SU1421406A1

SU1421406A1 - Method of processing high-clayey potassium ores

Info

Publication number: SU1421406A1
Application number: SU874189536A
Authority: SU
Inventors: Александр Симхович Бродт
Original assignee: Белорусский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии
Priority date: 1987-02-02
Filing date: 1987-02-02
Publication date: 1988-09-07

Abstract

Изобретение относитс к технологии обогащени ископаемых калийных солей и м.б. применено в галургичес- кой промьшшенности дл извлечени хлорида кали из сельвинита и других видов калийсодержащего сырь . Цель изобретени - снижение потерь полезных компонентов за счет получени кондиционного сильвинового концентрата в безводном крупнокристаллическом состо нии. Высокоглинистую калийную руду подвергают дроблению и предварительному обогащению с получением чернового безводного концентрата, из которого выщелачивают хлорид натри насыщенным раствором хлорида кали в жидком аммиаке при т-ре от -10 до ОС. Затем отдел ют раствор от твердого концентрата и из осветленного раствора кристаллизуют хлорид натри , испар в адиабатических услови х часть аммиака. Пары аммиака компримируют, сжижают и используют дл доводочной отмывки сильвинового концентрата и кристаллизата. Полученный раствор вл етс выщелачивающим агентом и его возвращают в процесс. Сухие конечные продукты получают адиабатическим испарением аммиака,, пары аммиака объедин ют с парами, которые направл ют на отмывку. Процесс м.б. осуществлен на типовом оборудовании в герметичном исполнении и Из коррозионно-ус- тойчивых материалов. 1 з.п, ф-лы, 1 ил. (ЛThe invention relates to the technology of the enrichment of fossil potash salts and m. used in halurgy industry for the recovery of potassium chloride from selvinite and other types of potassium-containing raw materials. The purpose of the invention is to reduce the loss of useful components due to the production of conditioned sylvic concentrate in an anhydrous large-crystalline state. High clay potassium ore is subjected to crushing and pre-enrichment to produce a rough anhydrous concentrate, from which sodium chloride is leached with a saturated solution of potassium chloride in liquid ammonia at t-re from -10 to OC. The solution is then separated from the solid concentrate, and sodium chloride is crystallized from the clarified solution. Evaporation of part of the ammonia under adiabatic conditions. Ammonia vapors are compressed, liquefied, and used for the final washing of sylvic concentrate and crystallized. The resulting solution is a leaching agent and is returned to the process. Dry end products are obtained by adiabatic evaporation of ammonia, ammonia vapors are combined with vapors, which are sent for washing. The process of m. carried out on standard equipment in hermetic design and made of corrosion-resistant materials. 1 z.p, f-ly, 1 ill. (L

Description

о about

Изобретение относитс к технологии обогащени ископаемых калийных .солей, отличающихс повьш1енным содержанием глинистых примесей, и может найти при1-1енение в галургической промышленности дл получени хлористого кали из сильвинита и других видов высокоглинистого калийсодержащего сырь .The invention relates to the technology of the enrichment of fossil potassium salts, which have a higher content of clay impurities, and can find application in the halurgical industry for the production of potassium chloride from sylvinite and other types of high clay potassium raw materials.

Цель изобретени - снижение потерь полезных компонентов за счет получени кондиционного сильвинового концентрата в безводном крупнокристалли- еском состо нииThe purpose of the invention is to reduce the loss of useful components due to the production of conditioned sylvic concentrate in an anhydrous crystalline state.

Сущность изобретени заключаетс в том, что высокоглинистую калийную руду подвергают дроблению и предварительному обогащению с получением чернового безводного концентрата, из которого выщелачивают хлористый натрий насыщенным раствором хлористого кали в сжиженном аммиаке, при этом кристаллизацию ююристого натри изThe essence of the invention is that high-clay potash ore is subjected to crushing and pre-enrichment to produce a rough anhydrous concentrate, from which sodium chloride is leached with a saturated solution of potassium chloride in liquefied ammonia, while crystallization of sodium sodium from

слагающие исходное сырье минералы расслаиваютс на легкую (черновой концентрат) и т желую (отвальныеthe minerals that make up the raw materials are stratified into light (rough concentrate) and heavy (dump

хвосты) фракции, а также промежуточный продукт (сростки сильвина с га- литом и глиной). После отжима на дуговых ситах 9 продукты обогащени руды в т желой жидкости передают наtails) fractions, as well as intermediate product (sylvine splices with halite and clay). After pressing on arc screens 9, the products of ore enrichment in heavy liquid are transferred to

регенерацию вынесенных с ними остатков в испарители 10-12,regeneration of residues carried with them to evaporators 10-12,

Подрешетный продукт предварительного грохочени руды нагревают в аппарате кип щего сло 13 с одновременной его реагентной обработкой. Зар женный таким образом материал направл ют в электростатический сепаратор 14, Полученные в нем черновой концентрат и отвальные хвосты злектростатической сепарации смешивают с одноименными продуктами предваритель - ного гравитационного обогащени руды соответственно в испарител х 10 и 12, Далее эти сухие продукты обогащеThe undersize pre-screening product of the ore is heated in the fluidized bed apparatus 13 with its simultaneous reagent treatment. The material thus charged is sent to the electrostatic separator 14. The rough concentrate obtained in it and the final tailings of the electrostatic separation are mixed with the like products of the preliminary gravitational enrichment of ore, respectively, in evaporators 10 and 12.

осветленного от концентрата раствора 25 ни - черновой концентрат, промпро- осуществл ют адиабатическим испарени- дукт и отвальные хвосты - после шлю- ем из него части аммиака с последую- зовани в затворах 15 и аккумулирова- щим его компримированием совместно ни в бункерах 16-18 направл ют, со- с его парами, отход щими от продуктов ответственно, в аммиачный передель- доводки, сжижением и промывкой им 30 ный цикл, в дробилку 19 с последующей концентратй и кристаллизата с последующим оборотом выщелачивающего агендоставкой доизмельченного материала элеватором 20 в голову процесса и на отправку к месту закладки ленточными конвейерами 21, Осветленную от тверта , причем обработку предварительногоthe solution 25 clarified from the concentrate is a rough concentrate, industrial pro- duction is carried out by adiabatic evaporation and final tailings — after sending part of ammonia out of it, followed by closures 15 and accumulating it together in bins 16-18 with its vapors, waste products responsibly, are sent to the ammonia reworking, liquefaction and washing them in the 30th cycle, to the crusher 19, followed by the concentrate and crystallisate, followed by the circulation of the leached feed agent la elevator head 20 in the process and to send to the place of bookmarks belt conveyors 21, clarified by tverta, wherein the pre-processing

доставкой доизмельченного материала элеватором 20 в голову процесса и на отправку к месту закладки ленточными конвейерами 21, Осветленную от тверситель 6, Часть ее оп ть разгон ют на т желую жидкость и разбавитель в ректификационной колонне 24. Высококип щую составл ющую рабочей среды (т желую жидкость) насосом 25 засылают на смешение с исходной рудой в смеситель 4 и ут желение системы на входе в цилиндроконическую частьdelivery of the regrind material by the elevator 20 to the head of the process and for shipment to the place of laying by belt conveyors 21, brightened from the turner 6, a part of it is again dispersed into the heavy liquid and the diluent in the distillation column 24. The high-boiling component of the working medium (heavy liquid ) pump 25 is sent to mix with the original ore in the mixer 4 and the installation of the system at the entrance to the cylindrical part

обогащенного по хлористому калию продукта раствор ющим агентом ведут при j. дои фазы рабочую среду из сборника температуре 0.,.-10 С,22 насосом 23 вновь возвращают в смеНа чертеже показана схема цепи аппаратов.potassium-enriched product with a dissolving agent is carried out at j. Before the phase of the working environment from the collection temperature 0., .- 10 C, 22 pump 23 again return in the drawing drawing shows the circuit diagram of the apparatus.

Исходную руду после дроблени рассевают на две фракции на грохоте 1, Q Надрешетньт продукт шнековым питателем 2 посредством шлюзового затвора 3 загружают в смеситель 4, в котором осуществл етс его кондиционированиеAfter crushing, the initial ore is scattered into two fractions at the rumble 1, Q The overhead product with a screw feeder 2 is loaded into the mixer 4, in which it is conditioned, with a rotary lock 3

с т желой жидкостью. Образовавшуюс j- трехпродуктового гидроциклона 8, а в смесителе 4 суспензию насосом 5 низкокип щую (разбавитель) насосом подают в смеситель 6 дл разведени 26 - на коррекцию плотности жидкой этой системы разбавителем до плотное- фазы рудной суспензии, наход щейс ти жидкой фазы, занимающей промежуточное положение между значени ми удельных весов сильвина (хлористый калий 1,99 г/см) и галита-нераство- рнмого остатка (соответственно хлористый натрий 2,17 и ангидрит, кварц, доломит, кальцит и .т.п. 2,6). Подготовленную таким образом к предвари50with heavy liquid. The resulting j-three-product hydrocyclone 8, and in the mixer 4 the suspension by pump 5 low boiling (diluent) is pumped into the mixer 6 for dilution 26 - to correct the density of the liquid of this system with the diluent to the dense phase of the ore suspension, which is intermediate the position between the values of sylvine (potassium chloride 1.99 g / cm) and halite-insoluble residue (respectively, sodium chloride 2.17 and anhydrite, quartz, dolomite, calcite, etc., 2.6). Prepared in this way for Preliminary

5555

в смесителе 6. Выход щие из испарителей 10-12 пары сжимают в компрессоре 27 и после их ожижени в конденсаторе 28 полностью регенерированную таким образом рабочую среду также возвращают в смеситель 6.in the mixer 6. 10-12 pairs exiting the evaporators are compressed in the compressor 27 and after they are liquefied in the condenser 28, the working medium that is fully regenerated in this way is also returned to the mixer 6.

Выщелачивание хлористого натри из обогащенного по хлористому калик продукта осуществл ют в автоклаве 29, Осадок концентрата сгущают в отстойнике 30, промывают сжиженным аммиакомLeaching of sodium chloride from the product enriched in potassium chloride is carried out in an autoclave 29, the precipitate concentrate is concentrated in a sump 30, washed with liquefied ammonia

тельному гравитационному обогащению систему насосом 7 подают в трехпро- дуктовьш гидроциклон 8, в которомgravitational enrichment of the system by pump 7 is fed to a three-product hydrocyclone 8, in which

ни - черновой концентрат, промпро- дукт и отвальные хвосты - после шлю- зовани в затворах 15 и аккумулирова- ни в бункерах 16-18 направл ют, со- ответственно, в аммиачный передель- ный цикл, в дробилку 19 с последующей nor, the rough concentrate, industrial product and final tailings — after sinking in the gates 15 and accumulation in the bins 16–18 are sent, respectively, to the ammonia conversion cycle, to the crusher 19, followed by

доставкой доизмельченного материала элеватором 20 в голову процесса и на отправку к месту закладки ленточными конвейерами 21, Осветленную от твердои фазы рабочую среду из сборника 22 насосом 23 вновь возвращают в смеситель 6, Часть ее оп ть разгон ют на т желую жидкость и разбавитель в ректификационной колонне 24. Высококип щую составл ющую рабочей среды (т желую жидкость) насосом 25 засылают на смешение с исходной рудой в смеситель 4 и ут желение системы на входе в цилиндроконическую частьdelivery of the crushed material by the elevator 20 to the head of the process and for transfer to the place of laying by belt conveyors 21, the solid medium clarified from the solid phase from the collector 22 is again returned to the mixer 6 by the pump 23, part of it is again dispersed to the heavy liquid and the diluent in the distillation column 24. The high-boiling component of the working medium (heavy liquid) is pumped by pump 25 to mix with the initial ore in the mixer 4 and the system comfort at the entrance to the cylindrical part

трехпродуктового гидроциклона 8, а низкокип щую (разбавитель) насосом 26 - на коррекцию плотности жидкой фазы рудной суспензии, наход щейс a three-product hydrocyclone 8, and a low-boiling (diluent) pump 26 for the correction of the density of the liquid phase of the ore suspension, which is

2U22U2

а дуговом сите 31 и освобождают от ынесенной с ним жидкой фазы в испарителе 32, Образующийс при Hcnapenvui ставшегос на поверхности концентата аммиака искусственный холод отвод т из испарител 32 холодильным рассолом, омывающим внутри теплооб- енной рубашки его корпус. Сухой про- укт выгружают через шлюзовый затвор 33 и после рекуперации в холодообмен- нике 34 вынесенного с ним из системы искусственного холода ленточным конвейером 35 отправл ют на отгрузку потребител м.and the arc sieve 31 and free from the liquid phase evolved with it in the evaporator 32. The artificial cold formed at Hcnapenvui on the ammonia concentrate surface is removed from the evaporator 32 by refrigeration brine washing the casing inside the heat-exchanging jacket. The dry product is discharged through a sluice gate 33 and after recovery in the cold exchanger 34, the conveyor belt 35 taken out of the cold system with the belt conveyor 35 is sent for shipment to consumers.

Слив отслойника 30 направл ют в кристаллизатор 36, в котором из-за испарени из него части аммиака избыток хлористого натри выпадает в осаок . Образовавшуюс таким образом суспензию из сборника 37 насосом 38 перекачивают в отстойник 39. Сгущенные в нем кристаллы галитового отвала отжимают на дуговом сите АО и посе их промывки на нем же сжиженным аммиаком вывод т из системы через ис-, паритель 41, шлюзовый затвор 42 и хо- лодообменник 43 на ленточный конвейер 21,The drain of the separator 30 is sent to a crystallizer 36, in which, due to the evaporation of part of the ammonia from it, an excess of sodium chloride is precipitated. The suspension from the collector 37 thus formed is pumped into the settling tank 39 by the pump 38. The halite dump crystals condensed in it are squeezed out on the AO arc screen and, after washing them with liquefied ammonia, they are removed from the system via is- parl 41, a rotary valve 42 and ho - a boat exchanger 43 on a conveyor belt 21,

Осветленный от кристаллизата аммиачный раствор из отстойника 39 подогревают дл вывода его из состо ни насыщени в холодообменнике 44, развод т в сборнике 45 сжиженным аммиаком и насосом 46 вновь подают на выщелачивание хлористого натри из продукта предварительного гравитационного и электростатического обогащени сильвинита в автоклав 29,The ammonia solution clarified from crystallisate from the settling tank 39 is heated to remove it from the saturation state in the chiller 44, diluted in the collector 45 with liquefied ammonia and pump 46 is again fed to the leaching of sodium chloride from the sylvinite gravity and electrostatic enrichment product sylvinite to the autoclave 29,

Покидающий кристаллизатор 36 влажный аммиачный пар перегревают в холодообменнике 47 и сжимают в компрессоре 48 совместно с парами аммиака, отход щими от продуктов доводки из испарителей 32 и 41, и ожижают в коненсаторе 49, Полученный таким образом сжиженный аммиак вновь поступает в передельный цикл на разведение раствор ющего хлористый натрий агента в сборник 45 и на промывку концентрата и кристаллизата на дуговые сита 31 и 40,.The leaving crystallizer 36 wet ammonia vapor is superheated in the cold exchanger 47 and compressed in the compressor 48 together with ammonia vapors leaving the refining products from the evaporators 32 and 41, and liquefied in the condenser 49. The liquefied ammonia thus obtained is reintroduced into the conversion cycle for dilution solution sodium chloride agent in the collection 45 and for washing the concentrate and crystallized on the arc sieves 31 and 40 ,.

Переразбавление раствор ющего агента при промывке продуктов доводки сжиженным аммиаком предупреждаетс подключением сборников 37 и 45 к компрессору 48, Образующийс при откачке из них паров аммиака искусственный холод отвод т холодильным рассолом.The re-dilution of the dissolving agent when washing the products with liquefied ammonia is prevented by connecting the collectors 37 and 45 to the compressor 48. The artificial cold formed during the evacuation of ammonia vapors is removed by refrigeration brine.

406406

прокачиваемым через специально установленные в них дл этого змеевики,pumped through the coils specially installed in them for this purpose,

В качестве высококип щей составл ющей т желой жидкости при предварительном гравитационном обогащении сырь может быть использован дифто- дибромметан (плотность 2,28 г/см- , температура кипени 24,5°С), а низко- д кип щей - дифторхлорбромметан (плотность 1,83 г/см- , температура кипени - 3, 4 С) ,Difli-dibromomethane (density 2.28 g / cm-, boiling point 24.5 ° С) can be used as a high-boiling component of a heavy liquid with preliminary gravitational enrichment of the raw material, and low-boiling one — difluorochlorobromomethane (density 1 , 83 g / cm-, boiling point - 3, 4 С),

Дл реагентной обработки отсе нной от руды мелочи, подвергаемой электро- 5 статической сепарации, может быть использована бензолсульфокислота, бен- зоат натри , ангидрид дифеновой кислоты , аспирин и другие реагенты.Benzenesulfonic acid, sodium benzoate, diphenic anhydride, aspirin and other reagents can be used for reagent treatment of fines, separated from the ore, subjected to electrostatic separation.

Предлагаемый способ может быть Q осуществлен в промышленном масштабе с применением известных типов оборудовани , выполненного в герметичном исполнении и из коррозионно устойчивых к воздействию минеральных солей 5 конструкционных материалов.The proposed method can be implemented on an industrial scale using known types of equipment made in an airtight design and made of structural materials that are corrosion-resistant to the action of mineral salts 5.

Регулирование температурного режима обеспечиваетс оснащением основных видов обогатительного оборудовани холодообменными рубащками и их Q тщательной теплоизол цией от окружающей среды. Дл управлени холодопро- изводительностью системы варьируют как давлением в цикле, так и задают необходимую кратность промывки продуктов доводки сжиженным аммиаком, измен ют влажность кеков и т,д,Temperature control is provided by equipping the main types of enrichment equipment with cold-exchanging jacks and their Q by careful thermal insulation from the environment. To control the cooling capacity, the systems vary as pressure in the cycle, and they set the necessary washing ratio for the products with liquefied ammonia, change the humidity of cakes, and so on.

П р им е р. Дробленный сильвинит Старобинского месторождени (21,2% КС1, 5,7% н,р,) крупностью 5 мм рассевают на сите по классу 1 мм. Крупный материал расслаи§ают в т желой жидкости плотностью 2,13 г/см, а фракцию мельче 1 мм нагревают до 80°С с одновременной ее обработкой ацетилса лициловой кислотой интенсивньм их перемешиванием в кип щем слое и подают в электростатический сепаратор.PRI im p The crushed sylvinite of the Starobinsky deposit (21.2% KS1, 5.7% n, r,) with a size of 5 mm is scattered on a sieve according to the class of 1 mm. The coarse material is stratified in a heavy liquid with a density of 2.13 g / cm, and the fraction smaller than 1 mm is heated to 80 ° C with its simultaneous treatment with acetyl lysilic acid by intensive mixing in a fluidized bed and fed to an electrostatic separator.

Обогащенный в т желой ж щкocти по хлористому калию продукт и хвосты осушают от вынесенных с ними после и извлечени на ситах ее остатков смешением с концентратом и отвальным продуктом предварительной электростатической сепарации мелочи. Обогащенную таким образом по хлористому калию смесь загружают в реактор - стакан с герметично закрывающейс крышкой, приливают к нему сжиженный аммиак, предварительно насыщенный при -5 СThe product enriched in heavy potassium chloride and the tails are drained from the residues delivered with them after and their residues are removed on the sieves by mixing with the concentrate and waste product of the preliminary electrostatic separation of fines. The mixture so enriched in potassium chloride is loaded into the reactor — a beaker with a tightly closed lid; liquefied ammonia, previously saturated at -5 ° C, is poured into it.

5five

00

5five

00

5five

5 15 1

хлористым калием и содержащий некоторое количество растворенного в нем хлористого натри , реактор закрывают зат гивают на его крышке фланцевые болты и вставл ют в лабораторный вст- р хиватель, установленный в морозильной камере. После термостатировани реактора в камере при температуре -5°С включают встр хиватель. По исте- чении 10 мин взаимодействие между предварительно обогащенным по хлористому калию продуктом и раствор ющим агентом прекращают, суспензию в реакторе декантируют, осевший концентрат отфильтровывают на сите, установленном в морозильной камере, промывают его сжиженным аммиаком и перенос т под т гу. После испарени с его поверхности аммиака получают готовый про- дукт (выход 21,16%, содержание хлористого кали в концентрате 95,4%, при этом извлечение полезного компонента из {)уды составл ет 95,2%).potassium chloride and containing some sodium chloride dissolved in it, the reactor is closed, flange bolts are tightened on its lid and inserted into a laboratory stirrer installed in the freezer. After thermostating the reactor in a chamber at -5 ° C, turn on the stirrer. After 10 minutes, the interaction between the product pre-enriched in potassium chloride and the dissolving agent is stopped, the suspension in the reactor is decanted, the precipitated concentrate is filtered on a sieve installed in the freezer, washed with liquefied ammonia and transferred under traction. After evaporation of ammonia from its surface, the finished product is obtained (yield 21.16%, the content of potassium chloride in the concentrate is 95.4%, and the extraction of the useful component from () is 95.2%).

Осветленный от осадка аммиачный раствор переливают в герметичный ; плексигласовый сосуд. Вентиль на горловине сосуда соедин ют с входным штуцером компрессора. Выход компрессора сообщают с конденсатором - ме- таллическим змеевиком погруженным в емкость с холодной проточной водой. С включением компрессора раствор в плексигласовом сосуде начинает мутнеть , образуетс осадок хлористого натри . По окончании его кристаллизации откачку паров аммиака прекращают( образовавшуюс суспензию кристаллов галит сгущают, осадок выдел ют на сите, установленном в морозильной ка- мере и промывают сжиженным аммиаком. Вьщержав некоторое врем кристаллизат в выт жном шкафу, получают таким образом дополнительное Количество сухих галитовых хвостов.The ammonia solution clarified from the precipitate is poured into a hermetic one; plexiglass vessel. The valve on the neck of the vessel is connected to the inlet nipple of the compressor. The compressor output communicates with the condenser - a metal coil immersed in a container with cold running water. When the compressor is turned on, the solution in the plexiglas vessel begins to cloud, a precipitate of sodium chloride is formed. After its crystallization is completed, the evacuation of ammonia vapors is stopped (the resulting suspension of crystals of halite is thickened, the precipitate is separated on a sieve installed in the freezing chamber and washed with liquefied ammonia. After holding crystallized in a hood for some time, an additional amount of dry halite tails is obtained.

Дл приготовлени свежего раствор ющего агента змеевиковый конденсатор отключают от компрессора, перенос т в морозильную камеру и приливают к фильтрату, оставшемус после выделени продуктов доводки на ситах. Испытание на насыщенность этого раст066To prepare a fresh dissolving agent, the coil condenser is disconnected from the compressor, transferred to the freezer compartment and poured into the filtrate left after separation of the finishing products on the sieves. Saturation test of this setting

вора осуществл ют добавлением к нему составл ющих его компонентов. Если при данной температуре -5°С хлористый калий при перемешивании в нем больше не раствор етс , тогда как хлористый натрий при этом легко переходит в раствор, такой раствор ющий агент (содержание в нем хлористого кали составл ет около 0,12%) может быть вновь использован дл выщеличивани хлористого натри из следующих порций предварительно обогащенного по хлористому калию продукта.A thief is carried out by adding components to it. If, at this temperature of -5 ° C, potassium chloride does not dissolve in it, while sodium chloride easily goes into solution, this dissolving agent (potassium chloride content in it is about 0.12%) re-used to leach sodium chloride from the following portions of the product previously enriched in potassium chloride.

Claims

1. A method of processing high clay potash ores, including crushing of raw materials, preliminary enrichment with obtaining of rough anhydrous sylvic concentrate

and its subsequent refinement by treating it with a leaching agent to obtain the elongated component in the liquid phase, separating the solid and liquid phases 5 crystallization of the leached component, regenerating and returning the leaching agent in the process of finishing the anhydrous sylvic concentrate, characterized in that, in order to reduce losses useful components due to the preparation of a conformable sylvic concentrate in an anhydrous, coarse-crystalline state, as the top (an alkalizing agent using a saturated solution of chlorine potassium sulphate in liquefied ammonia to produce sodium chloride in the liquid phase, and the syrupinic pulp in the hearth. concentrate and crystallized sodium chloride,

2. A method according to claim 1, characterized in that the treatment with liquefied ammonia is carried out at a temperature of (-10) - 0 ° C.

L

J5