Спосіб одержання шеніту

Изобретение относится к способам получения шенита из. насыщенных растворов,получаемых растворением полиминеральной калийной руды. Цель изобретения - увеличение выхода шенита, возможность переработки хлоридно-сульфатного раствора и уменьшение габаритов оборудования. Поставленная цель достигается путем смешения в один прием сульфата натрия и хлорида калия с горячим осветленным раствором после растворения руды, выделением хлористого натрия отстаиванием и охлаждением полученного раствора до выделения шенита, с последующей подачей маточного раствора на растворение руды. При этом расход сульфата натрия на конверсию составляет 2-6% от массового расхода горячего раствора, а хлористый калий вводят в количестве, недостающем до стехиометрии. Изобретение позволяет повысить выход продукта: из 100 т руды в пересчете на сухое вещество получают 44 т продукта против 28,2 т по прототипу, снизить содержание примесеь в продукте, содержание NaCl снижается с 11,6 до 9,52%. Сокращается продолжительность процесса с 2 ч 33 мин до 55 мин, 2 табл. СП С за Изобретение относится к области неорганической химии, в частности к способам получения шенита, и может быть использовано при переработке полиминеральных калийных руд. Цель изобретения - повышение выхода продукта, снижение содержания примесей в нем и сокращение продолжительности процесса. П р и м е р 1» Растворением полиминеральной калийной руды, состав которой приведен в табл.1, получают 1000 г горячего (65 С) хлоридно-сульфатного раствора солей калия и маг иия, состава^ %: К + 5,11; M g + 4 3,20; Na + 5,00; СІ 15,11; SO* 8,90; H z 0 62,68, и к неку добавляют 2%, что составляет 20 г, сульфата натрия и до стехиометрии, т.е. 10 г хлорида калия. После перемешивания на протяжении 20 мин и отстаивания получают 46,9 г хлорида натрия состава, %\ К* 1,19; Мв*24" 0,08; N a + 34,25; С1~ 53,71; SO*"2,97; H 2 0 7,20, и 983,1 г конвертированного раствора состава, + 2+ + %.\ К 5,67; Mg 3,22; K a 4,11; С1~ 13,29; SO*" 10,28; Н г 0 63,42. После охлаждения раствора до 20 С образо РРФ-К 1 О 1608118 вавшуюся суспензию разделяют и получают 112,4 г шенита с о с т а в а , %: К + 18,26; М 5 г " 5,66; Na*" 0,42; С1~ 1,40; SO* 43,80; Н г 0 30,46 и 870, 7 г маточного раствора; с о с т а в а , %: К + 4,05; Ms** 2 , 9 1 ; Na+ 4 , 5 9 ; Cl 14,83; S0 4 5,96; HtQ '67,66, который используют для растворения руды с получением исходного раствора. П р и м е р 2. К 1000 г горячего ,(65°С) хлоридно-сульфатного раствора солей калия и магния того же с о с т а в а , что в примере 1, добавляют [4%, что составляет 40 г, сульфата на- 15 ; трия и до стехиометрии, т . е . 20,7 г, хлорида калия. После перемешивания на протяжении 20 мин и отстаивания получают 94,5 г хлорида натрия с о с т а в а , %: К + 1,19; Mg a + 0,69; Na 4 20 Cl . 51,47; SO4" 3,23; H 2 0 f32,92; 10,50, и 966,2 г конвертированного раствора состава, %: К + 6 ; 3 0 ; Mg 3 , 2 4 ; N a + 3,30; Cl" 11,68; Sof 11,70; H^O 6 3 , 7 4 . Раствор охлаждают до 20 С 25 и образовавшуюся суспензию разделяют с получением 140 г шенита с о с т а в а , %: К + 18,18; Mg*+ 5,66; Na+ 0,35; С Г 1,20; SOV 43,78; Н 2 0 3 0 , 8 3 , и 826,2 г маточного раствора состава, 30 %: К + 4 , 2 8 ; Mgz* 2 , 8 3 ; Na+ 3,80; C l " 13,39; SO*~6,26; H 2 0 69,44, к о торый подают на растворение руды. П р и м е р 3 . К 1000 г горячего (65 С) хлоридно-сульфатного раство 35 ра солей калия и магния того же состава, 1 что в примере 1,добавляют 5%,что состав ляет 50 г , сульфата натрия и до стехиометрии, т . е . 26,2 г,хлорида к а л и я . После перемешивания на протяжении 20 мин и отстаивания получают 100 г хлорида натрия состава, %: К+ + + 1,54; Mg^ 0,85; Na 31,60; C l " 47,88 SOj 6,42; H z 0 11,71 и 976,2 г конвертированного раствора состава,%: 45 г+ К * 6,49; М 5 3,19; Na*" 3,54; C l " i ' i 9 8 5 ; S 0 f " 11,92; Н г 0 6 3 , 0 1 . Раствор бхлаждают до 20 С и образовавшуюся суспензию разделяют с получением 151 г шенита состава, %: К 18,15;_ Mg 2+ 5,72; N a + 0 , 3 1 ; C l " 1,14; $0% 4 4 , 0 1 ; H z 0 3 0 , 6 7 , и 825,2 г маточного раствора состава, %: К 4 , 3 5 ; Mg + 2,73; Na 4 , 1 3 ; C l " 13,81; SO$~6,05; H a 0 6 8 , 9 3 , который подают на растворе55 ние руды. - П р и м е р 4. К 1000 г горячего .(65°С) хлоридно-сульфатного раствора солей калия и магния состава, %: К 5,99; Mg 1 + 3-,24; Na4" 4,90; СІ" 16,24; S0£~ 8 , 3 6 ; Н 2 0 6 1 , 2 5 , добавляют 60 г сульфата натрия, что соответствует 6% от массы раствора, и до стехиометрии, т . е . 12 г,хлорида калия.После перемешивания на протяжений 20 мин и отстаивания получают 105 г хлорида натрия состава, %: К*1,19; Mg 2+ 0,69; Na+ 3 2 , 7 1 ; Cl 49,70; S O ^ 5 , 2 1 ; H 2 0 10,50, и 967 г конвертированного раствора состава, %: К 6,72; Mg 2+ 3,28; Na+ 3,52; C l " 12,01; SO^"" 12,28; H z 0 6 3 , 1 3 . Раствор охлаждают до 20°С и образовавшуюся суспензию разделяют с получением 180 г шекита с о с т а в а , %: К + 18,20; Mg 2+ 5,70; Na+ 0,10; С Г 0,95; S0|~ 43,82; 11^0 3 1 , 3 2 , и 787 г маточного раствора, состава, %: К"*" 409 M*+ 272 N 431 Cl" 14 4,09; Mg* + 2,72; Na' 4,31; Cl 14,54; SO^ 5,06; H z 0 69,28, который подают на растворение руды. При получении хлоридно-сульфатного раствора солей калия и магния путем растворения полиминеральной калийной руды источником образования хлорида магния, который необходимо выводить из процесса, являются минералы руды: каинит, лангбейнит и кизерит, содержание которых находится в пределах 7,5-28,2, 2,4-16,0 и 2,07,3% соответственно. Согласно реакции конверсии для указанных пределов изменения составов руды, расход сульфата натрия должен составлять 2-6% от массы получаемого хлоридносульфатного раствора. Если расход сульфата натрия ниже 2%, то будет происходить накопление хлористого магния в системе, ухудшение процесса растворения руды и, вследствие этого,уменьшение выхода шенита. При повышении указанного предела (более 6%) из-за избытка сульфата натрия поваренная соль будет им загрязнена, а вместе с шенитом будут кристаллизоваться сульфаты магния, что приводит к ухудшению качества продукта. В процессе реакции конверсии хлоридно-сульфатного раствора с сульфатом натрия и хлоридом калия со- . держание последнего в растворе необходимо поддерживать в стехиометрическом соотношении. Превышение расхода хлорида калия приводит к увеличению содержания хлористого магния '. • в растворе, а недостаток его - к образованию сульфата магния при кри 5 16081 18 * сталлизации гаенита, что приводит к ными солями намного больше (по каего загрязнению. лию 6,2 против 5,25%, по сульфатам Температура поступающих на конвер10,4 против 9,7%), а по хлориду натсию горячих осветленных растворов рия наоборот. Г о предлагаемому споГ 6О-65°С. Снижение температуры реакции ^ собу насыщение меньше (9,52 против конверсии ниже 60°С (табл.2) при11,6%), что приводит к получению водит к увеличению времени реакции, более качественной продукции. Кроме что обуславливает затруднения в аптого, сокращается продолжительность паратурном оформлении процесса из-за 10 процесса с 2 ч 33 мин до 55 мин. увеличения габаритов оборудования и увеличения производственных площадей, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я а также к ухудшению состава выделяСпособ получения шенита из полиемого хлорида натрия. Верхний предел минеральных калийных руд, включающий обусловлен увеличением энергетичеts горячее растворение руды, осветлеских затрат и условиями растворения ние раствора, его смешение с хлоридполиминеральной калийной руды, для ными и сульфатными солями, выделение которого температура процесса нахоизбыточного хлорида натрия из растдится в пределах 65-75°С. вора о т с т а в а н и е м , охлаждение р а с т В связи с тем, что при конверсии 20 вора с последующим отделением шенихлоридов калия и магния с сульфатом та от маточного раствора и возвратом натрия в указанном диапазоне темпепоследнего в процесс, о т л и ч а ратур в твердую фазу выделяется толью щ и й с я тем, что, с целью повыко хлорид натрия, а компоненты шенишения выхода продукта, снижения сота находятся в растворе, то процесс 25 держания примесей в нем и сокращения конверсии проводят в один прием, продолжительности процесса, в качеа твердую фазу (хлорид натрия) отдестве хлорндных и сульфатных солей ляют путем отстаивания. используют хлорид калия и сульфат Предлагаемый способ позволяет понатрия, которые смешивают с горячим высить выход продукта: из 100 т пе30 осветленным раствором, причем сульрерабатываемой руды в пересчете на фат натрия добавляют в количестве сухое вещество получают 44 т продук2-6% от массового расхода горячего та против 28,2 т по известному спораствора, хлорид калия вводят в колисобу. Количество насыщенного раствочестве, недостающем до стехиометра по предлагаемому способу меньше, рии, а маточный раствор поспе отделе* чем по известному (436 против 444 т ) , 35 ния шенита возвращают на растворение однако насыщение калийными сульфатРУДЫ, Т а б л и ц а Содержанке минералов в рул*. X Пример Галит 'Каинит 1.2 н 3 и 1 35 ,54 3S ,60 21 ,20 28 ,17 Сильвин Ь\ 66 6,80 Ланг-бейнит 9 • *й 3 ,20 Плпнгалит 6,34 Кизерит Эпсоммт 7,28 3,10 0,20 Пенит Каркал 0,80 1,59 Ангицрит 0,76 1,20 Нерастворимый остаток 10,60 1608 l i e S Т а б л и ц а Температура, CC Количество сульфата натрия в выделяемой твердой фазе, %, за врем* мин и 5 45 50 55 60 65 70 3,80 3,50 3,20 3,05 2,85 2,44 1» I» 1 I 20 3,13 2,90 2,80 2,10 1,48 1,36 П р и м е ч а н и е . Редактор Н.Яцола 2 2,44 2,25 2,00 1,15 0,32 25 1,72 1 ,65 1,40 о ,25 1,18 1,03 0 ,80 Г 30 0,59 0,48 0,20 I" 0,11 0,05 Расход N a 2 S 0 4 на конверсию составлял 4% от массы исходного раствора. Составитель Л.Крюкова Техред М.Дидык Корректор М.Кучерявая Заказ 3590 Тираж 410 Подписное у ВНИКЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101