NL8200869A

NL8200869A - Werkwijze voor de behandeling van carnallietmineralen.

Info

Publication number: NL8200869A
Application number: NL8200869A
Authority: NL
Original assignee: Alsace Mines Potasse
Priority date: 1981-03-05
Filing date: 1982-03-03
Publication date: 1982-10-01
Also published as: SU1153823A3; OA07036A; ES8303248A1; US4504092A; FR2501181A1; DE3207635C2; FR2501181B1; BR8201150A; IT1148103B; CA1185797A; DE3207635A1; IT8247907A0; ES510128A0

Description

* <* • VO 3118 ft

Werkwijze voor de behandeling van carnallietmineralen.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de behandeling van carnallietmineralen ten einde het daarin aanwezige kaliumchloride te winnen.

Camalliet is een zont met de volgende samenstelling: 5 KC1, MgClg» óHgO. Het wordt in min of meer grote hoeveelheid als verontreiniging aangetroffen in bepaalde kalibeddingen. Het kan ook het belangrijkste mineraal van andere beddingen vormen. Anderzijds kristalliseert het uit natuurlijke pekelsamenstellingen. Het komt steeds voor in combinatie met een bepaalde hoeveelheid natriumchloride.

10 Om camalliet te behandelen, ongeacht zijn herkomst, brengt men het in contact met een moederloog voor het ontsluiten van de kristallijne structuur. Deze moederloog omvat MgCl2, KC1 en HaCl, zodat kalium- én natriumchloride worden neergeslagen in een oplossing van magnesiumchloride die is verzadigd met KC1 en HaCl. Ha deze ontslui-15 ting wint men dus, in de vorm van een vast produkt, een mengsel van. natrium- en kaliumchloride, dat gewoonlijk "kunstmatig sylviniet" wordt genoemd. Men behandelt dit sylviniet op bekende wijze door flotatie of oplossen voor het verkrijgen van kaliumchloride met een commercieel gehalte aan KC1.

20 Wanneer camalliet zich in een earnallietbedding of -laag bevindt, kan men de bedding, exploiteren, volgens aan het mineraal . aangepaste ontginningstechnieken en vervolgens het mineraal boven de grond ontsluiten in contact met een moederloog, ten einde kunstmatig sylviniet te verkrijgen. Men heeft ook voorgesteld om het camalliet in de 25 mijn zelf op te lossen door een moederloog met een zodanige samenstelling, dat het camalliet wordt opgelost zonder te worden afgebroken, in de bedding te injecteren. De verkregen oplossing wordt vervolgens naar boven gepompt en daarna door indamping geconcentreerd, ten einde het car-nalliet opnieuw te kristalliseren. Men behandelt het neergeslagen camal-30 liet vervolgens als hierboven beschreven voor het verkrijgen van kunstmatig sylviniet. Volgens dit procédé, waarbij onder de grond wordt opgelost, wordt een grote hoeveelheid pekel verbruikt en derhalve is er een grote hoeveelheid energie nodig om deze pekel in te dampen en het camalliet opnieuw te kristalliseren.

35 8200869 2

Ten einde het gebruik van grote hoeveelheden pekel te vermijden, die men daarna moet concentreden, heeft men geprobeerd om de ontsluiting van het camalliet onder de grond uit te voeren en het kunstmatige sylviniet direct uit de gevormde holte te verwijderen. In dat ge-5 val zet het sylviniet zich evenwel af op de wanden en óp de bodem van de holten en kan dan, behalve plaatselijk, niet meer in de vorm van een brij worden gebracht of weer in suspensie worden gebracht. Deze techniek laat dus tot op heden slechts toe om het magnesiumchloride en het kalium-chloride te winnen die zijn opgelost in de pekel afkomstig van de ontslui-10 ting van het camalliet.

Het kaliumchloride, dat men aldus kan winnen, bedraagt slechts 15 tot 20# van de totale hoeveelheid die in het behandelde mineraal aanwezig is.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werk-15 wijze voor de behandeling van carnallietmineraal, waardoor het mogelijk is om het sylviniet, verkregen door het in situ ontsluiten van caraalliet-houdende lagen, praktisch volledig te winnen.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de behandeling van caraallietmineraal, waarbij men dit mine-20 raai in contact brengt met een moederloog voor de ontsluiting die een geschikt gehalte heeft aan MgClg, KC1 en NaCl, voor het neerslaan van kunstmatig sylviniet. in een oplossing van magnesiumchloride die verzadigd is met KC1 en NaCl, en wordt gekenmerkt doordat men aan de pekel voor de ontsluiting een collector toevoegt voor het doen floteren van het 25 kaliumchloride, alsmede een toevoegstof die in staat is om in de pekel een gasontwikkeling te veroorzaken.

Men heeft nl. waargenomen dat de collector zich vast-zet op de kaliumchloridekiem, wanneer deze zich vormt ten gevolge van de ontsluiting van het camallietmineraal. Men verkrijgt aldus direct een 30 kaliumchloridekorrel, die tegelijk hydrofoob en aerofiel is. Aan de andere kant zetten de door.de gasontwikkeling gevormde bellen zich bij voorkeur vast op het kaliumchloride, dat door de collector aerofiel is geworden, en nemen dit samen met het HaCl mee naar het oppervlak van de pekel.

35 Deze werkwijze kan worden toegepast in alle inrichtin gen, waarbij men een camallietmineraal in een pekel ontsluit voor het 8200869 3 verkrijgen van een neerslag van kunstmatig sylviniet. Deze werkwijze heeft immers het voordeel tegelijk de ontsluiting van. het carnalliet en de afscheiding van het sylviniet te bewerkstelligen. Zij is bijzonder gunstig wanneer men de ontsluiting van het mineraal in situ, uitvoert. Men 5 doet immers een brij van sylviniet naar het oppervlak stijgen, die natrium- en kaliumchloride bevat, welke tijdens- de ontsluiting zijn neergeslagen. Er vindt dus een voorafgaande concentratie van het sylviniet plaats in de holte en het naar boven gebrachte sylviniet is derhalve verrijkt.

10 De collector voor kaliumchloride kan iedere bekende col lector zijn voor het behandelen door flotatie van. het sylviniet. De collector is b.v. een vet amine of een mengsel van vetaminen met 12 - 20 koolstof at omen of een zout van deze arninen of mengsels van aminen. Dat zout is in het bijzonder het chloorhydraat. of het acetaat.

15 De toevoegstof welke in staat is om gas ontwikkeling in de pekel te veroorzaken, kan een bicarbonaat zijn of een azonitrile, een Üf-uitrosoderivaat of een peroxyde in aangepast' milieu. Men gebruikt meer in het bijzonder een industrieel produkt, dat niet reageert met de bestanddelen van het mineraal, zoals waterstofperoxyde, b.v. in de vorm van 20 een wat erstofsuperoxyde-oplos sing. Er wordt opgemerkt, dat de ontsluiting van het waterstofperoxyde wordt begunstigd door de sterke ionenconcentratie van de pekel.

De gebruikte hoeveelheden collector zijn in het algemeen gelegen tussen 200 en 300.0 g per ton gewonnen KC1.

25 De hoeveelheid van de toevoegstof die in staat is om gasontwikkeling in de pekel te veroorzaken, varieert van de ene toevoeg— stof tot de andere. In het geval van een waterstofsuperoxyde-oplossing bedraagt zij ongeveer 10 tot 100 kg HgO^ per ton gewonnen KC1.

In het geval, dat men het camallietmineraal in situ ont-30 sluit injecteert men in de holte hetzij afzonderlijk, hetzij via een enkele leiding enerzijds de pekel en anderzijds de collector en de toevoegstof die in staat is gasontwikkeling in de pekel te veroorzaken. De collector en de gasbellen zetten zich bij voorkeur vast op het neergeslagen KOI en slepen dit, samen met NaCl, in de vorm van schuim mee naar 35 het oppervlak van de pekel in de holte. Dit schuim wordt meegesleept door de opstijgende pekelstroom, die naar boven komt naar een leiding die 8200869 k daarvoor is voorzien. Boven de grond scheidt men het schuim af van de pekel. Het schuim, dat het kunstmatige sylviniet Bevat, wordt verrijkt aan KC1, hetzij door eenvoudig te wassen, hetzij door toepassing van andere "bekende procédé’s voor het verkrijgen van een KC1 met een commercieel 5 gehalte.

Een fractie van de van het schuim afgescheiden pekel kan opnieuw in de holte worden geïnjecteerd voor het verzekeren-van een passende opstijgende stroom. Deze recirculering maakt tevens het opnieuw injecteren mogelijk van hoeveelheden collector of toevoegstof die in 10 staat is gasontwikkeling te veroorzaken, die niet hebben gereageerd, en aldus het verbruik van reactiecomponenten te beperken.

De onderstaande voorbeelden dienen ter nadere toelichting van de uitvinding.

Voorbeeld I

15 Men verbrijzelde op grove wijze 100 g camalliet met de volgende gemiddelde samenstelling:

MgCl2 31,1% KOI 2k,Q% h2o ’ 36,0£ 20 MaCl 7,5$ en men mengde de verkregen brokken in een vat met een oplossing, die was 3 3 samengesteld uit b5 cm water, 3 cm waterstofsuperoxyde-oplossing met

O

110 volumedelen, en 2 cnr van een 1$'s oplossing van vetamineacetaat. Om het sylviniet te winnen liet men met een debiet van 500 cm /uur een mag-25 nesiumpekel circuleren, die was verzadigd met KC1 en NaCl en die 300 g/l MgCl2 bevatte. Men hield de samenstelling van de gerecirculeerde pekel constant; er vormde zich een schuim, dat men won en droogde.

Men verkreeg aldus een droog, door flotatie gewonnen concentraat met de volgende samenstelling (in gewicht): 30 KC1 . . 18,Oil· g

HaCl 0,25 g

MgCl2 0,T2 g

Het door flotatie gewonnen concentraat had een gehalte van 92,5$ aan KD1. Het gedroogde residu had de volgende samenstelling: 35 Kül 3,25 g

NaCl 5,T0 g 8200869 5

MgClg 0,19 S

De opbrengst van het winnen van KD1 ten opzichte van het in het mineraal aanwezige KC1 bedroeg- 72,5#·

Voorbeeld II

5 ' Ia een blok camallietmineraal van 11 x 19 x 19 cm maak te men een gat, waarin men een buis plaatste voor het injecteren van pekel voor de ontsluiting en een andere buis voor het extraheren van de 3 door ontsluiting verkregen brij. Met een debiet van k2.0 cm /uur injecteerde men ih de holte een magnesiumpekel met de volgende samenstelling: 10 MgCl2 252 g/1 KC1 59 g/1

HaCl 56 g/1 3 waaraan men 18 cm van een oplossing had toegevoegd» die 6 volume % waterstofsuperoxyde-oplossing met 110 volumedelen, 20# van een oplossing 15 met 1# vet amine ac et aat en Jh% water-bevatte.

Men stopte de proef wanneer het oplossen de zijwand van het blok had bereikt, nadat 1,6 kg mineraal was opgelost. De balans was dan als volgt: ontsloten mineraal 1600 g, nl.

MgCl2 507,2 g 20 KC1 396,8 g

HaCl 120,0 g

HgO 576,0 g door flotatie gewonnen concentraat na drogen 330 g, nl.

KC1 25h,6 g 25 HaCl 29,8 g

MgCl2 21,3 g ï^O (kristalwater) , 2^,3 g gehalte aan KC1 77# af val moederloog: 30 MgCl2 301 g/1 KOI b5 g/1

HaCl ' 36 g/1 '

HgO 888 g/1

De opbrengst van het winnen van KC1 ten opzichte van het ontsloten mine-35 raai bedroeg 6^,2#.

8200869

Voorbeeld III

6 Ια een blok earn alli et miner aal van 18 x 18 x 20 cm maakte men een gat met een diameter van 3,2 cm tot 1 - 2 cm van de bodem van bet blok; in dat gat plaatste men 2 injectiebuizen, de ene voor· de ont-5 sluitingsoplossing en de andere voor de reactiecomponenten, alsmede een buis voor bet verwijderen van de brij.

Met een debiet van 3 cm /uur injecteerde men de oplossing van de react ie componenten, die de volgende samenstelling had: 3 20 cm HgO^ met 110 volumedelen 10 35 cm3 amineacetaat oplos sing van 1% 30 cm3 H20 en met een debiet van U00 cm3/uur injecteerde men de ontsluitingsoplos- sing, die was samengesteld uit: o 7 cm /uur ïï„0 3 d 15 1+83 cm /uur recirculerende moederloog met aanvankelijk de volgende samenstelling:

MgCl 256 g/1 SCI 59 g/1

HaCl 53 g/1 20 De recirculerende moederloog was bestemd voor het bevorderen van bet meeslepen van de brij. Men loste 3,7 kg erts in dat blok op en de proef werd beëindigd wanneer de zijwand was bereikt. Men verkreeg de volgende balans: ontsloten mineraal (3710 g): 25 MgClg 1187 g KOI 910 g laCl 278 g

HgO 1336 g door flotatie gewonnen concentraat (op bet droge zout) (855 g): 30 MgCl2 bO g k,J% KC1 717 g 83,9#

HaCl 98 g 11,5* bodemmateriaal (zout op de bodem van de holte na de proef):

MgCl2 1 g 35 KC1 18 g ïïaCl 5 g 8200869 τ

Ongeveer 35 g van door flotatie naar "boven gebracht zont had zich nog afgezet tegen het dak van de holte.

De moederloog had na de proef de volgende samenstelling:

MgClg 31¾ g/1 5 KC1 ^5 g/1

NaCl 30 g/1

De opbrengst van het winnen van KC1 ten opzichte van het KOI van het mineraal bedroeg T8%.

Het gehalte aan KC1 van hetconcentraat bedroeg 83,9% 10 zonder wassen.

In het blok bleef ongeveer kQ% van het HaCl dat aanvankelijk aanwezig was in het ontsloten mineraal, hetgeen de selectiviteit van deze techniek illustreert.

Het verbruik aan reactiecomponenten voor deze proef 15 bedroeg: i+0 kg HgOg/ton verkregen KC1 2,3 kg collector/ton verkregen KC1.

8200869

Claims

1. Werkwijze voor het behandelen ran carnallietmineraal, waarbij men’ het mineraal in contact brengt met een moederloog voor de ontsluiting, die een passend gehalte heeft aan MgClg» KC1 en NaCl voor het neerslaan van kunstmatig sylviniet binnenin een oplossing van magne- 5 siumchloride die verzadigd is met NaCl en KC1, met het kenmerk, dat men aan .pekel voor de ontsluiting een collector voor het doen floteren van kaliumchloride toevoegt alsmede een toevoegstof die in staat is gasontwikkeling in de pekel te veroorzaken.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 10 toevoegstof die in staat is gas ontwikkeling te veroorzaken waterstof- peroxyde is..

3· Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de collector wordt toegepast in een hoeveelheid van 200 tot 3000 g per ton gewonnen KC1.

15 Werkwijze volgens conclusie 2 of 3* met het kenmerk, dat het waterstofperoxyde wordt toegepast in een hoeveelheid van 10 tot 100 kg HgOg per ton gewonnen KC1.

5. Werkwijze volgens conclusies 1 - k, met het kenmerk, dat men het carnallietmineraal in situ ontsluit door in de holte pekel, col- 20 lector en toevoegstof die in staat is gasontwikkeling te veroorzaken, te injecteren op zodanige wijze, dat het kunstmatige sylviniet, dat in de vorm van schuim is neergeslagen, naar het oppervlak van de pekel in de holte wordt meegesleept, en men het schuim met behulp van een opstijgende pekelstroom buiten de holte meesleept naar inrichtingen boven de 25 grond, waar men het schuim van de pekel scheidt.

6. Werkwijze volgens conclusie 5> met het kenmerk, dat men een deel van de pekel, die van het schuim is gescheiden, in de holte recirculeert. 8200869