KR101557140B1 - Apparatus of manufacturing potassium compound - Google Patents
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Abstract
칼륨 화합물 제조 장치에 관한 것으로, 염수에서 리튬, 마그네슘, 및 칼슘을 추출한 후 얻어진 혼합 원료염을 분리 및 선별이 용이한 입도로 가공하기 위한 파쇄부, 분쇄부, 및 입도 분리부를 포함하는 연속식 전처리 장치; 상기 전처리된 혼합 원료염으로부터 칼륨 화합물을 연속하여 분리 회수하는 연속식 칼륨 화합물 일괄 회수 장치; 상기 회수된 칼륨 화합물로부터 염화 칼륨과 그라셀라이트(Na2SO4·3K2SO4)를 연속 분리 선별하는 연속식 칼륨 화합물 분리 선별 장치; 및 상기 분리된 그라셀라이트로부터 황산 칼륨을 추출하는 연속식 황산 칼륨 변환 장치;를 포함하는 칼륨 화합물 제조 장치를 제공할 수 있다. The present invention relates to an apparatus for producing potassium compounds, comprising: a continuous pretreatment including a crushing section, a crushing section, and a particle size separating section for processing a mixed raw material salt obtained by extracting lithium, magnesium and calcium from brine, Device; A continuous potassium compound collecting device for continuously separating and recovering a potassium compound from the pretreated mixed raw material salt; A continuous potassium compound separation and separation apparatus for continuously separating and separating potassium chloride and gracellite (Na 2 SO 4 .3K 2 SO 4 ) from the recovered potassium compound; And a continuous potassium sulfate conversion apparatus for extracting potassium sulfate from the separated gracellulose.
Description
칼륨 화합물 제조 장치에 관한 것이다.
And a potassium compound production apparatus.
일반적으로, 비료용으로 널리 사용되고 있는 염화칼륨(KCl), 황산칼륨 (K2SO4) 등 칼륨 화합물은 다양한 원재료부터 수득되고 있다. In general, potassium compounds such as potassium chloride (KCl) and potassium sulfate (K 2 SO 4 ), which are widely used for fertilizer, have been obtained from various raw materials.
이 중 하나의 예가 해수 또는 염수로부터 칼륨 화합물을 회수하는 것이다. One example of this is the recovery of potassium compounds from seawater or salt water.
다만, 해수 또는 염수 내에는 다양한 1가 또는 2가의 금속 이온의 존재하고 있기 때문에 칼륨 화합물만을 선택적으로 회수하기가 매우 어렵다. However, since there are various monovalent or divalent metal ions in seawater or brine, it is very difficult to selectively recover only potassium compounds.
또한, 회수 공정의 경제성을 고려한다면, 연속적인 공정 구성이 필요하고, 고농도 염분에 의한 부식이 없어야 한다.Also, considering the economical efficiency of the recovery process, a continuous process configuration is required and there is no corrosion due to high concentration of salt.
이에 경제적이며 효과적인 칼륨 화합물의 회수 공정이 필요한 실정이다.
Thus, an economical and effective process for recovering potassium compounds is required.
염수로부터 칼륨 화합물(KCl, Na2SO4·3K2SO4)만 일괄적으로 선별하여 분리 회수하고, 회수된 칼륨 화합물로부터 단일상의 염화 칼륨(KCl)과 황산 칼륨(K2SO4)를 제조 하기 위한 공정 구성 및 장치를 제공할 수 있다. Only potassium compounds (KCl, Na 2 SO 4 .3K 2 SO 4 ) were selectively collected and recovered from brine, and potassium chloride (KCl) and potassium sulfate (K 2 SO 4 ) were produced from the recovered potassium compound And the like.
또한, 대용량 상업화를 위한 연속 공정 구성 및 고농도 염수 사용에 따른 장비 부식문제를 해결 방안을 제공할 수 있다.
In addition, it can provide a solution for corrosion of equipment due to continuous process composition and high concentration brine use for large commercialization.
본 발명의 일 구현예에서는, 염수에서 리튬, 마그네슘, 및 칼슘을 추출한 후 얻어진 혼합 원료염을 분리 및 선별이 용이한 입도로 가공하기 위한 파쇄부, 분쇄부, 및 입도 분리부를 포함하는 연속식 전처리 장치; 상기 전처리된 혼합 원료염으로부터 칼륨 화합물을 연속하여 분리 회수하는 연속식 칼륨 화합물 일괄 회수 장치; 상기 회수된 칼륨 화합물로부터 염화 칼륨과 그라셀라이트(Na2SO4·3K2SO4)를 연속 분리 선별하는 연속식 칼륨 화합물 분리 선별 장치; 및 상기 분리된 그라셀라이트로부터 황산 칼륨을 추출하는 연속식 황산 칼륨 변환 장치;를 포함하는 칼륨 화합물 제조 장치를 제공한다. In one embodiment of the present invention, a continuous pretreatment including a crushing portion, a crushing portion, and a particle size separating portion for processing the mixed raw material salt obtained by extracting lithium, magnesium, and calcium from brine into a particle size that facilitates separation and selection, Device; A continuous potassium compound collecting device for continuously separating and recovering a potassium compound from the pretreated mixed raw material salt; A continuous potassium compound separation and separation apparatus for continuously separating and separating potassium chloride and gracellite (Na 2 SO 4 .3K 2 SO 4 ) from the recovered potassium compound; And a continuous potassium sulfate conversion apparatus for extracting potassium sulfate from the separated gracellulose.
상기 연속식 칼륨 화합물 일괄 회수 장치는, 상기 혼합 원료염, 포화 염수, 부선제를 연속식 칼륨 화합물 부유 선별 장치로 자동 투입하는 원료 자동 투입 장치; 상기 혼합 원료염과 상기 포화 염수를 혼합하여 슬러리를 만들고 여기에 상기 부선제를 혼합하여 주는 컨디셔너; 상기 혼합 원료염, 상기 포화 염수 및 상기 부선제가 혼합된 슬러리 용액에 기포를 주입하여 칼륨 화합물를 부상시켜 선별하는 연속식 칼륨 화합물 부유 선별 장치; 및 상기 선별된 칼륨 화합물과 잔여 슬러리를 고액 분리하는 연속식 고액 분리 장치;를 포함할 수 있다. Wherein the continuous potassium compound collecting apparatus comprises a raw material automatic injecting apparatus for automatically injecting the mixed raw material salt, saturated brine, and a pre-pellet into a continuous potassium compound floating sorting apparatus; A conditioner that mixes the mixed raw material salt and the saturated brine to prepare a slurry and mix the mixed raw material salt with the saturated salt water; A continuous potassium compound floating sorting apparatus for injecting bubbles into a slurry solution obtained by mixing the mixed raw material salt, the saturated brine, and the by-passageway to float potassium compounds and sorting them; And a continuous-type solid-liquid separator for separating the selected potassium compound and the remaining slurry into solid-liquid separation.
상기 혼합 원료염과 상기 포화 염수를 혼합하여 슬러리를 만들고 여기에 상기 부선제를 혼합하여 주는 컨디셔너;에서, 상기 포화 염수 대비 상기 혼합 원료염을 0.1 내지 0.2 중량비로 투입할 수 있다. The mixed raw material salt may be added at a ratio of 0.1 to 0.2 by weight to the saturated brine in a conditioner in which the mixed raw material salt and the saturated brine are mixed to form a slurry and mixed with the pre-boiling mixed material.
상기 부선제는 도데실 황산 나트륨(Sodium Dodecyl Sulfate)일 수 있다. The pre-emulsifier may be sodium dodecyl sulfate.
상기 부선제는 슬러리 용액 대비 0.01 내지 0.05 중량비로 투입될 수 있다. The pre-emulsion may be added in a weight ratio of 0.01 to 0.05 based on the slurry solution.
상기 연속식 칼륨 화합물 부유 선별 장치는, 선별이 이루어지는 다수개의 셀; 상기 셀 각각에 장착되어 회전하면서 외부의 공기를 빨아드려 상기 슬러리 용액 내에서 작은 기포를 형성시키는 디퓨저; 부상된 칼륨 화합물을 회수하는 스크래퍼; 및 상기 셀 하단에서 초음파 진동을 주어 분리 효율과 순도를 향상시키는 부상 어시스터;를 포함할 수 있다. The continuous potassium compound floating sorting apparatus comprises: a plurality of cells to be sorted; A diffuser installed in each of the cells and rotating to suck outside air to form small bubbles in the slurry solution; A scraper to recover the floated potassium compound; And a floating sorter for applying ultrasonic vibration at the lower end of the cell to improve separation efficiency and purity.
상기 셀은 서로 유로가 연결되어 있어 선별이 완료되지 못한 슬러리 용액을 다음 셀로 넘겨 추가로 선별을 시도 할 수 있고, 상기 분리 선별된 슬러리 용액을 다음 셀로 넘겨 칼륨 화합물의 순도를 향상 시킬 수 있는 구조일 수 있다. The cells are connected to each other by a channel, so that the slurry solution, which has not been sorted, can be passed to the next cell to attempt further sorting, and the separated slurry solution can be passed to the next cell to improve the purity of the potassium compound. .
상기 디퓨저는 공기 유입 조절 밸브를 포함하고, 이를 통해 기포의 양을 조절할 수 있다. The diffuser includes an air inflow control valve through which the amount of bubbles can be regulated.
상기 디퓨저의 회전속도는 분당 10 내지 200 일 수 있다. The rotational speed of the diffuser may be 10 to 200 per minute.
상기 선별된 칼륨 화합물과 잔여 슬러리를 고액 분리하는 연속식 고액 분리 장치;를 통해 분리된 여액은 포화 염수를 포함하고, 상기 포화 염수를 포함하는 여액은, 상기 원료 자동 투입 장치;에 재사용될 수 있다. The filtrate separated through the continuous-type solid-liquid separator for solid-liquid separation of the selected potassium compound and the remaining slurry contains saturated brine, and the filtrate containing the saturated brine can be reused in the raw material automatic injecting apparatus .
상기 연속식 칼륨 화합물 분리 선별 장치;는, 칼륨 화합물 및 비중액을 혼합기로 자동 투입하는 원료 자동 투입 장치; 상기 투입된 칼륨 화합물과 비중액을 혼합하여 슬러리로 만드는 혼합기; 상기 칼륨 화합물의 비중차를 이용하여 연속적으로 염화 칼륨과 그라셀라이트를 분리하는 연속식 칼륨 화합물 비중 선별 장치; 및 상기 선별된 염화 칼륨과 그라셀라이트를 각각 고액 분리는 연속식 고액 분리 장치;를 포함할 수 있다. The continuous potassium compound separation and sorting apparatus comprises: a raw material automatic input device for automatically inputting a potassium compound and a non-slurry into a mixer; A mixer for mixing the charged potassium compound and a non-mass liquid to form a slurry; A continuous potassium compound non-sorption apparatus for continuously separating potassium chloride and graphite using the specific gravity difference of the potassium compound; And the solid-liquid separation of the selected potassium chloride and the granulite respectively may be a continuous type solid-liquid separation apparatus.
상기 비중액의 비중은 2.3 내지 2.4 일 수 있다. The specific weight of the specific weight may be 2.3 to 2.4.
상기 투입된 칼륨 화합물과 비중액을 혼합하여 슬러리로 만드는 혼합기;에서, 상기 비중액 대비 칼륨 화합물은 0.1 내지 0.4 중량비일 수 있다. In the mixer in which the charged potassium compound and the non-lube liquid are mixed to make a slurry, the potassium compound may be in a ratio of 0.1 to 0.4 by weight relative to the non-lube liquid.
상기 혼합기에서 연속식 칼륨 화합물 비중 선별 장치로 투입되는 슬러리의 양을 일정한 속도로 조절하기 위한 비례 제어 자동 밸브를 더 포함할 수 있다. And a proportional control automatic valve for controlling the amount of slurry to be introduced into the continuous potassium compound non-selective separator in the mixer at a constant rate.
상기 칼륨 화합물 비중 선별 장치 중간 부분으로, 상기 칼륨 화합물 슬러리가 연속적으로 유입되며, 비중이 가벼운 염화 칼륨이 부상하여 인출되는 비중 선별 장치 상부의 염화 칼륨 인출구; 및 비중이 무거운 그라셀라이트가 하강하여 인출되는 비중 선별 장치 하부의 그라셀라이트 인출구;를 더 포함할 수 있다. A potassium chloride outlet on the upper portion of the non-selective separator in which the potassium compound slurry continuously flows into the intermediate portion of the non-specific potassium compound sorbent unit and potassium chloride which is light in specific gravity is drawn out; And a gracelite light outlet at the bottom of the specific gravity separator in which the gracelite having a heavy specific gravity descends and is drawn out.
상기 선별된 염화 칼륨과 그라셀라이트를 각각 고액 분리는 연속식 고액 분리 장치;에 의해 분리된 여액은 비중액을 포함하고, 상기 비중액을 포함하는 여액은 상기 칼륨 화합물 및 비중액을 혼합기로 자동 투입하는 원료 자동 투입 장치;에 재사용될 수 있다. The solid-liquid separation of the selected potassium chloride and the gracellulose is performed by a continuous type solid-liquid separator, and the filtrate separated by the solid-liquid separator includes a non-mass liquid. The filtrate containing the non-mass liquid includes the potassium compound and the non- It can be reused in the raw material automatic injecting equipment to be introduced.
상기 분리된 그라셀라이트로부터 황산 칼륨을 추출하는 연속식 황산 칼륨 변환 장치;는, 상기 분리된 그라셀라이트와 포화 염화 칼륨 수용액을 연속적으로 투입하는 원료 자동 투입 장치; 상기 그라셀라이트로부터 황산 칼륨을 제조하는 연속식 황산 칼륨 반응기; 및 상기 제조된 황산 칼륨을 고액 분리하는 고액 분리 장치를 포함할 수 있다. A continuous potassium sulfate converting apparatus for extracting potassium sulfate from the separated gracellulose comprises a raw material automatic charging apparatus for continuously charging the separated gracellite and a saturated potassium chloride aqueous solution; A continuous potassium sulfate reactor for producing potassium sulfate from the above-mentioned sucralite; And a solid-liquid separator for solid-liquid separating the prepared potassium sulfate.
상기 그라셀라이트로부터 황산 칼륨을 제조하는 연속식 황산 칼륨 반응기;는, 제1 반응조 및 제2 반응조를 포함하고, 상기 제1 및 제2 반응조 하부에 위치하여 슬러리를 인입 후 교반하여 반응을 유도하는 연속식 반응 믹서를 포함할 수 있다. A continuous potassium sulfate reactor for producing potassium sulfate from the above-mentioned gracellulose comprises a first reaction tank and a second reaction tank, wherein the slurry is placed under the first and second reaction tanks and stirred to induce a reaction A continuous reaction mixer.
상기 제1 반응조 및 제2 반응조는 제1 반응조와 제2 반응조 사이에 위치하는 격벽; 상기 격벽 하부에 위치하는 유로; 및 상기 유로가 위치하는 격벽의 타측벽 상부에 위치하는 인출구;를 포함하고, 제1 반응조는 상부에서 슬러리가 인입되고, 제2 반응조와의 사이에 존재하는 격벽 하부의 유로를 통해 제1 반응조로부터 제2 반응조로 슬러리가 흐르도록 구성되며, 제2 반응조에는 상기 격벽 타측벽 상부에 인출구가 존재하여 제1 반응조로부터 흘러 들어온 슬러리가 외부로 흘러나가도록 구성될 수 있다. Wherein the first reaction tank and the second reaction tank have partition walls positioned between the first reaction tank and the second reaction tank; A flow path located below the partition wall; And a discharge port located above the other sidewall of the partition where the flow path is located. In the first reaction tank, the slurry is drawn in from the upper part, and the slurry is introduced from the first reaction tank through the flow path in the lower part of the partition, The slurry flowing in the second reaction tank may be configured such that the slurry flowing out of the first reaction tank flows out to the second reaction tank due to the presence of the outflow port at the upper portion of the side wall of the partition.
상기 연속식 반응 믹서는, 상기 제2 반응기 하부로부터 슬러리 중 일부를 인입 후 교반하여 반응을 유도한 후 다시 제1 반응기 상부로 되돌려 보내도록 구성될 수 있다. The continuous reaction mixer may be configured such that a part of the slurry is introduced from the lower part of the second reactor and then stirred to induce the reaction and then returned to the upper part of the first reactor.
상기 연속식 반응 믹서는, 회전수 조절을 통하여 인입 및 인출되는 슬러리 양이 조절할 수 있다. In the continuous reaction mixer, the amount of slurry to be drawn in and drawn out can be controlled by controlling the number of revolutions.
상기 연속식 황산 칼륨 반응기는 다수개의 반응기가 직렬로 연결된 구조일 수 있다. The continuous potassium sulfate reactor may have a structure in which a plurality of reactors are connected in series.
상기 제조된 황산 칼륨을 고액 분리하는 고액 분리 장치;를 통해 분리된 여액은 포화 염화 칼륨 수용액을 포함하고, 상기 포화 염화 칼륨 수용액이 포함된 여액은 상기 분리된 그라셀라이트와 포화 염화 칼륨 수용액을 연속적으로 투입하는 원료 자동 투입 장치에 재사용될 수 있다.
The filtrate separated through the solid-liquid separation apparatus for solid-liquid separation of the prepared potassium sulfate comprises a saturated aqueous potassium chloride solution, and the filtrate containing the saturated aqueous potassium chloride solution is obtained by continuously separating the separated granulite and the saturated aqueous potassium chloride solution Can be reused in the raw material automatic injecting apparatus.
염수로부터 칼륨 화합물(KCl, Na2SO4·3K2SO4)만 일괄적으로 선별하여 분리 회수하고, 회수된 칼륨 화합물로부터 단일상의 염화 칼륨(KCl)과 황산 칼륨(K2SO4)를 제조 하기 위한 공정 구성 및 장치를 제공할 수 있다. Only potassium compounds (KCl, Na 2 SO 4 .3K 2 SO 4 ) were selectively collected and recovered from brine, and potassium chloride (KCl) and potassium sulfate (K 2 SO 4 ) were produced from the recovered potassium compound And the like.
또한, 대용량 상업화를 위한 연속 공정 구성 및 고농도 염수 사용에 따른 장비 부식문제를 해결 방안을 제공할 수 있다.
In addition, it can provide a solution for corrosion of equipment due to continuous process composition and high concentration brine use for large commercialization.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 칼륨 화합물 제조 장치의 전체적인 공정도이다.
도 2는 도 1에서 연속식 칼륨 화합물 일괄 회수 장치에 대한 세부 공정도이다.
도 3은 도 2에서 연속식 칼륨 화합물 부유 선별 장치에 대한 구성도이다.
도 4는 도 1에서 연속식 칼륨 화합물 분리 선별 장치에 대한 세부 공정도이다.
도 5는 도 4에서 연속식 칼륨 화합물 비중 선별 장치에 대한 구성도이다.
도 6은 도 1에서 연속식 황산 칼륨 변환 장치에 대한 세부 공정도이다.
도 7은 도 6에서 연속식 황산 칼륨 반응기에 대한 구성도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall process diagram of a potassium compound manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 2 is a detailed process diagram of the continuous potassium compound collecting apparatus in FIG. 1.
FIG. 3 is a block diagram of a continuous potassium compound floating sorting apparatus in FIG. 2.
4 is a detailed process diagram of the continuous potassium compound separation and sorting apparatus in FIG.
FIG. 5 is a block diagram of a continuous potassium non-specific gravity sorter in FIG.
6 is a detailed process diagram of the continuous potassium sulfate converting apparatus in FIG.
FIG. 7 is a schematic view of the continuous potassium sulfate reactor in FIG.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, it should be understood that the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims.
본 발명의 일 구현예에 따른 칼륨 화합물 제조 장치는, 염수로부터 무부식 연속식 단일상 칼륨 화합물 제조 장치일 수 있다. The apparatus for producing potassium compounds according to one embodiment of the present invention may be an apparatus for producing a continuous, single-phase, non-corrosive potassium compound from brine.
보다 구체적으로, 염수에서 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 등을 추출한 후 선택적인 자연증발 통하여 얻어진 혼합 원료염(NaCl, KCl, Na2SO4·3K2SO4 등)을 분리 선별이 용이한 입도로 가공하기 위한 파쇄, 분쇄, 입도분리 등 연속식 전처리 장치; 전처리된 혼합 원료염으로부터 칼륨 화합물(KCl, Na2SO4·3K2SO4)만을 연속하여 일괄적으로 분리 회수하는 연속식 칼륨 화합물 일괄 회수 장치와; 회수된 칼륨 화합물(KCl, Na2SO4·3K2SO4)로부터 염화 칼륨(KCl)과 그라셀라이트(Na2SO4·3K2SO4)를 단일상으로 연속 분리 선별하는 연속식 칼륨 화합물 분리 선별 장치와; 분리된 그라셀라이트로부터 황산 칼륨(K2SO4)을 추출하는 연속식 황산칼륨 변환 장치를 포함할 수 있다. More specifically, mixed raw materials (NaCl, KCl, Na 2 SO 4 .3K 2 SO 4, etc.) obtained through selective natural evaporation after extracting lithium (Li), magnesium (Mg) A continuous type pretreatment apparatus such as crushing, crushing and granular separation for processing into granules having easy separation and sorting; A continuous potassium compound collecting device for continuously collecting and collecting only potassium compounds (KCl, Na 2 SO 4 .3K 2 SO 4 ) from the pretreated mixed raw salt continuously; The recovered potassium (KCl, Na 2 SO 4 · 3K 2 SO 4) potassium chloride (KCl) and gras Celite (Na 2 SO 4 · 3K 2 SO 4) the single continuous potassium compound daily continuous separation selected from A separation and sorting device; And a continuous potassium sulfate conversion apparatus for extracting potassium sulfate (K 2 SO 4 ) from the separated grachelite.
상기 혼합 원료염으로부터 칼륨 화합물만을 연속하여 일괄적으로 분리 회수하기 위한 연속식 칼륨 화합물 일괄 회수 장치는 원료염, 포화 염수, 및 부선제를 저장하였다가 부유 선별 장치로 정량을 연속적으로 자동 투입하는 원료 자동 투입 장치와; 원료염과 포화 염수를 혼합하여 슬러리를 만들고 여기에 부선제를 혼합하여 주는 컨디셔너와; 원료염, 포화 염수 및 부선제가 혼합된 슬러리 용액에 기포를 주입하여 칼륨 화합물를 부상시켜 선별하는 연속식 칼륨 화합물 부유 선별 장치와; 선별된 칼륨 화합물 슬러리와 잔여 슬러리를 각각 고액 분리하여 염 케익과 여액(포화 염수)로 분리시키는 연속식 고액 분리장치를 포함할 수 있다. A continuous potassium compound collecting apparatus for continuously collecting and collecting only potassium compounds from the mixed raw material salt collectively includes a raw material salt, a saturated saline solution, and a pouring raw material, An automatic dispensing device; A conditioner for mixing the raw salt and the saturated brine to prepare a slurry and mixing the raw slurry with the saturated saline; A continuous potassium compound floating sorting apparatus for sorting a potassium compound by injecting bubbles into a slurry solution containing a raw material salt, a saturated salt water and a by-product; And a continuous solid-liquid separator for separating the selected potassium compound slurry and the remaining slurry into a salt cake and a filtrate (saturated brine) by solid-liquid separation, respectively.
상기 원료염과 포화 염수를 혼합하여 슬러리를 만들 때, 포화 염수 대비 원료염을 0.1 내지 0.2 중량비로 투입하여 슬러리 용액으로 만들 수 있다. When the slurry is prepared by mixing the raw salt and the saturated brine, the raw salt may be added to the slurry in a ratio of 0.1 to 0.2 by weight based on the saturated brine.
상기 포화 염수는 리튬, 마그네슘, 및 칼슘이 제거된 상태의 염수일 수 있다. The saturated brine may be lithium, magnesium, and brine in a state in which calcium is removed.
한편, 상기 혼합 원료염으로부터 칼륨 화합물만 일괄적으로 선별하기 위한 부선제로 도데실 황산 나트륨(Sodium Dodecyl Sulfate)을 사용할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. On the other hand, sodium dodecyl sulfate may be used as a flotation agent for collectively selecting only the potassium compound from the mixed raw material salt. However, the present invention is not limited thereto.
이때, 상기 부선제는 슬러리 용액 대비 0.01 내지 0.05 중량비로 투입될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. At this time, the nascent agent may be added in a ratio of 0.01 to 0.05 weight ratio to the slurry solution. However, the present invention is not limited thereto.
한편, 상기 연속식 칼륨 화합물 부유 선별 장치는 선별이 이루어지는 다수개의 셀과; 셀 각각에 장착되어 회전하면서 외부의 공기를 빨아드려 슬러리 용액 내에서 작은 기포를 형성시키는 디퓨저와; 부상된 칼륨 화합물을 회수하는 스크래퍼와; 셀 하단에서 초음파 진동을 주어 분리 효율과 순도를 향상시키는 부상 어시스터를 포함할 수 있다. The continuous potassium compound floating sorting apparatus includes a plurality of cells to be sorted; A diffuser installed in each of the cells and sucking outside air while rotating to form small bubbles in the slurry solution; A scraper for recovering the floated potassium compound; And a floating catcher that applies ultrasonic vibration at the bottom of the cell to improve separation efficiency and purity.
이 경우, 상기 분리 선별 셀은 서로 유로가 연결되어 있어 선별이 완료되지 못한 슬러리 용액을 다음 셀로 넘겨 추가로 선별을 시도 할 수 있고, 또한 분리 선별된 슬러리 용액을 다음 셀로 넘겨 칼륨 화합물의 순도를 향상 시킬 수 있다.In this case, the separation cell can be further screened by transferring the slurry solution, which has not been completely sorted due to the connection of the channels, to the next cell. Further, the separated slurry solution is transferred to the next cell to improve the purity of the potassium compound .
또한, 상기 디퓨저는 공기 유입 조절밸브를 조작하여 기포의 양을 조절할 수 있다. Further, the diffuser can control the amount of bubbles by operating the air inflow control valve.
이때, 상기 디퓨저의 회전속도를 분당 10에서 200 회전으로 변화시킬 수 있다. At this time, the rotational speed of the diffuser may be changed from 10 to 200 revolutions per minute.
한편, 상기 선별된 칼륨 화합물 슬러리와 잔여 슬러리를 각각 고액 분리하여 얻어진 포화 염수는 포화염수 저장탱크로 보내 재활용할 수 있다.On the other hand, the saturated brine obtained by subjecting the selected potassium compound slurry and the remaining slurry to solid-liquid separation can be sent to a saturated brine storage tank for recycling.
한편, 상기 회수된 칼륨 화합물로부터 염화 칼륨과 그라셀라이트를 단일상으로 연속 분리 선별하는 연속식 칼륨 화합물 분리 선별 장치는 칼륨 화합물과 비중액을 저장하였다가 연속으로 자동 투입하는 원료 자동 투입 장치와; 투입된 칼륨 화합물과 비중액을 혼합하여 슬러리로 만드는 혼합기와; 칼륨 화합물의 비중차를 이용하여 연속적으로 염화 칼륨과 그라셀라이트로 분리해 주는 연속식 칼륨 화합물 비중 선별 장치와; 선별된 염화 칼륨 슬러리와 그라셀라이트 슬러리를 각각 고액 분리하여 염화 칼륨 및 그라셀라이트 케익과 비중액으로 분리시키는 연속식 고액 분리 장치를 포함할 수 있다. On the other hand, a continuous potassium compound separation and sorting apparatus for continuously separating and separating potassium chloride and gracellulose from the recovered potassium compound in a single phase comprises a raw material automatic injecting apparatus for continuously storing potassium compounds and a specific gravity solution, A mixer for mixing the charged potassium compound and the non-mass liquid to form a slurry; A continuous potassium sorbent non-sorbent screening device for continuously separating potassium chloride and grachelite using the specific gravity difference of the potassium compound; And a continuous solid-liquid separation device in which the selected potassium chloride slurry and the granular slurry are separated by solid-liquid separation and separated into potassium chloride and a mixture of a granular cake and a non-slurry liquid.
상기 원료물질 중 염화 칼륨의 비중은 1.99이고, 그라셀라이트의 비중은 2.70로써 비중차를 이용하여 두 물질을 분리하는데 사용되는 비중액은 유기용매인 테트라브로모에탄(Tetrabromoethane, 비중 2.96)과 카본테트라크롤라이드(Carbon Tetrachloride, 비중 1.58)를 일정 비율로 섞어 전체 비중이 2.3 내지 2.4이 되도록 한 후 사용될 수 있다. The specific gravity of potassium chloride in the raw material is 1.99 and the specific gravity of the grcellite is 2.70. The specific gravity liquid used for separating the two materials using the specific gravity difference is tetrabromoethane (specific gravity 2.96) and carbon Tetrachloride (specific gravity: 1.58) may be mixed at a certain ratio so that the total specific gravity becomes 2.3 to 2.4.
이때, 상기 칼륨 화합물과 비중액를 혼합하여 슬러리를 만들 때, 비중액 대비 칼륨 화합물을 0.1 내지 0.4 중량비로 투입될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. At this time, when the slurry is prepared by mixing the potassium compound and the non-slurry, the potassium compound may be added at a weight ratio of 0.1 to 0.4 relative to the non-slurry. However, the present invention is not limited thereto.
또한, 상기 칼륨 화합물과 비중액을 혼합한 슬러리는 일정량이 중력에 의해 연속적으로 칼륨 화합물 비중 선별 장치로 투입되는데, 이때 투입은 비례 제어 자동 밸브에 의해 조절될 수 있다. In addition, a certain amount of the slurry in which the potassium compound and the non-mass liquid are mixed is continuously fed to the potassium compound specific gravity sorter by gravity, at which time the input can be controlled by the proportional control automatic valve.
상기 칼륨 화합물 슬러리는 칼륨 화합물 비중 선별 장치의 측면 중간 부분으로 일정량이 연속적으로 유입되며, 비중이 가벼운 염화 칼륨은 부상하여 비중 선별 장치 상부의 염화 칼륨 인출구를 통하여 인출되고, 비중이 무거운 그라셀라이트는 하강하여 비중 선별 장치 하부의 글라셀라이트 인출구를 통하여 인출될 수 있다.The potassium compound slurry continuously flows into the middle portion of the side of the potassium compound specific gravity sorter, potassium chloride which is light in specific weight floats and is drawn out through the potassium chloride outlet at the upper part of the specific gravity separator, And can be taken out through the Gracellite outlet of the lower part of the specific gravity sorting device.
상기 분리 인출된 염화 칼륨 슬러리와 그라셀라이트 슬러리는 연속식 고액 분리 장치를 이용하여 연속적으로 각각 고액 분리되고, 회수된 비중액은 비중액 저장 탱크로 보내져 재활용될 수 있다. The separated potassium chloride slurry and the granular slurry separated and drawn out are continuously solid-liquid separated continuously using a continuous-type solid-liquid separator, and the recovered non-selected liquid can be sent to the non-liquid storage tank and recycled.
한편, 상기 분리된 그라셀라이트로부터 황산 칼륨을 추출하는 연속식 황산 칼륨 변환 장치는 그라셀라이트와 포화 염화 칼륨 수용액 정량을 연속적으로 투입하는 원료 자동 투입 장치와; 그라셀라이트로부터 황산 칼륨을 연속적으로 제조하는 연속식 황산 칼륨 반응기와; 반응이 완료된 황산 칼륨 슬러리를 고액 분리하여 황산 칼륨 케익을 회수하는 연속식 고액 분리 장치로 구성될 수 있다. On the other hand, the continuous potassium sulfate converting apparatus for extracting potassium sulfate from the separated grachelite includes: a raw material automatic charging device for continuously supplying the amount of the aqueous solution of sucralite and saturated potassium chloride; A continuous potassium sulfate reactor for continuously producing potassium sulfate from the gracellulose; And a continuous solid-liquid separator for recovering the potassium sulfate cake by solid-liquid separation of the potassium sulfate slurry after completion of the reaction.
상기 연속식 황산 칼륨 반응기는 제1 반응조(A)와 제2 반응조(B) 두 개로 구성된 반응조와; 두 반응조 하부에 위치하여 슬러리를 혼입하여 고속 교반을 통하여 반응을 유도하는 연속식 반응 믹서로 구성될 수 있다. The continuous potassium sulfate reactor comprises a reaction tank composed of two reaction vessels (A) and (B); And a continuous reaction mixer which is located at the bottom of the two reactors and mixes the slurry to induce the reaction through high-speed stirring.
상기 반응조의 경우 A 반응조의 상부로 슬러리가 인입되고, B 반응조와의 사이에 존재하는 격벽 하부에 인출구가 존재하여 A 반응조로부터 B 반응조로 슬러리가 흐르도록 구성되어 있으며, B 반응조에는 A 반응조와의 격벽 반대쪽 격벽 상부에 인출구가 존재하여 A 반응조로부터 흘러 들어온 슬러리가 외부로 흘러나가도록 구성될 수 있다. In the case of the reaction tank, the slurry is drawn into the upper part of the A reaction tank, the outlet exists in the lower part of the partition wall between the A reaction tank and the B reaction tank, and the slurry flows from the A reaction tank to the B reaction tank. There is an outlet at the upper part of the partition wall opposite the partition wall so that the slurry flowing from the A reaction tank flows out to the outside.
상기 연속식 반응 믹서는 B 반응기 하부로부터 A 반응기에서 B 반응기로 흘러들어온 슬러리 중 일부를 인입하여 고속 교반을 통해 반응을 유도한 후 다시 A 반응기 상부로 되돌려 보내도록 구성될 수 있다. The continuous reaction mixer may be configured to introduce a portion of the slurry flowing from the A reactor into the B reactor from the bottom of the B reactor to induce the reaction through high-speed agitation and then return to the upper portion of the A reactor.
따라서 상기 연속식 황산 칼륨 반응기에서 슬러리의 흐름은 A 반응조 상부로 유입되었다가 두 반응조 격벽 하부에 위치한 통로를 통하여 B 반응조로 흘러가서 다시 B 반응조 상부 인출구를 통하여 외부로 흘러가지만 B 반응조 슬러리 중 일부가 연속식 반응 믹서에 의하여 A 반응조로 되돌아가는 구조일 수 있다. Therefore, the slurry flow in the continuous potassium sulfate reactor flows into the upper portion of the reactor A, flows into the reactor B through the passage located at the lower portion of the reactor vessel, flows to the outside through the outlet of the reactor B, And may be returned to the reactor A by a continuous reaction mixer.
상기 연속식 반응 믹스는 회전수 조절을 통하여 인입 및 인출되는 슬러리 량을 조절하여 B 반응조로부터 A 반응조로 되돌아가는 슬러리의 양을 조절할 수 있고, 이를 통하여 전체 반응기 처리 속도를 조절할 수 있는 구조일 수 있다. The continuous reaction mix may control the amount of the slurry returned from the B reactor to the A reactor by controlling the amount of the slurry drawn in and drawn out through the rotation speed control, .
상기 연속식 황산 칼륨 반응기는 다수개의 반응기를 직렬로 연결하여 처리 효율을 증가 시킬 수 있는 구조일 수 있다. The continuous potassium sulfate reactor may be a structure capable of increasing the treatment efficiency by connecting a plurality of reactors in series.
상기 연속식 황산 칼륨 반응기를 통하여 제조된 황산 칼륨 슬러리는 연속식 고액 분리 장치를 이용하여 연속적으로 각각 고액 분리하고, 회수된 염화 칼륨 포화 수용액은 저장 탱크로 보내져 재활용될 수 있다. The potassium sulfate slurry prepared through the continuous potassium sulfate reactor is subjected to continuous solid-liquid separation continuously using a continuous-type solid-liquid separator, and the recovered aqueous solution of saturated potassium chloride is sent to the storage tank and can be recycled.
또한, 상기 염수와 접촉하는 모든 설비는 부식 방지를 위하여 PVC, PE, FRP 등으로 제작될 수 있다. In addition, all facilities in contact with the brine can be made of PVC, PE, FRP, etc. to prevent corrosion.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
상기와 같은 구성으로 이루어진 염수로부터 무부식 연속식 단일상 칼륨화합물 제조 장치의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.The operation of the apparatus for producing a non-corrosive continuous single potassium compound from brine having the above-described structure will be described as follows.
먼저, 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca)이 제거된 염수를 자연 증발시키면 혼합 원료염(NaCl, KCl, Na2SO4·3K2SO4 등)이 석출하고, 석출된 혼합 원료염을 회수하여 건조하고, 분쇄하여 원료를 준비한다. 또한 원료염 슬러리 제조를 위하여 첨가되는 물에 의해 원료염이 녹지 않도록 하기 위하여 염화 나트륨(NaCl) 및 염화 칼륨(KCl)의 포화수용액을 준비한다. 그리고 부선제로 도데실 황산 나트륨(Sodium Dodecyl Sulfate)를 준비한다.First, a lithium (Li), magnesium (Mg), calcium (Ca) is the the removed brine when natural evaporation (such as NaCl, KCl, Na 2 SO 4 · 3K 2 SO 4) mixing the raw material salt precipitation, and the precipitation mixture The raw material salt is recovered, dried and pulverized to prepare a raw material. Also, a saturated aqueous solution of sodium chloride (NaCl) and potassium chloride (KCl) is prepared to prevent the raw material salt from being dissolved by the water added for the preparation of the raw salt slurry. Prepare Sodium Dodecyl Sulfate as a barge.
원료염 분말과 포화 염수 및 부선제를 각각 저장 탱크에 넣고 자동 공급 장치를 통하여 일정량만큼 연속적으로 컨디셔너에 투입시킨 후, 고속 교반을 통하여 충분히 혼합하여 부선액이 원료염 입자 표면에 잘 코팅되도록 한다.The raw salt powder, the saturated salt water and the pre-pellet are respectively put into a storage tank and continuously fed into a conditioner by a predetermined amount through an automatic feeding device, and then mixed thoroughly by high-speed agitation so that the flotation liquid is coated well on the surface of raw salt particles.
컨디셔너에서 원료염과 포화 염수와 부선제를 충분히 혼합시키면 부선제가 원료염 입자의 표면 전하에 의해 칼륨(K) 화합물 입자의 표면에만 코팅이 되고, 부선제가 코팅된 입자는 소수성을 나타내게 된다.When the raw material salt, the saturated salt water and the preheating agent are sufficiently mixed in the conditioner, the side line agent is coated only on the surface of the potassium (K) compound particle by the surface charge of the raw salt particle, and the particle coated with the side line agent becomes hydrophobic.
이렇게 부선제에 의해 전처리된 원료염 슬러리 용액을 슬러리 펌프를 이용하여 연속적으로 칼륨 화합물 부유 선별 장치의 1차 셀에 공급한다.The raw salt slurry thus pretreated by the pretreatment is continuously supplied to the primary cell of the potassium compound flotation screening apparatus by using a slurry pump.
연속식 칼륨 화합물 부유선별장치는 적어도 2개 이상의 셀로 구성되어 있고, 각 셀에는 용액 내에서 회전을 통하여 진공을 유발시켜 공기를 유입시키고, 유입된 공기로 기포를 만들어 주는 디퓨저가 장착되어 있다. 이러한 디퓨저는 공기 유입 조절 밸브를 통하여 공기 유입량을 조절할 수 있도록 되어 있고, 회전 속도를 10 내지 200 rpm 으로 변화시키며 공기 유입량 및 기포 생성량을 조절할 수 있게 되어 있다. The continuous potassium compound floating sorting apparatus is composed of at least two cells, and each cell is equipped with a diffuser which induces a vacuum through rotation in the solution to introduce air and bubbles with the introduced air. The diffuser is capable of regulating the amount of air inflow through the air inflow control valve, and is capable of controlling the amount of air inflow and bubble generation by changing the rotation speed from 10 to 200 rpm.
또한 셀 하부에는 초음파 진동을 통하여 용액 중에서 칼륨(K) 화합물 입자와 염화나트륨(NaCl) 입자를 신속히 분리될 수 있도록 하여 칼륨 화합물 회수 수율과 순도를 향상시키는 부상 어시스트가 장착되어 있다.The bottom of the cell is equipped with a float assist to improve the recovery rate and purity of potassium compounds by allowing rapid separation of potassium (K) compound particles and sodium chloride (NaCl) particles in solution through ultrasonic vibration.
연속식 칼륨 화합물 부유 선별 장치의 1차 셀에 공급된 원료염 슬러리 하부에 디퓨저에 의해 기포가 생성되면 기포가 슬러리 용액 상부로 부상하면서 부선제에 의하여 소수성이된 칼륨(K) 화합물 입자를 기포에 붙어 같이 부상하게 된다.When bubbles are generated by the diffuser under the raw salt slurry supplied to the primary cell of the continuous potassium compound floating sorting apparatus, the bubbles float to the upper part of the slurry solution and the potassium (K) compound particles which become hydrophobic by the pre- It comes to rise together.
부상된 칼륨(K) 화합물은 스크레퍼에 의해 회수되고, 잔여 슬러리는 셀 측면에 형성된 유로를 통하여 2차 셀로 넘어가게 되며, 1차 셀에서 다 회수되지 못한 칼륨 화합물이 2차 셀에서 1차 셀과 동일한 조작으로 다시 한번 회수된다. 동일한 방법으로 3차 셀과 4차 셀을 지나면서 슬러리 중에 칼륨 화합물은 90% 이상 회수되게 되고, 회수율을 더 높이기 위해서 셀의 개수를 더 추가 할 수도 있다. The floating potassium (K) compound is recovered by a scraper, and the remaining slurry is passed to the secondary cell through a flow path formed on the side of the cell. The potassium compound, which has not been recovered in the primary cell, It is once again recovered by the same operation. In the same way, more than 90% of the potassium compounds are recovered in the slurry passing through the tertiary cell and the fourth cell, and the number of cells may be further added to increase the recovery rate.
한편 회수된 칼륨 화합물은 세척용 셀로 들어가 다시 한번 분리선별 셀에서와 동일한 처리를 해줌으로서 순도를 향상시킬 수 있다.On the other hand, the recovered potassium compound enters the cell for washing, and the purity can be improved by performing the same treatment as in the separation sorting cell once again.
회수되어 세척까지 완료된 칼륨 화합물 슬러리는 연속식 고액 분리 장치를 통하여 칼륨 화합물 케익은 회수하고, 남은 포화염수 여액은 다시 공정에 재활용된다.The recovered potassium compound slurry is recovered from the potassium compound cake through a continuous solid-liquid separator, and the remaining saturated brine filtrate is recycled to the process.
한편 칼륨 화합물이 회수되고 남은 잔여 슬러리는 동일하게 연속식 고액 분리 장치를 통하여 염화나트륨(NaCl) 케익과 포화염수로 분리되고, 포화 염수는 공정 중에 재활용된다.Meanwhile, the remaining slurry after the recovery of the potassium compound is separated into sodium chloride (NaCl) cake and saturated brine by the same continuous liquid-solid separator, and the saturated brine is recycled during the process.
회수된 칼륨 화합물 케익은 단일상의 염화 칼륨과 그라셀라이트로 분리하여 회수하기 위하여 연속식 칼륨 화합물 분리 선별 장치로 넘어 간다.The recovered potassium compound cake is passed to a continuous potassium compound separation screening device for separation and recovery into a single phase of potassium chloride and sucrose.
연속식 칼륨 화합물 일괄 회수 장치에 의해 회수된 칼륨 화합물 케익은 미리 준비된 비중액과 함께 일정한 투입 속도로 연속적으로 연속식 칼륨 화합물 분리 선별 장치의 혼합기로 투입되어, 혼합기 내의 교반기에 의하여 균일하게 혼합된다. The potassium compound cake recovered by the continuous potassium compound collecting device is continuously fed into the mixer of the continuous potassium compound separation and sorting device at a predetermined feed rate together with the previously prepared specific gravity solution and mixed uniformly by the stirrer in the mixer.
이때 사용되는 비중액은 염화칼륨 (비중 1.99)과 그라셀라이트 (비중 2.70)의 분리 효율을 극대화하기 위하여 두 물질의 비중에 중간치인 2.3 내지 2.4이 되도록 만들어 사용하고, 이 비중액은 유기 용매인 테트라브로모에탄(Tetrabromoethane, 비중 2.96)과 카본테트라크롤라이드(Carbon Tetrachloride, 비중 1.58)를 일정 비율로 섞어 원하는 비중이 되도록 만들어 질 수 있다. In order to maximize the separation efficiency between potassium chloride (specific gravity 1.99) and gracellite (specific gravity 2.70), the specific gravity solution used in this case is made to have a median value of 2.3 to 2.4 in the specific gravity of the two materials. Tetrabromoethane (specific gravity: 2.96) and Carbon Tetrachloride (specific gravity: 1.58) can be mixed at a certain ratio to obtain a desired specific gravity.
혼합기에서 균일하게 혼합된 칼륨 화합물 슬러리는 설비의 중력을 이용하여 일정한 속도로 연속식 칼륨 화합물 비중 선별 장치로 투입된다.The potassium compound slurry uniformly mixed in the mixer is fed to the continuous potassium compound non-sorbent separator at a constant rate using the gravity of the equipment.
이때 분리 조건 확립을 위한 슬러리 투입속도 조절은 혼합기 하부에 장착된 비례 제어 자동 밸브를 조작하여 조절 할 수 있다.At this time, the slurry input speed control for establishing the separation condition can be adjusted by operating a proportional control automatic valve mounted at the bottom of the mixer.
일정한 속도로 연속식 칼륨 화합물 비중 선별 장치로 투입된 칼륨 화합물 슬러리는 비중차에 의해 염화 칼륨 입자는 상부로 부상하게 되고, 부상된 염화 칼륨 슬러리는 상부의 인출구로 인출된다.The potassium compound slurry injected into the continuous potassium compound nonaqueous separator at a constant rate causes the potassium chloride particles to rise to the top due to the specific gravity difference, and the floated potassium chloride slurry is drawn to the top outlet.
또한, 비중이 큰 그라셀라이트 입자는 하부로 하강하게 되며, 하부로 하강한 그라셀라이트 슬러리는 하부에 위치한 인출구로 인출된다.In addition, the gracellite particles having a high specific gravity are lowered to the bottom, and the gracellite slurry descending to the bottom is drawn out to the lower outlet.
연속식 칼륨 화합물 비중 선별 장치의 상하부 인출구로부터 인출된 염화 칼륨 슬러리와 그라셀라이트 슬러리는 각각 연속식 고액 분리 장치로 인입되어 염화 칼륨 및 그라셀라이트가 케익 상태로 회수되고, 분리된 비중액은 비중액 저장 탱크로 유입시켜 재활용 한다.The potassium chloride slurry drawn out from the upper and lower outlets of the continuous potassium-based non-specific gravity separator and the slurry of the granite were respectively introduced into the continuous type solid-liquid separator to recover the potassium chloride and the sucralite in a cake state, Enter the liquid storage tank for recycling.
여기서 회수된 염화 칼륨 케익은 최종적으로 제품화 하고, 함께 회수된 그라셀라이트 케익은 단일상의 황산칼륨을 추출하기 위하여 연속식 황산 칼륨 변환기로 넘어간다.The recovered potassium chloride cake is finally commercialized, and the recovered sucralite cake is passed to a continuous potassium sulfate converter to extract a single phase of potassium sulfate.
그라셀라이트 케익을 미리 준비된 염화 칼륨 포화 수용액과 함께 저장 탱크에서 해교시켜 슬러리로 만들고, 이 슬러리를 일정한 속도로 연속적으로 연속식 황산 칼륨 반응기의 A 반응조 상부로 투입한다. The Gracellite cake is triturated in a storage tank with a previously prepared saturated aqueous solution of potassium chloride to form a slurry, and this slurry is continuously introduced into the top of the A reactor of the continuous potassium sulfate reactor at a constant rate.
투입된 그라셀라이트 슬러리는 B 반응조와의 사이에 존재하는 격벽 하부에 인출구를 통하여 B 반응조로 이동한다. The charged granular slurry moves to the bottom of the partition wall between the B reactor and the B reactor through the outlet.
B 반응조로 이동된 슬러리 중 일부는 A 반응조와의 격벽에 반대쪽 격벽의 상부에 위치하는 인출구를 통하여 다음 반응조로 넘어가고, 다른 일부의 슬러리는 B 반응조 하부에 위치한 인입구를 통하여 연속식 반응 믹서로 인입된다.Part of the slurry moved to the reaction tank B is transferred to the next reaction tank through the outlet located at the upper part of the opposite partition wall to the partition wall of the reaction tank A and the other slurry is introduced into the continuous reaction mixer through the inlet located at the bottom of the reaction tank B do.
연속식 반응 믹서로 인입된 슬러리는 고속 교반을 통하여 황산 칼륨 추출 반응을 유도하고, 다시 A 반응조 상부에 위치한 인입구를 통하여 A 반응조로 되돌아 간다.The slurry introduced into the continuous reaction mixer induces the potassium sulfate extraction reaction through the high-speed agitation and is returned to the A reactor through the inlet located at the top of the A reactor.
상기 연속식 황산 칼륨 반응기는 상기와 같이 다음 반응조로 이동한 슬러리 중 일부를 다시 이전 반응조로 이동시킴으로서 전체적인 슬러리 이동속도를 제어할 수 있고, 이를 통하여 황산 칼륨 추출을 위한 반응시간을 확보할 수 있다,The continuous potassium sulfate reactor can control the overall slurry movement speed by moving a part of the slurry moved to the next reaction tank to the previous reaction vessel as described above, thereby securing a reaction time for potassium sulfate extraction.
이러한 슬러리 이동 속도 제어는 연속식 반응 믹서의 회전수를 조절하여 이전 반응조로 되돌아가는 슬러리 양을 조절함으로서 달성할 수 있다. This slurry movement speed control can be achieved by controlling the number of revolutions of the continuous reaction mixer and controlling the amount of slurry returned to the previous reaction vessel.
상기와 같이 A 반응조, B 반응조 및 연속식 반응 믹서로 구성된 연속식 황산 칼륨 반응기 다수 개를 직렬로 연결하여 전체 반응기를 구성할 수 있다. As described above, a plurality of continuous potassium sulfate reactors composed of the A reactor, the B reactor, and the continuous reaction mixer may be connected in series to constitute the entire reactor.
연속식 황산 칼륨 반응기의 최종 반응조를 통하여 인출된 슬러리는 연속식 고액 분리 장치를 통하여 황산칼륨 케익을 획득하고, 이를 최종적으로 제품화 한다.The slurry withdrawn through the final reaction tank of the continuous potassium sulfate reactor obtains a potassium sulfate cake through a continuous solid-liquid separator and finally commercializes it.
또한 고액 분리된 염화 칼륨 포화 수용액은 저장 탱크로 보내어 재활용할 수 있다.
In addition, a saturated aqueous solution of potassium chloride can be sent to a storage tank for recycling.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, And falls within the scope of the invention.
3-1 : 연속식 칼륨 화합물 일괄 회수장치 선별 셀
3-2 : 디퓨저
3-3 : 스크레퍼
3-4 : 부상 어시스터
5-1 : 혼합기
5-2 : 교반기
5-3 : 비례제어 자동밸브
5-4 : 연속식 칼륨 화합물 비중선별장치
5-5 : 염화칼륨 슬러리 인출구
5-6 : 글라셀라이트 슬러리 인출구
7-1 : A 반응조
7-2 : B 반응조
7-3 : A 반응조 인출구
7-4 : B 반응조 인출구
7-5 : 연속식 반응 믹서3-1: Continuous potassium compound collecting device selection cell
3-2: Diffuser
3-3: Scraper
3-4: Floating Agent
5-1: Mixer
5-2: Stirrer
5-3: Proportional control automatic valve
5-4: Continuous potassium compound specific gravity sorter
5-5: Slurry outlet of potassium chloride
5-6: Glucelite slurry outlet
7-1: Reaction tank A
7-2: Reactor B
7-3: A reactor outlet
7-4: B reactor outlet
7-5: Continuous Reaction Mixer
Claims (23)
상기 전처리된 혼합 원료염으로부터 칼륨 화합물을 연속하여 분리 회수하는 연속식 칼륨 화합물 일괄 회수 장치;
상기 회수된 칼륨 화합물로부터 염화 칼륨과 그라셀라이트(Na2SO4·3K2SO4)를 연속 분리 선별하는 연속식 칼륨 화합물 분리 선별 장치; 및
상기 분리된 그라셀라이트로부터 황산 칼륨을 추출하는 연속식 황산 칼륨 변환 장치;
를 포함하는 칼륨 화합물 제조 장치.
A continuous pretreatment apparatus comprising a crushing section, a crushing section, and a particle size separating section for processing a mixed raw material salt obtained by extracting lithium, magnesium, and calcium from brine with a particle size that facilitates separation and selection;
A continuous potassium compound collecting device for continuously separating and recovering a potassium compound from the pretreated mixed raw material salt;
A continuous potassium compound separation and separation apparatus for continuously separating and separating potassium chloride and gracellite (Na 2 SO 4 .3K 2 SO 4 ) from the recovered potassium compound; And
A continuous potassium sulfate converting apparatus for extracting potassium sulfate from the separated grachelite;
≪ / RTI >
상기 연속식 칼륨 화합물 일괄 회수 장치는,
상기 혼합 원료염, 포화 염수, 부선제를 연속식 칼륨 화합물 부유 선별 장치 로 자동 투입하는 원료 자동 투입 장치;
상기 혼합 원료염과 상기 포화 염수를 혼합하여 슬러리를 만들고 여기에 상기 부선제를 혼합하여 주는 컨디셔너;
상기 혼합 원료염, 상기 포화 염수 및 상기 부선제가 혼합된 슬러리 용액에 기포를 주입하여 칼륨 화합물를 부상시켜 선별하는 연속식 칼륨 화합물 부유 선별 장치; 및
상기 선별된 칼륨 화합물과 잔여 슬러리를 고액 분리하는 연속식 고액 분리 장치;를 포함하는 것인 칼륨 화합물 제조 장치.
The method according to claim 1,
In the continuous potassium compound collecting apparatus,
A raw material automatic injecting device for automatically injecting the mixed raw material salt, saturated brine, and noxious agent into a continuous potassium compound floating sorting device;
A conditioner that mixes the mixed raw material salt and the saturated brine to prepare a slurry and mix the mixed raw material salt with the saturated salt water;
A continuous potassium compound floating sorting apparatus for injecting bubbles into a slurry solution obtained by mixing the mixed raw material salt, the saturated brine, and the by-passageway to float potassium compounds and sorting them; And
And a continuous solid-liquid separation device for separating the selected potassium compound and the remaining slurry into solid-liquid separation.
상기 혼합 원료염과 상기 포화 염수를 혼합하여 슬러리를 만들고 여기에 상기 부선제를 혼합하여 주는 컨디셔너;에서,
상기 포화 염수 대비 상기 혼합 원료염을 0.1 내지 0.2 중량비로 투입하는 것인 칼륨 화합물 제조 장치.
3. The method of claim 2,
A conditioner for mixing the mixed raw material salt and the saturated brine to prepare a slurry and mixing the mixed raw material salt with the saturated saline solution,
And the mixed raw material salt is added at a ratio of 0.1 to 0.2 by weight relative to the saturated brine.
상기 부선제는 도데실 황산 나트륨(Sodium Dodecyl Sulfate)인 것인 칼륨 화합물 제조 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the pre-boiling agent is sodium dodecyl sulfate.
상기 부선제는 슬러리 용액 대비 0.01 내지 0.05 중량비로 투입되는 것인 칼륨 화합물 제조 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the buoyant agent is added at a rate of 0.01 to 0.05 weight ratio to the slurry solution.
상기 연속식 칼륨 화합물 부유 선별 장치는,
선별이 이루어지는 다수개의 셀;
상기 셀 각각에 장착되어 회전하면서 외부의 공기를 빨아드려 상기 슬러리 용액 내에서 작은 기포를 형성시키는 디퓨저;
부상된 칼륨 화합물을 회수하는 스크래퍼; 및
상기 셀 하단에서 초음파 진동을 주어 분리 효율과 순도를 향상시키는 부상 어시스터;를 포함하는 것인 칼륨 화합물 제조 장치.
3. The method of claim 2,
The continuous potassium compound floating sorting apparatus comprises:
A plurality of cells for sorting;
A diffuser installed in each of the cells and rotating to suck outside air to form small bubbles in the slurry solution;
A scraper to recover the floated potassium compound; And
And a floatation cascade that applies ultrasonic vibration at the lower end of the cell to improve separation efficiency and purity.
상기 셀은 서로 유로가 연결되어 있어 선별이 완료되지 못한 슬러리 용액을 다음 셀로 넘겨 추가로 선별을 시도 할 수 있고,
상기 분리 선별된 슬러리 용액을 다음 셀로 넘겨 칼륨 화합물의 순도를 향상 시킬 수 있는 구조인 것인 칼륨 화합물 제조 장치.
The method according to claim 6,
The cells may be further screened by handing over the slurry solution that has not been sorted since the channels are connected to each other to the next cell,
And the purity of the potassium compound can be improved by passing the separated slurry solution to the next cell.
상기 디퓨저는 공기 유입 조절 밸브를 포함하고, 이를 통해 기포의 양을 조절하는 것인 칼륨 화합물 제조 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the diffuser comprises an air inflow control valve through which the amount of bubbles is regulated.
상기 디퓨저의 회전속도는 분당 10 내지 200 인 것인 칼륨 화합물 제조 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the rotating speed of the diffuser is 10 to 200 per minute.
상기 선별된 칼륨 화합물과 잔여 슬러리를 고액 분리하는 연속식 고액 분리 장치;를 통해 분리된 여액은 포화 염수를 포함하고,
상기 포화 염수를 포함하는 여액은, 상기 원료 자동 투입 장치;에 재사용되는 것인 칼륨 화합물 제조 장치.
3. The method of claim 2,
The filtrate separated through the continuous-type solid-liquid separator for solid-liquid separation of the selected potassium compound and the remaining slurry contains saturated brine,
Wherein the filtrate containing the saturated brine is reused in the raw material automatic injecting apparatus.
상기 연속식 칼륨 화합물 분리 선별 장치;는,
칼륨 화합물 및 비중액을 혼합기로 자동 투입하는 원료 자동 투입 장치;
상기 투입된 칼륨 화합물과 비중액을 혼합하여 슬러리로 만드는 혼합기;
상기 칼륨 화합물의 비중차를 이용하여 연속적으로 염화 칼륨과 그라셀라이트를 분리하는 연속식 칼륨 화합물 비중 선별 장치; 및
상기 선별된 염화 칼륨과 그라셀라이트를 각각 고액 분리는 연속식 고액 분리 장치;를 포함하는 것인 칼륨 화합물 제조 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the continuous potassium compound separation and sorting apparatus comprises:
An automatic feedstock feeding device for automatically feeding a potassium compound and a specific gravity fluid into a mixer;
A mixer for mixing the charged potassium compound and a non-mass liquid to form a slurry;
A continuous potassium compound non-sorption apparatus for continuously separating potassium chloride and graphite using the specific gravity difference of the potassium compound; And
Wherein the solid-liquid separation of the selected potassium chloride and the sucralite is carried out by a continuous type solid-liquid separation apparatus.
상기 비중액의 비중은 2.3 내지 2.4인 것인 칼륨 화합물 제조 장치.
12. The method of claim 11,
Wherein the specific gravity of the specific gravity solution is 2.3 to 2.4.
상기 투입된 칼륨 화합물과 비중액을 혼합하여 슬러리로 만드는 혼합기;에서,
상기 비중액 대비 칼륨 화합물은 0.1 내지 0.4 중량비인 것인 칼륨 화합물 제조 장치.
12. The method of claim 11,
A mixer for mixing the charged potassium compound and a non-mass liquid to form a slurry,
Wherein the potassium compound is in a ratio of 0.1 to 0.4 by weight relative to the non-specific weight.
상기 혼합기에서 연속식 칼륨 화합물 비중 선별 장치로 투입되는 슬러리의 양을 일정한 속도로 조절하기 위한 비례 제어 자동 밸브를 더 포함하는 것인 칼륨 화합물 제조 장치.
12. The method of claim 11,
Further comprising a proportional control automatic valve for regulating the amount of slurry to be fed into the continuous potassium compound non-sorptive sorter in said mixer at a constant rate.
상기 칼륨 화합물 비중 선별 장치 중간 부분으로, 상기 칼륨 화합물 슬러리가 연속적으로 유입되며,
비중이 가벼운 염화 칼륨이 부상하여 인출되는 비중 선별 장치 상부의 염화 칼륨 인출구; 및
비중이 무거운 그라셀라이트가 하강하여 인출되는 비중 선별 장치 하부의 그라셀라이트 인출구;를 더 포함하는 것인 칼륨 화합물 제조 장치.
12. The method of claim 11,
The potassium compound slurry is continuously introduced into the middle portion of the non-selective potassium compound separating apparatus,
A potassium chloride outlet on the upper portion of the specific gravity separating apparatus in which potassium chloride of a specific gravity is floated and drawn out; And
And a gracellite outlet at the bottom of the specific gravity sorter wherein gracerite having a heavy specific gravity is drawn down and withdrawn.
상기 선별된 염화 칼륨과 그라셀라이트를 각각 고액 분리는 연속식 고액 분리 장치;에 의해 분리된 여액은 비중액을 포함하고,
상기 비중액을 포함하는 여액은 상기 칼륨 화합물 및 비중액을 혼합기로 자동 투입하는 원료 자동 투입 장치;에 재사용되는 것인 칼륨 화합물 제조 장치.
12. The method of claim 11,
The solid-liquid separation of the selected potassium chloride and the granulite is carried out by a continuous-type solid-liquid separation apparatus,
Wherein the filtrate containing the non-mass liquid is reused in a raw material automatic injecting apparatus for automatically injecting the potassium compound and the non-mass liquid into a mixer.
상기 분리된 그라셀라이트로부터 황산 칼륨을 추출하는 연속식 황산 칼륨 변환 장치;는,
상기 분리된 그라셀라이트와 포화 염화 칼륨 수용액을 연속적으로 투입하는 원료 자동 투입 장치;
상기 그라셀라이트로부터 황산 칼륨을 제조하는 연속식 황산 칼륨 반응기; 및
상기 제조된 황산 칼륨을 고액 분리하는 고액 분리 장치를 포함하는 것인 칼륨 화합물 제조 장치.
The method according to claim 1,
A continuous potassium sulfate conversion apparatus for extracting potassium sulfate from the separated grachelite,
A raw material automatic feeder for continuously feeding the separated gracellulose and a saturated aqueous potassium chloride solution;
A continuous potassium sulfate reactor for producing potassium sulfate from the above-mentioned sucralite; And
And a solid-liquid separator for solid-liquid separating the prepared potassium sulfate.
상기 그라셀라이트로부터 황산 칼륨을 제조하는 연속식 황산 칼륨 반응기;는,
제1 반응조 및 제2 반응조를 포함하고,
상기 제1 및 제2 반응조 하부에 위치하여 슬러리를 인입 후 교반하여 반응을 유도하는 연속식 반응 믹서를 포함하는 것인 칼륨 화합물 제조 장치.
18. The method of claim 17,
A continuous potassium sulfate reactor for producing potassium sulfate from the above-
A first reaction tank and a second reaction tank,
And a continuous type reaction mixer located below the first and second reaction vessels to induce a reaction by introducing slurry and stirring the mixture.
상기 제1 반응조 및 제2 반응조는
제1 반응조와 제2 반응조 사이에 위치하는 격벽;
상기 격벽 하부에 위치하는 유로; 및
상기 유로가 위치하는 격벽의 타측벽 상부에 위치하는 인출구;를 포함하고,
제1 반응조는 상부에서 슬러리가 인입되고, 제2 반응조와의 사이에 존재하는 격벽 하부의 유로를 통해 제1 반응조로부터 제2 반응조로 슬러리가 흐르도록 구성되며, 제2 반응조에는 상기 격벽 타측벽 상부에 인출구가 존재하여 제1 반응조로부터 흘러 들어온 슬러리가 외부로 흘러나가도록 구성되는 것인 칼륨 화합물 제조 장치.
19. The method of claim 18,
The first reaction tank and the second reaction tank
A partition located between the first reaction vessel and the second reaction vessel;
A flow path located below the partition wall; And
And a discharge port located above the other side wall of the partition where the flow path is located,
The first reaction tank is configured such that the slurry is drawn in from the upper portion and the slurry flows from the first reaction tank to the second reaction tank through the flow path of the lower part of the partition between the second reaction tank and the second reaction tank, And the slurry flowing out of the first reaction tank flows out to the outside.
상기 연속식 반응 믹서는,
상기 제2 반응기 하부로부터 슬러리 중 일부를 인입 후 교반하여 반응을 유도한 후 다시 제1 반응기 상부로 되돌려 보내도록 구성되는 것인 칼륨 화합물 제조 장치.
19. The method of claim 18,
Wherein the continuous reaction mixer comprises:
Wherein a part of the slurry is introduced from the lower part of the second reactor and then stirred to induce the reaction, and then returned to the upper part of the first reactor.
상기 연속식 반응 믹서는,
회전수 조절을 통하여 인입 및 인출되는 슬러리 양이 조절하는 것인 칼륨 화합물 제조 장치.
21. The method of claim 20,
Wherein the continuous reaction mixer comprises:
Wherein the amount of slurry introduced and drawn through the rotation speed control is controlled.
상기 연속식 황산 칼륨 반응기는 다수개의 반응기가 직렬로 연결된 구조인 것인 칼륨 화합물 제조 장치.
18. The method of claim 17,
Wherein the continuous potassium sulfate reactor is a structure in which a plurality of reactors are connected in series.
상기 제조된 황산 칼륨을 고액 분리하는 고액 분리 장치;를 통해 분리된 여액은 포화 염화 칼륨 수용액을 포함하고,
상기 포화 염화 칼륨 수용액이 포함된 여액은 상기 분리된 그라셀라이트와 포화 염화 칼륨 수용액을 연속적으로 투입하는 원료 자동 투입 장치에 재사용되는 것인 칼륨 화합물 제조 장치.18. The method of claim 17,
The filtrate separated through the solid-liquid separating device for separating the prepared potassium sulfate into a solid-liquid separator contains a saturated aqueous potassium chloride solution,
Wherein the filtrate containing the saturated aqueous potassium chloride solution is reused in a raw material automatic feeder for continuously feeding the separated gracellite and saturated aqueous potassium chloride solution.
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