SU1105466A1 - Способ получени сульфатных калийно-магниевых солей - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТНЫХ КАЛИЙНО-МАГНИЕВЫХ СОЛЕЙ из полиьданеральных калийных руд,включающий растворение последних в воде или маточном .растворе, отделение нерастворимого остатка, упаривание полученного раствора до концентрации ионов магни  в жидкой фазе 3,7-3,9 мае. %, отделение вьтавшего при этом галита, смешивани  упаренного раствора с лангбейнйтовым раствором, кристаллизацию калийно-магниевых солей из смешанных растворов ступенчатым охлаждением с вьщелением шенита, отличающийс  тем, что, с целью снижени  энергозат(ат при получении калимагнезии и уменьшени  в ней содержани  хлора, смесь упаренного и лангбейнитового растворов выдерживают при 60-70°С в течение 35-45 мин, после чего из суспензии, охлажденной (Л до 50-55°С, вьщел ют соли, направл емые на получение калимагнезии. с

Description

о ел

4

О) О) Мзобротение относитс  к галургии и может быть использовано при комплексной переработке полттинеральньт калийных руд, содержащих хлоридносульфатные соли кали , натри  и маг ни  . в насто щее врем  широкое примен ние в сельском хоз йстве наход т бесхлорные калийные удобрени  - кал магнези  ( MgSO ) и получаемый при. ее переработке сульфат кали  (K2S04). Известен способ получени  калима незии при переработке полиминеральных руд сложного состава, включающи приготовление исходного насьт(енного раствора растворением руды при 6575°С в оборотном маточном растворе, приготовление лангбейнитового раствора растворением лангбейнитового концентрата в воде при 100°С, смешивание полученных растворов, разба ление смеси водой с последукмцей кристаллизацией ишнита (K SO MgSOi 61,0) при охлаждении до 20°С, отделение кристаллов от раствора и по следующую их сушку в печах кип щего сло  КС 1 . Однако при кристаллизации вместе с шенитом выдел етс  значительное количество галита (NaCE), затрудн ю щее использование калимагнезии в качестве удобрени . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ получени  сульфатных калийно-магниевых солей, в частности шенита, при переработке гюлиминеральных калийных руд, включающий растворение руды с получением насыщенного раствора, выпаривание его, приготовление лангбей нитового раствора из нерастворимого остатка, смешение упаренного и лангбейнитового растворов при 75-80°С и кристаллизацию шенита ступенчатым охлаждением до 20°С с последующим отделением кристаллов щенита и сушкой их в печах кип щего сло  КС 2 В этом способе с целью увеличени  выхода шенита (а соответственно и калимагнезии) при кристаллизации и уменьшени  содержани  примесей в нем исходный насьпценный раствор вьтаривают при 70-80°С до содержани  ионов ,7-3,9 мае. % с последующим отделением выделившегос  хлористого натри . Так как основную долю в твердой фазе представл ет кристаллогидрат, содержащий шесть молекул воды, то энергетические затраты, необходимые дл  обезвоживани  твердой фазы с целью получени  калимагнезии, значительны . Поэтому дл  получени  калимагнезии желательно вьщелить в .твердую фазу леонит, имеющий меньшее содержание воды в кристаллогидрате . Кроме того, выделение шенита приводит к значительному уменьшению содержани  воды в растворе, что способствует выделению в твердую фазу галита, а охлалодение суспензии до 20°С обусловливает выделение сильвина (3-5 мае. %). Все это приводит к загр знению калимагнезии хлоридами. Целью изобретени   вл етс  снижение энергетических затрат при получе-; НИИ калимагнезии и уменьшение в ней содержани  хлора. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  калимагнезии при переработке полиминеральных калийных руд, включающему приготовление насыщенного и лангбейнитового растворов растворением руды , выпаривание насьш1енного раствора до содержани  ионов магни  3,7 3 ,9 мае. % с выделением и отделением кристаллов хлористого натри , смешивание упаренного и лангбейнитового растворов, последующую кристаллизацию калийно-магниевых солей ступенчатым охлаждением, смесь упаренного и лангбейнитового растворов вьщерживают при 60-70 С в течение 35-45 мин, после чего из суспензии, охлажденной до 50-55 С, выдел ют соли, направл емые на получение калимагнезии. Выдерживание растворов при температуре выше 70°С приводит к уменьшению выделени  леонита вследствие образовани  значительного количества мелкодисперсного лангбейнита, непригодного дл  получени  калимагнезии и увеличиванвдего влажность продукта, поступающего на последующую сушку. Проведение процесса при температуре ниже 60°С приводит к снижению оли леонита в твердой фазе до 6065 мае. %, что влечет увеличение энергетических затрат при последующем обезвоживании продукта.

Пои уменьшении времени проведени  процесса по 30-20 мин выхоп леонита в твеопую Лазу составл ет 4025 мае. %, т.е. не обеспечиваетс  полностью протекание химической реакции с выделением леонита. С увеличением времени пребывани  свыше 45 мин количество выдел ющегос  леонита не увеличиваетс .

Выделение калийно-магниевых со-лей при температуре выше 55°С приводит к увеличению содержани  в них лангбейнита, непригодного дл  получени  калимагнезии. Вьщеление солей при температуре ниже 50°С приводит к увеличению содержани  в продукте шенита, что увеличивает энергозатраты при производстве калимагнезии.

Приме р. Дл  приготовлени  91 т упаренного раствора раствор ют 31 т полиминеральной калийной руды в 79 т раствора и получают 100 т исходного раствора. Полученный раствор упаривают до концентрации ионов магни  в жидкой фазе 3,8 мае. % в выпарном аппарате при 75°С. В результате выпаривани  вьдел ют 3,4 т хлористого натри , который отдел ют, и упаривают 6,7 т воды, которую конденсируют и. направл ют на стадию приготовлени  лангбейнитового раствора.

Дл  приготовлени  10 т лангбейнитового раствора 4,9 т лангбейнитовог концентрата раствор ют в 7,6 т воды, из которых 6,7 т составл ет конденсат , полученный при выпаривании исходного насьпценного раствора.

Полученный лейнгбейнитовый раствор (10 т) смсигивают с 91 т упаренного раствора и полученную смесь выдерживают при 65°С в течение 40 мин, при этом в твердую фазу вьщел ют до 8 т леонита. Полученную суспензию направл ютв вакуум-кристаллизационную установку, где осуществл ют охлаждение до 20°С, причем продукционную суспензию отвод т со стадии , соответствующей 52°С, и направл ют на сгущение и далее на разделение . Твердую фазу (14,22 т), содержащую 12,7 г леонита (90 мас.%), и 0,08 т хлоридных солей, отдел ют от жидкой фазы и направл ют на сушку и обезвоживание дл  получени  калимагнезии.

В табл. 1 приведены данные, показывающие вли ние температуры выдерживани  на количество и качество

получаемого продукта (врем  цровелрни  процесса 40 шт).

Как видно из табл. 1, процесс необходимо проводить при 60-70С, так как именно в этом интерва.пе обеспечиваетс  максималь юе содержание леонита в твердой фазе (84-92 мас.%) имеющей крупность кристаллов 0,370 ,42 мм и влажность 4-5 мае. %.

В табл. 2 приведены данные по вли нию времени выдержки на качество получающейс  твердой фазы при 65°С.

Как видно из табл. 2, врем  проведени  процесса конверсии должно составл ть 35-45 мин, так как именно в этом интервале обеспечиваетс  максимальное образование леонита (87-91 мае. %), имеющего средний размер 0,32-0,45 мм.

В табл. 3 приведены данные по вли нию температурного интервала, при котором вывод тс  калийно-магниевые соли, на их состав.

Как видно из табл. 3, выведение калийно-магниевых солей при температуре вьпие 55 приводит к увеличению содержани  в них лангбейнита, непригодного дл  получени  кллимагнезии .

Выведение калийно-магниевых солеГ при температуре ниже 50°приподит к увеличению, содержани  в продукте шенита, что значительно увеличивает энергозатраты при послед то1ней сушке.

В табл. 4 приведены составы твердой фазы, получе111ой при проведении процесса по известному и предлагаемому способам.

Как видно из табл. 4, при проведении процесса по предлагаемому способу в твердой фазе наблюдаютс  только следы натри  и хлора.

Таким образом, использование предлагемого способа получени  калимагнезии при переработке полиминеральных калийных руд обеспечивает по сравнению с существующими способами снижение энергетических затрат на 20-30% при сушке и дегидратации продукта; исключение засолени  почвы при иепол зовании калийно-магниевых солей в качестве удобрений; исключение стадии отмывки калийно-магниевых солейt от галита при переработке их на сульфат кали . Кроме того, получение крупнокристаллического леонита уменьп щего сло  КС, увеличивает

линии на 10-15%.

Т а б л и ц а 1

Количество леонита

в продукте, мае. %

Средний размер

кристаллов, мм

Содержание маточного раствора в пересчете на влажность кристаллов после фильтрации, мае. % Количество леонита в продукте, мае. % Средний размер крис0 ,17 0,32, таллов, мм

92

90

8280

0,37 0,42 0,41 0,40 0,4

5-74-54-54-5 6-8

Таблица2 0,42 0,45 0,4 18,03 5,781,784,3 Прототип Предлагае21 ,2 6,60,050,2 мый

Таблиц.а 4 Д4,31 26,8 51,720,46

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТНЫХ КАЛИЙНО-МАГНИЕВЫХ СОЛЕЙ из полиминеральных калийных руд,включающий растворение последних в воде или маточном растворе, отделение нерастворимого остатка, упаривание полученного раст вора до концентрации ионов магния в жидкой фазе 3,7-3,9 мае. 7, отделение выпавшего при этом галита, смешивания упаренного раствора с лангбейнитовым раствором, кристаллизацию . калийно-магниевых солей из смешанных растворов ступенчатым охлаждением с выделением шенита, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат при получении калимагнезии и уменьшения в ней содержа ния хлора, смесь упаренного и лангбейнитового растворов выдерживают при 60-70°С в течение 35-45 мин, после чего из суспензии, охлажденной до 5О-55°С, вьщеляют соли, направляемые на получение калимагнезии.

   1105466{

   1 105466