene diviso nella frazione di materiale di valore, prodotto medio e residuo. Questa modalità di lavoro è descritta dettagliatamente per i sali potassici da Singewald e collaboratori nella rivista "Chem. Ing. Techn." 55 (1983), pagg. 39 fino a 45. Mixtures of minerals, in particular raw potassium salts, can be known to be broken down of their components when dry by electrostatic separation processes. For this purpose the raw potassium salts are ground up to the destruction of the growths and the aliquot with a grain size of up to 2 mm is isolated from the ground product. This aliquot of the crude potassium salts is then intimately mixed with small quantities of conditioning chemicals, which, in the subsequent triboelectric charge of the mixture at a defined relative humidity and temperature of the surrounding air, facilitate the passage of charge between the particles of the mixture. The triboelectrically charged mixture is subsequently fed to free-fall electrostatic separators, in which it is divided into the fraction of valuable material, average product and residual. This mode of work is described in detail for potassium salts by Singewald and collaborators in the journal "Chem. Ing. Techn." 55 (1983), pp. 39 to 45.
E' però anche noto che aliquote finissime con grossezze di grani al di sotto di 0,1 mm, le quali possono essere contenute in aliquote apprezzabili nei miscugli di sali potassici macinati, disturbano sensibilmente il trattamento elettrostatico di questi miscugli. Perciò nei brevetti tedeschi 1 259 803 However, it is also known that very fine aliquots with grain sizes below 0.1 mm, which can be contained in appreciable aliquots in the mixtures of ground potassium salts, significantly disturb the electrostatic treatment of these mixtures. Therefore in German patents 1 259 803
e 1 279 572 vengono pubblicati procedimenti, secondo i quali questi inconvenienti possono venire ampiamente evitati. Secondo questo procedimento, dal miscuglio di sali potassici grezzi macinati, in un primo stadio di separazione elettrostatica, vengono ottenuti una cosiddetta frazione di polvere, la quale è costituita dalle aliquote finissime, un residuo, un preconcentrato di materiale di valore ed eventualmente un prodotto medio. In ambedue i casi è necessario lavorare ulteriormente la frazione di polvere separata nell'ambito di un procedimento ad umido, se da ciò deve venir preparato un prodotto idoneo alla vendita . and 1 279 572 methods are published, according to which these drawbacks can be largely avoided. According to this process, a so-called powder fraction is obtained from the mixture of raw ground potassium salts, in a first stage of electrostatic separation, which consists of very fine aliquots, a residue, a preconcentrate of valuable material and possibly an average product . In both cases, it is necessary to further process the separated powder fraction in the context of a wet process if a suitable product is to be prepared from this.
Le quantità notevoli, ed ammontanti fino a 20%, di aliquote finissime nei sali potassici grezzi macinati portano, nella ulteriore lavorazione per via umida, a sensibili inconvenienti dei relativi procedimenti. The considerable quantities, and amounting up to 20%, of very fine aliquots in the raw ground potassium salts lead, in the further wet processing, to considerable drawbacks of the relative procedures.
Da ciò derivava il compito di trovare possibilità di trattare anche le frazioni di polveri di miscugli di minerali macinati, in modo particolare sali potassici grezzi, elettrostaticamente, e con ciò allo stato secco. From this came the task of finding the possibility of also treating the powder fractions of mixtures of ground minerals, in particular raw potassium salts, electrostatically, and thereby in the dry state.
E' stato trovato un procedimento per il trattamento di miscugli di minerali macinati, in modo particolare sali potassici grezzi, con quantità apprezzabili di aliquote fini, dopo condizionamento chimico e carica triboelettrica, mediante separazione elettrostatica in separatori a caduta libera. Dopo di che il miscuglio di minerali, dopo condizionamento e carica triboelettrica, viene separato in un intervallo definito per la grossezza di grani di separazione in una frazione grossolana e in una frazione fine, e la frazione grossolana successivamente viene trattata elettrostaticamente in maniera di per sè nota in separatori a caduta libera, mentre la frazione fine viene caricata separatamente in un separatore a caduta libera elettrostatico, nel quale essa viene esposta ad un campo elettrico, al quale è sovrapposta una corrente di aria verticale orientata dalla direzione di carica alla base del separatore . A process has been found for the treatment of mixtures of ground minerals, in particular raw potassium salts, with appreciable quantities of fine aliquots, after chemical conditioning and triboelectric charge, by means of electrostatic separation in free-fall separators. Thereafter the mineral mixture, after conditioning and triboelectric charge, is separated in a defined range for the size of the separation grains into a coarse and a fine fraction, and the coarse fraction is subsequently electrostatically treated by itself. known in free-fall separators, while the fine fraction is charged separately in an electrostatic free-fall separator, in which it is exposed to an electric field, on which is superimposed a vertical air current oriented from the direction of charge at the base of the separator .
L'intervallo per la grossezza dei grani di separazione, che qui viene preso in considerazione, sta tra 0,04 e 0,315 mm . The range for the thickness of the separation grains, which is taken into account here, is between 0.04 and 0.315 mm.
L'intervallo preferito per questo procedimento è quello tra 0,063 e 0,2 mm. The preferred range for this process is between 0.063 and 0.2 mm.
La velocità di flusso della corrente d'aria orientata verticalmente particolarmente vantaggiosa ammonta a meno di 3 m/sec., preferibilmente meno di 1 m/sec. The flow rate of the particularly advantageous vertically oriented air stream is less than 3 m / sec., Preferably less than 1 m / sec.
L'invenzione viene successivamente descritta sull'esempio del trattamento di sale potassico grezzo. Per l'esecuzione del procedimento dell'invenzione, il sale potassico grezzo macinato a grossezze di grani inferiori a 2 mm viene condizionato chimicamente con agenti di condizionamento noti e, con intenso movimento delle singole particelle dei sali, ad esempio in un letto fluidizzato, viene caricato triboelettricamente nella corrente di un'aria di trasposto corrispondentemente riscaldata con una umidità relativa predeterminata. In tal caso le aliquote fini del miscuglio di sali vengono estratte con l'aria di trasporto dal letto fluidizzato e dopo di che separate dall'aria di trasporto, ad esempio tramite un ciclone oppure altri dispositivi di separazione per polveri idonei per questo. The invention is subsequently described on the example of the treatment of crude potassium salt. For carrying out the process of the invention, the raw potassium salt ground to grain sizes less than 2 mm is chemically conditioned with known conditioning agents and, with intense movement of the individual salt particles, for example in a fluidized bed, is triboelectrically charged in the stream of a correspondingly heated transport air with a predetermined relative humidity. In this case the fine aliquots of the salt mixture are extracted with the transport air from the fluidized bed and then separated from the transport air, for example by a cyclone or other suitable dust separation devices.
La frazione fine separata con grossezze di particelle inferiori a 0,1 mm viene poi introdotta nella installazione di carica di un separatore elettrostatico tubolare, a nastro oppure a cilindri, preferibilmente di un separatore tubolare oppure a nastro. The separated fine fraction with particle size less than 0.1 mm is then introduced into the charge installation of a tubular, belt or roll electrostatic separator, preferably a tubular or belt separator.
Risultati di separazione particolarmente buoni vengono in tal caso ottenuti in separatori, nei quali viene prodotta e mantenuta una corrente di aria orientata dallo scivolo della carica verso l'estremità inferiore del separatore. La velocità di flusso di questa corrente d'aria deve ammontare a meno di 3 m/sec., preferibilmente meno di 1 m/sec . Particularly good separation results are in this case obtained in separators, in which an air stream directed from the feed chute towards the lower end of the separator is produced and maintained. The flow velocity of this air stream should be less than 3 m / sec., Preferably less than 1 m / sec.
Per mezzo di questa corrente d'aria, viene garantito un passaggio ampiamente esente da vorticosità del pozzo di caduta in direzione di caduta, il quale migliora sostanzialmente la deviazione delle particelle di sali caricate in direzione dell'elettrodo caricato in senso opposto, innanzitutto per le parti finissime di peso limitato. By means of this air stream, a largely swirl-free passage of the drop shaft in the direction of fall is ensured, which substantially improves the deflection of the charged salt particles in the direction of the oppositely charged electrode, primarily for the very fine parts of limited weight.
Una corrente d'aria di tale tipo può vantaggiosamente venir prodotta attraverso tubi di materiale elettricamente non conduttore, le cui pareti presentano una molteplicità di aperture di tipo ad ugello orientate verso la base del separatore e i quali sono collegati attraverso una installazione di regolazione ad un dispositivo per la produzione di depressione. Questi tubi nei canali di scarico del prodotto di separazione del separatore sono disposti paralleli al suo asse orizzontale o rispettivamente al suo spigolo inferiore ed arrivano a circa attraverso l'intera lunghezza dei canali di scarico. An air stream of this type can advantageously be produced through pipes of electrically non-conductive material, the walls of which have a plurality of nozzle-type openings oriented towards the base of the separator and which are connected through a regulation installation to a device for the production of vacuum. These pipes in the separator separation product discharge channels are arranged parallel to its horizontal axis or lower edge respectively and extend approximately through the entire length of the discharge channels.
Un dispositivo di tale tipo è rappresentato schematicamente come esempio nelle figure 1 e 2. Al di sotto del pozzo 2 di caduta limitato dagli elettrodi 1 a nastro, nei canali 4 fino a 6 di scarico del prodotto di separazione sono disposti i tubi 7, i quali sono collegati con il dispositivo per la produzione di depressione. Nella figura 2 è mostrata schematicamente una sezione parziale attraverso un tale tubo 7, nella quale sono rappresentate aperture 8 di tipo ad ugello orientate verso la base del canale di scarico. Ovviamente in un pozzo di caduta può essere prevista una molteplicità di tali tubi 7. A device of this type is schematically represented as an example in Figures 1 and 2. Below the drop shaft 2 limited by the ribbon electrodes 1, the pipes 7 are arranged in the channels 4 to 6 for discharging the separation product. which are connected with the device for the production of vacuum. Figure 2 schematically shows a partial section through such a pipe 7, in which openings 8 of the nozzle type oriented towards the base of the discharge channel are shown. Obviously, a plurality of such pipes 7 can be provided in a drop pit.
Esiste però anche la possibilità di prevedere nei canali di scarico del separatore una oppure più tubazioni anulari orizzontali di materiale elettricamente non conduttore, nelle cui pareti sono disposti ugelli o rispettivamente aperture ad ugello orientate verso il basso. Anche con queste linee anulari può venire ottenuta la desiderata corrente di aria, se le linee anulari sono collegate, attraverso corrispondenti installazioni di regolazione, con un dispositivo per la produzione di depressione. However, there is also the possibility of providing in the discharge channels of the separator one or more annular horizontal pipes of electrically non-conducting material, in the walls of which nozzles or respectively nozzle openings oriented downwards are arranged. Also with these annular lines the desired air flow can be obtained, if the annular lines are connected, through corresponding regulating installations, with a device for the production of vacuum.
L'aria che fluisce dalle aperture 8 del tipo ad ugello nel tubo 7 o rispettivamente nelle linee anulari produce una leggera depressione nella parte 9 superiore dei canali di scarico del prodotto di separazione, la quale da parte sua produce nel pozzo 2 di caduta una corrente di aria verticale orientata dalla installazione di carica verso la base del separatore. The air flowing from the nozzle-type openings 8 into the tube 7 or respectively into the annular lines produces a slight depression in the upper part 9 of the discharge channels of the separation product, which for its part produces a current in the drop shaft 2 of vertical air directed from the charging installation towards the base of the separator.
Come già menzionato, le quantità di aliquote fini, che ammontano fino al 20%, nei sali potassici grezzi macinati, dopo la loro separazione dalle aliquote grossolane e dopo la ulteriore lavorazione per via umida, portano a sensibili inconvenienti del procedimento di scioglimento ed a un drastico innalzamento di quantità di liquidi di rifiuto. Gli svantaggi vengono evitati per mezzo del procedimento e della invenzione scambiati con i vantaggi di una ulteriore completa lavorazione dei sali potassici grezzi secondo il procedimento di separazione elettrostatica allo stato secco. As already mentioned, the quantities of fine aliquots, which amount up to 20%, in the raw ground potassium salts, after their separation from the coarse aliquots and after further processing by wet way, lead to significant drawbacks of the dissolution process and to a drastic increase in the quantity of waste liquids. The disadvantages are avoided by means of the process and the invention exchanged with the advantages of a further complete processing of the raw potassium salts according to the electrostatic separation process in the dry state.
Negli esempi che seguono, come miscuglio di minerali, viene impiegato un sale potassico grezzo macinato. In the following examples, a raw ground potassium salt is used as a mixture of minerals.
Questo sale potassico grezzo ha un contenuto in K2O di 18,2% in peso. Accanto a quantità molto limitate di kieserite ed anidrite, il resto è costituita da salgemma. Il sale potassico grezzo viene condizionato con 150 g/t di acido salicilico e successivamente caricato sulla installazione a letto fluidizzato, nella quale esso viene trattato con un'aria di 10% di umidità relativa e ad una temperatura di 60°C, e viene caricato triboelettricamente. This crude potassium salt has a K2O content of 18.2% by weight. Alongside very limited quantities of kieserite and anhydrite, the rest is made up of rock salt. The crude potassium salt is conditioned with 150 g / t of salicylic acid and subsequently loaded onto the fluidized bed installation, in which it is treated with an air of 10% relative humidity and at a temperature of 60 ° C, and is loaded triboelectrically.
Le aliquote grossolane e fini separate nella installazione a letto fluidizzato hanno le seguenti analisi per setacciatura: The separated coarse and fine aliquots in the fluidized bed installation have the following analyzes by sieving:
Aliquota grossolana Aliquota fine Coarse rate Fine rate
Del sale potassico grezzo così pretrattato, per la esecuzione degli esempi che seguono vengono impiegate ogni volta 10 t. Of the crude potassium salt thus pretreated, for the execution of the following examples 10 t are used each time.
Esempio 1 (confronto secondo brevetto tedesco 1 259 803) Example 1 (comparison according to German patent 1 259 803)
Nella esecuzione questo esempio segue lo schema di procedimento secondo la figura 3. Vengono ottenuti i seguenti risultati di separazione: In the execution, this example follows the procedure diagram according to Figure 3. The following separation results are obtained:
La intima miscelazione di preconcentrato di materiale di valore e di frazione di polvere dà un concentrato con 43,0% in peso di K2O con una diffusione di 88,3% in peso di K20. Nel residuo viene determinato un contenuto medio di K20 di 3,4% in peso, e cioè nella frazione di vagliatura di >0,1 mm per 2,3% in peso e nella frazione di vagliatura di <0,1 mm per 8,2 % in peso. The intimate mixing of the pre-concentrate of valuable material and the powder fraction gives a concentrate with 43.0% by weight of K2O with a diffusion of 88.3% by weight of K20. An average K20 content of 3.4% by weight is determined in the residue, i.e. in the sieving fraction of> 0.1 mm per 2.3% by weight and in the sieving fraction of <0.1 mm per 8, 2% by weight.
Esempio 2 (confronto secondo lo schema nella figura 4, però senza corrente d'aria) Example 2 (comparison according to the diagram in figure 4, but without air flow)
Dopo la carica triboelettrica, aliquota fine e aliquota grossolana vengono avviate separatamente ai separatori a caduta libera elettrostatici. Vengono ottenuti i seguenti risultati di separazione. After the triboelectric charge, the fine aliquot and coarse aliquot are sent separately to the electrostatic free-fall separators. The following separation results are obtained.
La intima miscelazione di concentrato grossolano e fine dà un concentrato con 44,2% in peso di contenuto in con una diffusione di 90,1% in peso di Questa corrisponde ad innalzamento della diffusione di intorno ad 1,8% in confronto con i risultati secondo l'esempio 1. The intimate mixing of coarse and fine concentrate gives a concentrate with 44.2% by weight of content in with a diffusion of 90.1% by weight of This corresponds to an increase in diffusion of around 1.8% in comparison with the results according to example 1.
Esempio 3 (secondo l'invenzione, lavorazione separata dell'aliquota fine con corrente di aria nel pozzo di caduta corrispondentemente allo schema nella figura 4). Example 3 (according to the invention, separate processing of the fine aliquot with air flow in the drop shaft corresponding to the diagram in Figure 4).
Vengono ottenuti i seguenti risultati di separazione: The following separation results are obtained:
La intima miscelazione di concentrato grossolano e fine dà un concentrato con 45,1% in peso di contenuto in con una diffusione di 92,7% in peso di In confronto con i risultati secondo gli esempi 1 e 2, vengono qui raggiunti i valori più elevati. Il confronto dei risultati di separazione mostra inoltre che il taglio di separazione nel separatore per la aliquota fine viene sensibilmente migliorato per mezzo della corrente verticale di aria. The intimate mixing of coarse and fine concentrate gives a concentrate with 45.1 wt% in content with a diffusion of 92.7 wt%. elevated. The comparison of the separation results also shows that the separation cut in the separator for the fine aliquot is significantly improved by means of the vertical air stream.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 0001 | Granted | ||
| TA | Fee payment date (situation as of event date), data collected since 19931001 |
Effective date: 19970521 |