RU2664501C1 - Способ управления процессом получения карналлита - Google Patents
Способ управления процессом получения карналлита Download PDFInfo
- Publication number
- RU2664501C1 RU2664501C1 RU2017117846A RU2017117846A RU2664501C1 RU 2664501 C1 RU2664501 C1 RU 2664501C1 RU 2017117846 A RU2017117846 A RU 2017117846A RU 2017117846 A RU2017117846 A RU 2017117846A RU 2664501 C1 RU2664501 C1 RU 2664501C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ore
- carnallite
- kcl
- mgcl
- content
- Prior art date
Links
- PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K magnesium;potassium;trichloride;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[K+] PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 76
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 38
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 38
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 16
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 12
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 7
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 abstract description 5
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 abstract 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 3
- 238000006222 Berchtold homologation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000001687 destabilization Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D3/00—Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
- C01D3/04—Chlorides
- C01D3/08—Preparation by working up natural or industrial salt mixtures or siliceous minerals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/20—Obtaining alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/22—Obtaining magnesium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области управления процессом получения синтетического («обогащенного») карналлита - сырья для производства металлического магния. Технический результат – стабилизация технологического процесса получения синтетического корналлита с заданным содержанием основного вещества. Способ включает контроль в исходной руде общего содержания KСlи не связанного в карналлит KСl, передачу полученных данных в систему управления расходом руды и регулирование расхода руды. При этом регулирование расхода руды осуществляют путем изменения скорости ее подачи с помощью дозатора, оснащенного частотным преобразователем, с использованием математической зависимости. 2 пр.
Description
Изобретение относится к технике управления процессом получения синтетического («обогащенного») карналлита - сырья для производства металлического магния, путем переработки калийсодержащих карналлитовых руд растворением.
Широко известны способы получения синтетического («обогащенного») карналлита путем растворения калийсодержащих карналлитовых руд в оборотном горячем растворяющем щелоке с последующей вакуум-кристаллизацией целевого продукта из горячего насыщенного раствора, управление которыми ведут на основании определения методами химического анализа составов карналлитовой руды и растворяющего щелока с последующим регулированием соотношения «руда:щелок» на основании расчета материального баланса процесса растворения (например, «Соликамские карналлиты». Сб. научных трудов. Т. 2, С.-Петербург. Изд. ЛИК. 2007. С. 117-121). Недостатки указанных способов управления обусловлены длительностью аналитического контроля технологических потоков, что не позволяет оперативно воздействовать на процесс растворения карналлитовой руды путем изменения расхода руды в оптимальном режиме.
Известен способ управления процессом растворения карналлитовых руд путем регулирования подачи руды в зависимости от содержания полезного компонента во входных потоках, измерения температуры, расхода растворяющего щелока, его плотности и содержания в нем хлористого магния, содержания хлористого калия в потоке карналлитовой руды, расчета по полученным параметрам оптимального расхода карналлитовой руды и подачи вычисленного значения в качестве задания в систему управления расходом руды (RU №2404845, 27.11.2010) - прототип.
В соответствии с прототипом расход руды рассчитывается по следующей зависимости:
где 
- массовый расход карналлитовой руды, т/ч;
где 
- объемный расход растворяющего раствора, м3/ч;
Реализация данного способа связана с необходимостью контроля четырех технологических параметров с помощью контрольно-измерительных приборов и требует дополнительного аналитического контроля. Предложено объемный расход растворяющего раствора контролировать электоромагнитным расходомером, например, типа «Метран-370»; плотность растворяющего раствора контролировать масс-расходомером, например, «Rotamass», модель RCCS; общее содержание хлорида калия в карналлитовой руде определять с помощью измерителя калия, например фирмы «Berchtold» LB 377-62; содержание свободного хлористого калия в руде определять путем аналитического контроля 1 раз в сутки; содержание хлористого магния в растворяющем растворе определять путем аналитического контроля 1 раз в 2 часа, либо расчетным путем по показателям плотности раствора и его температуре, в этом случае дополнительно следует контролировать температуру растворяющего раствора. Использование методов аналитического контроля, которые выполняются периодически, не позволяет оперативно воздействовать на процесс растворения карналлитовой руды путем изменения расхода руды в оптимальном режиме.
Необходимость использования методов аналитического контроля обусловлена отсутствием средств автоматического контроля, опробованных в производственных условиях на отечественных предприятиях, для прямого определения содержания MgCl2 в технологических потоках.
В прототипе рассматривается локально только стадия растворения карналлитовой руды, расход которой регулируется в зависимости от текущих значений технологических параметров, общее число которых, как показано выше, составляет шесть. При изменении любого из этих параметров расход руды должен изменяться по зависимости, описанной формулой (1), что приводит к значительным колебаниям расхода руды и, соответственно, выходу готового продукта.
В то же время управление технологическим процессом должно быть направлено на стабилизацию технологического режима и получение заданного количества готового продукта с содержанием основного вещества, отвечающего требованиям к качеству производимой продукции.
Способ управления процессом получения карналлита должен обеспечивать поступление в процесс с карналлитовой рудой такого количества основного вещества MgCl2⋅KCl⋅6H2O, которое обеспечит получение заданного количества готового продукта - синтетического (обогащенного) карналлита с заданным содержанием основного вещества.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является стабилизация технологического процесса получения синтетического (обогащенного) карналлита путем оперативного регулирования расхода карналлитовой руды.
Технический результат достигается за счет того, что в способе управления процессом получения синтетического карналлита при переработке калийсодержащей карналлитовой руды растворением, включающем контроль в исходной руде общего содержания KСlобщ и не связанного в карналлит KСlсв, передачу полученных данных в систему управления расходом руды и регулирование расхода руды, в соответствии с изобретением регулирование расхода руды осуществляют путем изменения скорости ее подачи с помощью дозатора, оснащенного частотным преобразователем, по следующей зависимости:
где W - заданная производительность по готовому продукту, т/ч;
СMgСl2пр - массовая доля MgCl2 в продукте, которая определяется требованиями к качеству производимой продукции, %;
α - извлечение MgCl2 из руды в продукт (принимается по фактически достигнутым показателям работы), %;
78,299 - коэффициент пересчета массовой доли хлористого калия, связанного в карналлит MgCl2⋅KCl⋅6H2O в карналлитовой руде, на массовую долю хлорида магния, %.
Содержание хлористого калия в карналлитовой руде 
определяется с помощью автоматических анализаторов массовой доли KСl («калиметров»), которые широко используются на сильвинитовых обогатительных фабриках (например, анализатор руды АРС-4).
Содержание свободного хлористого калия в руде, не связанного в карналлит MgCl2⋅KCl⋅6H2O, принимается по данным периодически выполняемого аналитического контроля проб карналлитовой руды.
Оперативное регулирование расхода руды путем изменения скорости ее подачи с помощью дозатора, оснащенного частотным преобразователем, при изменении в ней массовой доли KСl обеспечит поступление в процесс требуемого количества основного вещества - карналлита MgCl2⋅KCl⋅6H2O. Исключается подача избыточного, либо недостаточного количества основного вещества с карналлитовой рудой в процесс. Таким образом, решается задача управления процессом получения синтетического карналлита в оптимальном режиме.
Предлагаемый способ, обеспечивающий стабилизацию технологического процесса путем подачи в процесс заданного количества основного вещества MgCl2⋅KCl⋅6H2O с карналлитовой рудой, может быть использован для управления процессом получения синтетического (обогащенного) карналлита на любой карналлитовой обогатительной фабрике.
Способ осуществляется следующим образом.
Автоматический анализатор определяет содержание массовой доли KCl в руде, подает сигнал в контроллер системы управления расходом руды и происходит расчет расхода руды по формуле (3).
Сигнал с контроллера поступает в контур автоматического регулирования, и расход руды увеличивается или уменьшается за счет изменения скорости ее подачи с помощью дозатора, оснащенного частотным преобразователем.
При изменении массовой доли KСl в карналлитовой руде и поступлении соответствующего сигнала с первичного преобразователя на контроллер в автоматическом режиме происходит пересчет по формуле (3) расхода руды, в результате чего за счет изменения скорости движения дозатора расход карналлитовой руды, поступающей на растворение, плавно изменяется.
Примеры осуществления способа в соответствии с предлагаемым изобретением
Пример 1
Заданная производительность по готовому продукту 50 т/ч; массовая доля MgCl2 в продукте - обогащенном карналлите - должна составлять 31,8%. Извлечение MgCl2 из руды в продукт принимается с учетом фактически достигнутых показателей работы производства, 83%.
По данным аналитического контроля декадных проб карналлитовой руды, выполняемых в соответствии с технологическим регламентом производства, массовая доля свободного KСl (сильвина) составляет 1,0%.
На стадию растворения подается карналлитовая руда с помощью дозатора, оснащенного частотным преобразователем, что позволяет плавно регулировать расход руды за счет изменения скорости ее подачи. Расход руды составляет 85 т/ч.
Массовая доля KСl в руде, определяемая с помощью автоматического анализатора АРС-4, составляет 18,0%.
Сигнал с первичного преобразователя поступает в систему управления расходом руды, и контроллер рассчитывает по формуле (3) необходимый расход руды.
Qруда=88,2 т/ч.
Сигнал с контроллера поступает в контур автоматического регулирования: расход руды увеличивается постепенно за счет увеличения скорости ее подачи с помощью дозатора. При достижении расхода 88,2 т/ч подача руды на растворение стабилизируется.
При изменении массовой доли KСl в карналлитовой руде и поступлении сигнала с первичного преобразователя на контроллер в автоматическом режиме происходит пересчет по формуле (3) расхода руды, за счет изменения скорости движения дозатора расход карналлитовой руды на растворение плавно изменяется.
Пример 2
Пример аналогичен примеру 1, отличие состоит в том, что массовая доля MgCl2 в обогащенном карналлите должна составлять 31,5%, а массовая доля свободного KСl (сильвина) в карналлитвой руде составляет 0,7%.
Необходимый расход руды, рассчитанной по формуле (3), составит:
Qруда=%5,9 т/ч.
Необходимость уменьшения расхода карналлитовой руды по примеру 2 обусловлена снижением требований к содержанию MgCl2 в обогащенном карналлите до 31,5% (31,8% MgCl2 - по примеру 1) при одновременном увеличении содержания основного вещества MgCl2⋅KCl⋅6H2O в руде в связи со снижением содержания свободного сильвина до 0,7% KСl (1,0% KСl - по примеру 1).
Пример осуществления способа в соответствии с прототипом
В примере 1, приведенном в прототипе: расход растворяющего раствора 250 м3; плотность растворяющего раствора 1,286 т/м3; общее содержание хлористого калия в карналлитовой руде 19,50%; содержание хлористого калия, не связанного в карналлит, 0,67%; массовая доля хлористого магния в растворяющем растворе 25,72%; массовая доля хлористого магния в осветленном насыщенном растворе 28,5%. Расход карналлитовой руды по прототипу в соответствии составил 94,93 т/ч.
При снижении массовой доли MgCl2 в растворяющем растворе, определяемой периодически путем аналитического контроля, на 0,22% до значения 25,5%, расход карналлитовой руды в соответствии с уравнением (1) должен составить:
Столь значительные колебания по расходу руды при изменении только одного параметра и соответственно расхода основного вещества карналлита MgCl2⋅KCl⋅6H2O, поступающего в процесс с рудой, приведут к дестабилизации процесса в целом; выход готового продукта - обогащенного карналлита при этом будет пропорционально колебаться.
Claims (8)
- Способ управления процессом получения синтетического карналлита при переработке калийсодержащей карналлитовой руды растворением, включающий контроль в исходной руде общего содержания KСlобщ и не связанного в карналлит KСlсв, передачу полученных данных в систему управления расходом руды и регулирование расхода руды, отличающийся тем, что регулирование расхода руды осуществляют путем изменения скорости ее подачи с помощью дозатора, оснащенного частотным преобразователем, по следующей зависимости:
-
- где W - заданная производительность по готовому продукту, т/ч;
- - массовая доля MgCl2 в продукте, которая определяется требованиями к качеству производимой продукции, %;
- α - извлечение MgCl2 из руды в продукт, %;
- - содержание хлористого калия в карналлитовой руде, %;
- - содержание свободного хлористого калия в руде, не связанного в карналлит, %;
- 78,299 - коэффициент пересчета массовой доли хлористого калия, связанного в карналлит MgCl2⋅KCl⋅6H2O в карналлитовой руде, на массовую долю хлорида магния, %.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017117846A RU2664501C1 (ru) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | Способ управления процессом получения карналлита |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017117846A RU2664501C1 (ru) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | Способ управления процессом получения карналлита |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2664501C1 true RU2664501C1 (ru) | 2018-08-17 |
Family
ID=63177300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017117846A RU2664501C1 (ru) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | Способ управления процессом получения карналлита |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2664501C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD208390A1 (de) * | 1982-09-13 | 1984-05-02 | Ingomar Fitz | Verfahren zur aussolung von carnallititlagerstaetten bei tiefer umgebungstemperatur |
| SU1256776A1 (ru) * | 1985-04-01 | 1986-09-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургии | Способ управлени процессом растворени солевых руд |
| EP0199617A1 (fr) * | 1985-03-28 | 1986-10-29 | Mines De Potasse D'alsace S.A. | Procédé de traitement de minerai carnallitique |
| SU1587001A1 (ru) * | 1987-05-18 | 1990-08-23 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургии | Способ переработки сильвинитовой или карналлитовой руды |
| RU2308417C1 (ru) * | 2006-01-10 | 2007-10-20 | ОАО "Уралкалий" | Способ получения обогащенного карналлита |
| RU2404845C2 (ru) * | 2009-02-02 | 2010-11-27 | Закрытое акционерное общество ВНИИ Галургии (ЗАО ВНИИ Галургии) | Способ управления процессом растворения карналлитовых руд |
-
2017
- 2017-05-22 RU RU2017117846A patent/RU2664501C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD208390A1 (de) * | 1982-09-13 | 1984-05-02 | Ingomar Fitz | Verfahren zur aussolung von carnallititlagerstaetten bei tiefer umgebungstemperatur |
| EP0199617A1 (fr) * | 1985-03-28 | 1986-10-29 | Mines De Potasse D'alsace S.A. | Procédé de traitement de minerai carnallitique |
| SU1256776A1 (ru) * | 1985-04-01 | 1986-09-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургии | Способ управлени процессом растворени солевых руд |
| SU1587001A1 (ru) * | 1987-05-18 | 1990-08-23 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургии | Способ переработки сильвинитовой или карналлитовой руды |
| RU2308417C1 (ru) * | 2006-01-10 | 2007-10-20 | ОАО "Уралкалий" | Способ получения обогащенного карналлита |
| RU2404845C2 (ru) * | 2009-02-02 | 2010-11-27 | Закрытое акционерное общество ВНИИ Галургии (ЗАО ВНИИ Галургии) | Способ управления процессом растворения карналлитовых руд |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204220106U (zh) | 一种气体混合装置 | |
| CN104965532B (zh) | 一种水泥生料配料控制系统及方法 | |
| Sherwin et al. | Dynamic behavior of the well‐mixed isothermal crystallizer | |
| CN103019090A (zh) | 一种具有预测功能的智能烧结混合加水控制方法 | |
| CN102063131B (zh) | 一种用于烧结生产的自动混水控制系统 | |
| CN105645534B (zh) | 控制过程的方法 | |
| CN112642584A (zh) | 一种基于模糊控制和pid控制的重介精煤灰分控制方法 | |
| JPH0359447B2 (ru) | ||
| CN108490793B (zh) | 一种结晶过程粒度分布建模与控制方法 | |
| RU2664501C1 (ru) | Способ управления процессом получения карналлита | |
| RU2404845C2 (ru) | Способ управления процессом растворения карналлитовых руд | |
| RU2352385C2 (ru) | Способ управления процессом растворения сильвинитовых руд | |
| JP2009274799A (ja) | 粉体切出し装置の制御方法 | |
| CN104512865B (zh) | 除硅中和反应的中和药剂氨水添加量的控制方法 | |
| CN108153232A (zh) | 一种向转炉高位料仓上料的自动控制系统和控制方法 | |
| RU2015111230A (ru) | Способ управления процессом получения синтез-газа | |
| RU2549403C1 (ru) | Способ управления процессом растворения сильвинитовых руд | |
| CN105045303A (zh) | 一种多晶硅生产过程中反应原料流量的控制方法 | |
| RU2427416C2 (ru) | Способ автоматического управления процессом растворения солей | |
| RU2598937C2 (ru) | Способ автоматического управления процессом растворения солей | |
| CN107308678A (zh) | 一种结晶器的自动控制系统 | |
| JP2012188301A (ja) | クリンカダスト添加制御装置およびクリンカダスト添加制御プログラム | |
| SU1256776A1 (ru) | Способ управлени процессом растворени солевых руд | |
| RU2310607C2 (ru) | Способ управления процессом декомпозиции алюминатного раствора в производстве глинозема | |
| CN108415470A (zh) | 一种基于模糊系统的液位-流量非线性区域控制方法 |