Спосіб одержання калійно-магнієвого концентрату

1 Спосіб одержання калійно-магнієвого концентрату із полімшеральної калійної руди, який включає її подрібнення, відділення від неї галіту і глиняних домішок і сушіння продукту, який відрізняється тим, що відділення від руди галіту і глиняних домішок здійснюють шляхом и перемішування з рудничним полікомпонентним сольовим розчином із мінералізацією 150-250 грамів на літр за температури 5-25°С і масового співвідношення (0,1-0,25) 1 протягом 4-15 хв і ВІДДІЛЯЮТЬ одержаний глиняно-сольовий розчин від продукту при швидкості зливання 2,0-10,0 м/год 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що подрібнення полімшеральної калійної руди здійснюють до розмірів частинок менше 2,0-4,0 мм Винахід належить до хімічної галузі промисловості, зокрема до технології збагачення полімшеральних калійних руд і може знайти застосування у виробництві калійних і калійно-магнієвих добрив Відомий спосіб одержання калійномагнієвого концентрату із полімшеральних калійних руд, який включає їх подрібнення, термічну і реагентну обробку і відділення продукту електростатичною сепарацією (див Галургия Теория и практика Под ред И Д Соколова Л Химия 1983 С 338-340) який за сукупністю ознак є близьким до заявлюваного способу Однак цей спосіб не дозволяє досягнути високого ступеня виділення калію і магнію із сировини в продукт, не забезпечує низького вмісту в ньому натрій хлориду, є складним через високий вміст глиняних домішок у руді і необхідність термічної і реагентної и обробки Найбільш близьким за технічною суттю до запропонованого є спосіб одержання калійномагнієвого концентрату із полімшеральної калійної руди, який включає її подрібнення, класифікацію, флотаційне разділення компонентів, фільтрування концентрату і сушіння продукту (Див Технологічний регламент № 45 виробництва концентрату калійно-магнієвого негранульованого Стебницький калійний завод 1990) Однак цей спосіб є складний у апаратурному оформленні, не дозволяє досягнути високого виходу калію і магнію в добриво (не більше 55-60 %), продукт містить 12,7 % NaCI і забруднений шкідливими домішками жирних кислот, рідкі фази і тверді відходи флотації також містять ШКІДЛИВІ ДОМІШКИ жирних кислот І негативно впливають на навколишнє середовище В основу винаходу поставлено задачу підвищення виходу калію і магнію в продукт, одержання продукту без домішок шкідливих жирних кислот і з зниженим вмістом натрій хлориду, спрощення апаратурного оформлення способу, уникнення використання шкідливих флотореагентів Суттєвими ознаками винаходу, що забезпечать досягнення технічної задачі, є технологія, яка включає подрібнення руди, відділення від неї галіту і глиняних домішок і сушіння продукту, відділення від руди галіту і глиняних домішок здійснюють шляхом и перемішування з рудничним полікомпо-нентним сольовим розчином із мінералізацією 150-250 грам на літр за температури 5-25 °С і масового співвідношення (0,1-0,25) 1 протягом 4-15 хв і ВІДДІЛЯЮТЬ одержаний глиняно-сольовий розчин від продукту при швидкості зливання 2,0-10,0 м / год, подрібнення полімшеральної калійної руди здійснюють до розмірів частинок менше 2,0-4,0 мм Ознаками цього способу, що співпадають із суттєвими ознаками відомого способу, є подрібнення полімшеральної калійної руди, відділення від неї галіту і глиняних домішок і сушіння продукту ВІДМІННИМИ ознаками винаходу, що заявляється, від прототипу є те, що відділення від руди галіту і глиняних домішок здійснюють шляхом и перемішування з рудничним полікомпонентним сольовим розчином h мінералізацією 150-250 грам на літр за температури 5-25 °С і масового співвідношення (0,1-0,25) 1 протягом 4-15 хв і ВІДДІЛЯЮТЬ одержаний глиняносольовий розчин від продукту при швидкості зли 1 00 (О 61487 вання 2,0-10,0 м/год, подрібнення полімшеральної калійної руди здійснюють до розмірів частинок менше 2,0-4,0 мм Ознаками, достатніми у всіх випадках, на які поширюється обсяг правової охорони, є технологія, яка включає подрібнення руди, відділення від неї галіту і глиняних домішок і сушіння продукту, відділення від руди галіту і глиняних домішок здійснюють шляхом и перемішування з рудничним полікомпонентним сольовим розчином із мінералізацією 150-250 грам на літр за температури 5-25 °С і масового співвідношення (0,10,25) 1 протягом 4-15 хв і ВІДДІЛЯЮТЬ одержаний глиняно-сольовий розчин від продукту при швидкості зливання 2,0-10,0 м / год Ознаками, що характеризують винахід у конкретних формах виконання, є ті, що подрібнення полімшеральної калійної руди здійснюють до розмірів частинок менше 2,0-4,0 мм Нові технічні властивості вина 4 ходу досягаються за рахунок вибору оптимальних величин технологічних параметрів, зміни ПОСЛІДОВНОСТІ здійснення технологічних операцій, введення нових речовин і технологічних операцій Використання полікомпонентних сольових розчинів для відділення галіту і глиняних домішок дозволяє одержати калійно-магнієвий концентрат із низьким вмістом натрій хлориду і глиняних домішок і збільшити вихід калію і магнію в продукт Вплив концентрації солей у сольовому розчині наведений у таблиці 1 Як видно з наведених даних, зменшення мінералізації розчину нижче 150 г/л призводить до зниження вмісту натрій хлориду в калійномагнієвому концентраті, але при цьому значно зменшується вихід калію і магнію в продукт Збільшення мінералізації розчину призводить до зростання вмісту натрій хлориду в продукті Таблиця 1 Показники Мінералізація розчину, грам на літр Вміст NaCI в продукті, % Вихід у продукт, % Калію Магнію Прототип 12,7 58,3 Вплив температури перемішування полімшеральної руди з сольовим розчином наведений у таблиці 2 Як видно з наведеної таблиці, зменшення температури нижче 5 °С призводить до Заявлюваний спосіб 100 1,2 150 2,1 200 3,6 250 4,9 12,9 300 51,8 66,0 67,3 81,9 71,2 86,4 74,5 88,9 76,1 90,4 збільшення виходу калію і магнію впродукт, але при цьому значно зростає в ньому вміст домішок натрій хлориду Таблиця 2 Показники Температура, °С Вміст NaCI в продукті, % Вихід у продукт, % Калію Магнію Прототип 12,7 58,3 Вплив масового співвідношення полімінеральноі руди і полікомпонентного сольового розчину наведений у таблиці 3 Як видно з наведених даних, зменшення співвідношення мас нижче 0,1 1 призводить до незначного зниження вмісту домі Заявлюваний спосіб 0 7,4 5 4,3 15 3,8 25 3,0 35 2,6 73,7 88,0 70,3 84,7 68,8 83,4 67,0 81,8 63,9 78,5 шок натрій хлориду в продукті, але при цьому зменшується вихід калію і магнію з руди в продукт Збільшення його вище 0,25 1 призводить до зростання вмісту в продукті натрій хлориду Таблиця З Показники Масове співвідношення руди і розчину Вміст NaCI в продукті, % Вихід у продукт, % Калію Магнію Прототип 0,08 Заявлюваний спосіб 0,10 0,15 0,25 0,30 2,7 58,3 Вплив тривалості процесу перемішування руди з сольовим розчином наведений в таблиці 4 Як видно з наведених даних, зменшення тривалості процесу менше 4 хв призводить до збільшення виходу калію і магнію в продукт, але при цьому 2,8 3,6 5,0 15,2 58,0 72,2 63,4 77,6 70,9 85,4 73,3 87,7 74,2 89,0 зростає вміст у ньому домішок натрій хлориду, а збільшення його вище 15 хв викликає зменшення вмісту домішок натрій хлориду в продукті, але вихід калію і магнію в продукт значно знижується 61487 Таблиця 4 Показники Тривалість перемішування, хв Вміст NaCI в продукті, % Вихід у продукт, % Калію Магнію Прототип 12,7 58,3 Заявлюваний спосіб 4 10 15 9,4 4,8 2,3 3 14,4 75,0 89,7 Вплив швидкості зливання розчину після перемішування на процес наведений у таблиці 5 Як видно з наведеної таблиці, при зменшенні швидкості зливання нижче 2,0 м / год зменшується вихід калію і магнію в продукт і вміст у ньому глиняних 73,1 88,0 72,5 87,8 64,6 79,1 20 1 9 55,2 69,8 домішок, а при значенні її вищому 10м/ год збільшується вихід калію і магнію в продукт, але при цьому в ньому зростає вміст глиняних ДОМІШОК Таблиця 5 Показники Швидкість зливання, м / год Прототип 1 15,3 Вміст ГЛИНЯНИХ ДОМІШОК у продукті, % Вихід у продукт, % Калію Магнію 58,3 Розмір частинок полімшеральної руди впливає на ефективність відделення від неї домішок натрій хлориду і глиняних частинок Вплив його на якість продукту наведений у таблиці 6, із якої видно, що Показники Розмір частинок, мм Вміст NaCI в продукті, % Прототип -5,0 12,7 Вміст ГЛИНЯНИХ ДОМІШОК у продукті, % Вихід у продукт, % Калію Магнію 58,3 Збільшення розміру частинок вище 4,0 мм дозволяє підвищити вихід калію і магнію в продукт, але в ньому зростає вміст домішок натрій хлориду і глиняних частинок Приклади здійснення способу Приклад 1 10,0 кг подрібненої до розміру меншого 2,0 мм полімшеральної калійно-магнієвої руди складу, мас % 30,79 галіту, 25,87 каїніту, 7,90 гюлігаліту, 11,03 лангбейніту, 2,73 кізериту, 2,37 сильвіну, 14,39 н з та 4,92 П20 змішуаали за температури 5°С із 70 кг полікомпонентного сольового розчину з мінералізацією 200 г / л протягом 15 хв Одержувану суспензію розділяли за швидкості зливання глиняно-сольового розчину 10 М / год Одержали 74,64 кг глиняно-сольового розчину і 5,36 кг вологого концентрату, після висушування якого одержали 5,15 кг калійно-магнієвого концентрату складу, мас % 2,49 галіту, 40,27 каїніту, 12,27 полігаліту, 21,01 лангбейніту, 5,20 кізериту, 13,98 н з та 4,78 Н20 У перерахунку на поживні речовини одержаний продукт містив 14,3% К20, 12,9% МдО, 12,2 % S Вміст ДОМІШОК хлору в продукті складав 7,25% Ступінь витягу в калійно-магнієвий Заявлюваний спосіб 2 6 10 14,0 13,4 12,6 15 12,0 72,9 87,6 71,6 86,0 58,0 72,7 70,5 85,8 64,7 79,1 при зменшення його нижче 2,0 мм знижується вихід калію і магнію в продукт, хоча вміст у продукті домішок натрій хлориду і глиняних домішок також знижується Таблиця 6 -1,0 1,6 10,7 Заявлюваний спосіб -2,0 -3,0 -4,0 2,0 4,1 8,3 11,4 13,3 13,8 -5,0 12,8 15,7 50,2 65,0 61,8 76,3 73,0 87,8 69,0 83,2 72,7 87,2 концентрат складав калію - 72,8%, магнію - 86,6%, еульфуру -85,7% Приклад 2 10,0 кг подрібненої до розміру меншого 2,0 мм полімшеральної калійно-магнієвої руди складу, мас % 35,21 галіту, 10,46 каїніту, 5,30 полігаліту, 21,54 лангбейніту, 2,69 кізериту, 3,22 сильвіну, 14 23 н з та 7,35 Н 2 О змішували за температури 15 С із 100 кг полікомпонентного сольового розчину з мінералізацією 250 г / л протягом 4 хв Одержувану суспензію розділяли за швидкості зливання глиняно-сольового розчину 6 м/год Одержали 105,47 кг глиняно-сольового розчину і 4,53 кг вологого концентрату, після висушування якого одержали 4,31 кг калійно-магнієвого концентрату складу, мас % 2,46 галіту, 19,67 каїніту, 9,24 полігаліту, 49,50 лангбейніту, 6,06 кізериту, 1,11 сильвіну, 9,94 н з та 2,02 НгО У перерахунку на поживні речовини одержаний продукт містив 17,1 % К 2 О, 1 5 , 7 % МдО, 1 7 , 3 % S Вміст ДОМІШОК хлору в продукті складав 4,8 % Ступінь витягу в калійномагнієвий концентрат складав калію - 75,7 %, магнію - 96,9 %, еульфуру - 92,5 % Приклад З 61487 8 10,0 кг подрібненої до розміру меншого 2,0 мм гого концентрату, після висушування якого одерполімшеральної калійно-магнієвої руди складу, жали 4,70 кг калійно-магнієвого концентрату скламас % 34,72 галіту, 15,01 каїніту, 5,80 полігаліту, ду, мас % 2,96 галіту, 26,34 каїніту, 8,72 19,53 лангбейніту, 3,24 кізериту, 2,81 сильвіну, полігаліту, 0,90 сильвіну, 39,89 лангбейніту, 6,81 13,51 н з та 5,38 НгО змішували за температури кізериту, 11,59 н з та 2,77 НгО У перерахунку на 5°С із 40 кг полікомпонентного сольового розчину з поживні речовини одержаний продукт містив 16,0 мінералізацією 200 г / л протягом 15 хв Одержу% К2О, 14,6% МдО, 16,0% S Вміст ДОМІШОК хлору вану суспензію розділяли за швидкості зливання в продукті складав 6,0 % Ступінь витягу в калійноглиняно-сольового розчину 10 м / год Одержали магнієвий концентрат складав калію - 75,4 45,02 кг глиняно-сольового розчину і 4,98 кг воло%,магнію - 90,9 %, сульфуру - 89,2 % Комп'ютерна верстка Н Лисенко Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119