Sposób otrzymywania siarczanu potasowego lub siarczanu potasowego i chlorku potasowego Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywa¬ nia K2S04 lub K2S04 i KCl z kainitu, karnalitu i ewentualnie sylwinitu.Obróbke kainitu w celu otrzymania samego K2S04 prowadzi sie zazwyczaj stosujac kombinacje procesów konwersji: kainit traktuje sie lugiem macierzystym z nastepnego stadium produkcji siar¬ czanu potasowego, w celu przeksztalcenia w pi- kromeryt. Otrzymany pikromeryt traktuje sie wo¬ da o temperaturze 45*C w celu otrzymania siar¬ czanu potasowego i lugów macierzystych, które zawraca sie z powrotem do obróbki kainitu. Spo¬ sób ten nie jest jednak korzystny, poniewaz z dwóch czasteczek kainitu KCl • MgS04 • 3H20 na jedna czasteczke K2S04 zuzywa sie polowe jonów siarczanowych S04, a pozostala ilosc jest usuwana z produktami odpadowymi.Ponadto w praktyce, jezeli nie stosuje sie ko¬ sztownych procesów odparowania, to prowadzac proces na drodze oczyszczania—flotacji kainitu, konwersji flotowanego kainitu w pikromeryt i wy¬ lugowania pikromerytu do siarczanu potasowego uzyskuje sie K2S04 z wydajnoscia nie przekracza¬ jaca 50%.Wiadomo, ze mozna podniesc zasadniczo wydaj¬ nosc K2S04 z kainitu przez jednoczesne poddanie obróbce z kainitem równiez karnalitu i w razie potrzeby sylwinitu, które czesto wystepuja lacznie z kainitem w zlozu mineralnym. Ta polaczona obróbka umozliwia uzyskanie wysokiej ogólnej 2 wydajnosci K20. Dalsza korzysc polega na mozli¬ wosci stosowania zanieczyszczonych kainitem mi¬ neralów sylwinitowych, z których trudno jest, pro¬ wadzac ich obróbke oddzielnie wyprodukowac KCl 5 wraz z K2S04 o wysokim stopniu czystosci.Sposób wedlug wynalazku umozliwia ekstrakcje wiekszej ilosci, okolo 73% siarczanów z mineralu kainitowego i osiagniecie wysokiej ogólnej wydaj¬ nosci (okolo 80%) K20. Poza tym umczliwia on it) obróbke zanieczyszczonych mineralów sylwinito¬ wych w celu otrzymania KCl o Wysokim stopniu czystosci. Dalsza korzyscia jest prowadzenie wszystkich stadiów procesu w temperaturze poko¬ jowej. i* Sposób wedlug wynalazku, przedstawiony na schemacie, polega na tym, ze mineral kainitowy ewentualnie zawierajacy równiez mineral sylwi- nitowy poddaje Sie flotacji. Nastepnie przeprowa¬ dza Sie, za pomoca solanki z reakcji podwójnej 20 wymiany z poprzedniego cyklu, konwersje otrzy¬ manego kainitu i ewentualnie sylwinitu, które wydziela sie z solanki w pikromeryt i KCl, po czym przeprowadza sie reakcje podwójnej wymia¬ ny produktu konwersji z KCl w ilosci potrzebnej as do wytworzenia K2S04 i solanki z reakcji podwój¬ nej wymiany, przy czym te ostatnia zawraca sie do procesu konwersji. Na koniec luguje sie karna¬ lit solanka z konwersji w celu otrzymania miesza¬ niny KCl i NaCl, które rozdziela sie na drodze ló flotacji. KCl zawraca sie do reakcji podwójnej 5194451944 3 wymiany, albo uzyskuje jako koncowy produkt odpowiadajacy 60—62% K20, lub tez czesciowo zawraca i czesciowo uzyskuje jako koncowy pro¬ dukt.Mineral kainitowy wzbogaca sie przez flotacje, prowadzona w znany sposób. Jezeli w zlozu kaini- towym znajduje sie równiez sylwinit, zamiast wzbogacac go oddzielnie, co byloby trudne i ko¬ sztowne ze wzgledu na obecnosc kainitu, mozna flotowac go lacznie z mineralem kainitowym w tym samym urzadzeniu do wzbogacania.Stosunek K20 w sylwinicie do KzO w kainicie moze wynosic 0—1.Sposób wedlug wynalazku przynosi nastepujace korzysci: stosowanie dwóch urzadzen flotacyjnych zamiast normalnie stosowanych trzech urzadzen oraz odzyskanie duzej ilosci K20, Przy oddzielnej flotacji mineralu sylwinitowego zanieczyszczonego kainitem otrzymuje sie mniejsza ogólna wydajnosc KzO, poniewaz conajmniej K20 z kainitu traci sie wraz z odpadami z flotacji.Solanke z reakcji podwójnej wymiany, otrzy¬ mana z poprzedniego cyklu produkcji, stosuje sie do konwersji kainitu lub flotowanej mieszaniny obu mineralów, kainitu i sylwinitu, w pikromeryt i KC1, prowadzonej w temperaturze 25°C. Sylwi¬ nit wprowadzony razem z kainitem pozostaje nie¬ zmieniony, poniewaz solanka konwersyjna jest w równowadze z KC1.Stosunek solanki w reakcji podwójnej wymiany do kainitu dobiera sie tak, zeby otrzymac zawsze taka sama ilosc pikromerytu z ostatniego stadium reakcji podwójnej wymiany.Zwiekszanie sie podczas konwersji koncentracji MgCl2 w solance sprzyja wytracaniu KC1, co po¬ woduje zmniejszenie w solance zawartosci potasu.Cala ilosc KC1, wprowadzona w postaci sylwi¬ nitu z kainitem i wykrystalizowana z solanki jest zawarta w utworzonym pikromerycie. Nieprze- ksztalcony kainit moze byc obecny tylko w przy¬ padku niekompletnej konwersji.Mieszanine pikromerytu, KC1 i ewentualnie nie- przeksztalconego kainitu, jezeli zostal niecalkowi¬ cie skonwertowany w poprzednim stadium, odpo¬ wiednia skorygowana przez KC1 z flotacji karna¬ litu, miesza sie w temperaturze 25°C z woda, w ilosci odpowiedniej do rozpuszczenia obecnego MgCl2. Reakcja podwójnej wymiany prowadzi do wytworzenia K2S04 pochodzacego z potasu w kai¬ nicie, potasu w karnalicie i z potasu w sylwinicie, jezeli sylwinit jest obecny, i z solanki, która po zawróceniu do obiegu znowu dziala na kainit i sylwinit, o ile ten ostatni znajduje sie w stadium konwersji.Lugi macierzyste pochodzace z obróbki kainitu (solanka z konwersji) luguja nieco surowego kar¬ nalitu w temperaturze 25°C. Staly produkt po¬ chodzacy z lugowania i skladajacy sie z KC1 i NaCl przed zastosowaniem w reakcji podwójnej wymiany, lub gdy znajduje sie w nadmiarze przed czesciowym wydzieleniem jako produkt handlowy doprowadza sie przez flotacje do stezenia 60— 62 wuje sie do produktów odpadowych. 4 Operacja lugowania pozwala na odzyskanie po¬ tasu z solanki z konwersji, podnoszac w ten spo¬ sób wydajnosc K20 w calym cyklu produkcyjnym oraz wytworzenie wysokoprocentowego technicz- 5 nego chlorku potasowego pochodzacego z wylugo¬ wania samego karnalitu.Nalezy przy tym miec na uwadze, ze KC1, któ¬ ry otrzymuje sie przez lugowanie karnalitu luga¬ mi macierzystymi pochodzacymi z obróbki kainitu, 10 moze byc obecny w wystarczajacej ilosci do prze¬ prowadzenia reakcji podwójnej wymiany w cyklu operacyjnym kainit — K2S04. Dlatego, jezeli kainit, co ma czesto miejsce w rudach, wystepuje lacznie z sylwinitem, to KC1 otrzymany z lugowania kar- 15 nalitu moze byc w nadmiarze o ilosc KC1 otrzy¬ mana z sylwinitu, która mozna odprowadzic jako gotowy produkt przemyslowy.Wynalazek wyjasniaja podane nizej przyklady, nie ograniczajac jego zakresu. 20 Przyklad I. Otrzymywanie samego siarczanu potasowego przy zastosowaniu kainitu i karnalitu: Konwersja kainitu w pikromeryt. 100 g kainitu, flotowanego do 90% czystosci traktuje sie 172 g solanki z reakcji podwójnej wymiany pochodzacej 25 z poprzedniego cyklu produkcyjnego, o skladzie podobnym do skladu solanki otrzymanej w dal¬ szym ciagu niniejszego przykladu. Otrzymuje sie 87 g stalego produktu konwersji (18% kainitu, 17% sylwinitu i 65% pikromerytu) oraz 185 g 30 pikromerytowego lugu macierzystego o nastepuja¬ cym skladzie w procentach wagowych: K — 3.4, Mg — 4.71, Ma — 2.12, Cl — 16.45, i S04 — 4.92.Reakcja podwójnej wymiany (pikromeryt — KC1). 87 g stalego produktu konwersji o skladzie: 35 18% kainitu, 17% sylwinitu i 65% pikromerytu dodanych do 24,4 g KC1 traktuje sie 108,4 g H20 w ciagu 3-ch godzin w temperaturze 25°C. Otrzy¬ muje sie 47,5 g K2S04 zawierajacego 43,36% K i 172 g solanki z reakcji podwójnej wymiany o na- 40 stepujacym skladzie procentowym: K — 7.7, Mg — 2,84, Cl — 12.13 i S04 — 4.33, która zawraca sie z powrotem do traktowania kainitu.Lugowanie karnalitu — 185 g lugów macierzy¬ stych pikromerytowych pochodzacych z procesu 45 konwersji, stosuje sie do lugowania 112,4 g suro¬ wego karnalitu o zawartosci 11,8% K20. Tworzy sie 64,2 g mieszaniny KC1 — NaCl o zawartosci 25.2% K20; przez flotacje otrzymuje sie 24,4 g KC1, który zawraca sie z powrotem do obiegu. 50 Koncowa solanka karnalitowa w ilosci 233,2 g ma nastepujacy sklad procentowy wagowy: K — 1.65, Mg — 6.7, Na — 0.57, Cl — 19.4 i S04 — 3.99.Ogólna wydajnosc 77% obliczona jako stosunek K20 w otrzymanym produkcie do K2Ó w produk- 55 tach wyjsciowych.K20 (siarczan potasowy) K20 (kainit) + K20 (karnalit) = °'77 Przyklad II. Otrzymywanie K2S04 i KCl 69 przy uzyciu kainitu z sylwinitem i karnalitu: Konwersja kainitu z sylwinitem do pikromerytu.Mieszanine 124,4 g mineralu kainitowego i sylwi¬ nitowego wzbogaca sie przez flotacje. Otrzymany produkt, o skladzie 72,35% kainitu, 19,61% syl- 65 winitu i 8,04% NaCl traktuje sie 172 g solanki51944 5 z reakcji podwójnej wymiany z poprzedniego cyklu. Powstaje 111,4 g stalego produktu konwer¬ sji zawierajacego 14,06% kainitu, 35,18% sylwinitu, 50,76% pikromerytu oraz 185 g pikromerytowego lugu macierzystego o nastepujacym wagowym skladzie procentowym: K — 3.4, Mg — 4.71, Na — 2,12, Cl — 16.45, i S04 — 4.92.Reakcja podwójnej wymiany (pikromeryt — KC1), 111,4 g stalego produktu konwersji o zawar¬ tosci 14.06% kainitu, 35.18% sylwinitu i 50,76% pikromerytu traktuje sie 108,4 g H20 w ciagu 3-ch godzin w temperaturze 25°C. Otrzymuje sie 47,5 g K2S04 zawierajacego 43,36% K i solanke z reakcji podwójnej wymiany w ilosci 172 g o wagowym skladzie procentowym: K — 7.7, Mg — 2.84, Cl — 12.13 i S04 — 4.33, która zawraca sie z powrotem do obiegu do traktowania kainitu.Lugowanie karnalitu — 185 g pikromerytowych lugów macierzystych pochodzacych ze stadium konwersji kainitu stosuje sie do lugowania 112,4 g surowego karnalitu o zawartosci 11,8% K20. Two¬ rzy sie 64,2 g mieszaniny NaCI-KCl o zawartosci 25,2% K20. W wyniku flotacji otrzymuje sie 25,8 g 95-procentowego KO, który odprowadza sie jako gotowy produkt. Koncowa solanka karnalitowa, w ilosci 233,2 g, ma nastepujacy wagowy sklad procentowy: K — 1.65, Mg — 6.7, Na — 0.57, Cl — 19.4 i S04 — 3.99. Ogólna wydajnosc 81.2%.K20 (siarczan potasowy + K2C (chlorek potasowy) K20 (sylwinit) + K20 (kainit) + K20 (Karnalit) = 0,812 PL