Спосіб одержання каїніту із полімінеральної калійної руди

1. Спосіб одержання каїніту з полімінеральної калійної руди, що включає її розчинення, відділення від одержаного розчину галіто-лангбейнітового залишку і його вилуговування, конверсію лангбейнітового розчину, освітлення, одержаного після розчинення руди розчину, відділення глинистого шламу і його промивку водою, випарювання освітленого розчину з виділенням хлориду натрію, повторне випарювання і фільтрування продукту, 29601 дою в кількості 0,7-0,9 мас.ч. на 1 мас.ч. вихідної руди. Одержаний промивний розчин використовують для вилуговування галіто-лангбейнітового залишку. Відмінністю способу є те, що розчинення руди ведуть розчином після вилуговування галіто-лангбейнітового залишку, яке здійснюється протягом 10-30 хв., розчин після розчинення руди перед освітленням відстоюють 20-30 хв. і відділяють сольовий шлам. Освітлений розчин випарюють до концентрації магнію 4,0-4,5%. Відділений після освітлення глинистий шлам промивають водою, взятою у кількості 0,7-0,9 мас.ч. на 1 мас.ч. вихідної руди. Одержаний промивний розчин направляють на вилуговування галіто-лангбейнітового залишку. Технічні результати від використання способу досягаються за рахунок того, що промивний розчин глинистого шламу повертається на вилуговування галіто-лангбейнітового залишку. Вміст хлориду, натрію в цільовому продукті зменшується зарахунок виділення його з сольовим шламом після відстоювання І випарювання освітленого розчину. В залежності від витрати води на відмивку глинистого шламу є можливість одержати різну кількість хлориду натрію харчових сортів як попутний продукт. Створення замкнутої технологічної схеми дає можливість уникнути утворення значної кількості твердих і рідких відходів. Пропонований спосіб відкривав можливість випуску каїніту, який можна використовувати як хлоридно-сульфатне калійно-магнієве добриво. Пропонований спосіб простий, енергозберігаючий, тому що не потребує охолодження проміжних потоків, дозволяв досягнути високого виходу корисних компонентів руди в готовий продукт. Пропонований спосіб реалізується за принциповою технологічною схемою, показаною на кресленні. Полімінеральна калійна руда поступає на розчинення (1) розчином після вилуговування галіто-лангбейнітового концентрату. Одержаний розчин відстоюють і відділяють сольовий шлам (3), освітлюють (4) і направляють на випарювання (9). Глинистий шлам після освітлення відфільтровують (5) і направляють на промивку водою (6). Відмитий глинистий шлам відфільтровують (7) і виводять у відвал, а промивну воду направляють на вилуговування нерозчиненого галіто-лангбейнітового залишку (2). Одержаний лангбейнітовий концентрат розчиняють водою з одержанням лангбейнітового розчину (3). Освітлений розчин після відділення сольового шламу випарюють (9), відділяють хлорид натрію (10), повторно випарюють (11) і одержану суспензію направляють на конверсію з лангбейнітовим розчином (12). Після конверсії суспензію відфільтровують (13), каїніт виводять у вигляді готового продукту, а розчин повертають на випарювання. Приклад 1 700 г полімінеральної калійної руди складу, мас.%: 9,22 К+, 5,22 Mg2+, 0,79 Ca2+, 13,57 Na+, 25,49 СІ-, 27,67 SO42-, 5,93 H2O і 12,11 нерозчинного залишку (н.з.) розчиняли при температурі 70°С протягом 20 хв. в 835 г розчину складу, мас.%: 1,57 К+, 1,33 Mg2+, 0,03 Ca2+, 8,84 Na+, 13,63 СІ-, 7,25 SO42-, 67,35 H2O, одержаного після вилуговування галіто-лангбейнітового залишку, розчин де кантували, а твердий залишок фільтрували. Одержали 400 г галіто-лангбейнітового залишку складу, мас.%: 6,41 К+, 4,84 Mg2+, 1,17 Ca2+, 17,03 Na+, 27,12 СІ-, 28,65 SO42-, 7,80 H2O і 6,98 н. з., а розчин відстоювали протягом 20 хв., відділили 136 г сольового шламу складу, мас.%: 2,85 К+, 3,31 Mg2+, 0,45 Ca2+, 23,29 Na+, 35,19 СІ-, 17,99 SO42-, 10,22 H2O і 6,88 н.з. і фільтрували. Одержали 194 г глинистого шламу складу, мас.%: 3,85 К+, 2,98 Mg2+, 0,65 Ca2+, 18,48 Na+, 28,45 СІ-, 18,14 SO42-, 12,11 H2O, 15,34 н.з., який промивали 560 г води протягом 3 хв. при температурі 70°С і фільтрували. Одержали 78 г глини і 698 г промивного розчину складу, мас.%: 0,85 К+, 0,85 Mg2+, 0,07 Ca2+, 4,02 Na+, 5,51 СІ-, 5,51 SO42-, 83,19 H2O, в якому розчиняли галіто-лангбейнітовий залишок протягом 20 хв. при температурі 70°С. Після фільтрування одержали 835 г розчину, який використали для розчинення руди, і 264 г лангбейнітового концентрату складу, мас. %: 8,67 К+, 6,89 Mg2+, 2,14 Ca2+, 3,72 Na+, 9,03 СІ-, 38,54 SO42-, 19,01 H2O і 12,00 н.з. 803 г розчину після відділення глинистого шламу складу, мас. %: 5,53 К+, 2,08 Mg2+, 0,01 Ca2+, 5,11 Na+, 13,82 СІ-, 6,99 SO42-, 66,46 H2O, змішали з 278 г оборотного каїнітового розчину, випарили 162 г води, одержали 51 г хлориду натрію і 867 г розчину складу, мас.%: 5,53 К+, 4,33 Mg2+, 2,82 Na+, 16,75 СІ-, 7,37 SO42-, 63,00 H2O, з якого випарили ще 283 г води. До одержаної суспензії, яка містила 322 г рідкої фази складу, мас.%: 3,35 К+, 7,07 Mg2+, 0,57 Na+, 22,76 СІ-, 2,42 SO42-, 63,83 H2O, і 262 г твердої фази складу, мас.%: 14,84 К+, 5,65 Mg2+, 8,63 Na+, 27,48 СІ-, 21,40 SO42-, 22,00 H2O, добавили 208 г лангбейнітового розчину складу, мас. %: 5,67 К+, 3,54 Mg2+, 20,92 SO42-, 69,87 H2O і перемішали при температурі 80°С протягом 25 хв. Суспензію фільтрували, одержали 465 г розчину складу, мас.%: 2,79 К+, 6,30 Mg2+, 0,75 Na+, 19,72 СІ-, 3,19 SO42-, 67,25 H2O і 326 г каїніту складу, мас.%: 14,86 К+, 4,78 Mg2+, 6,43 Na+, 16,39 СІ-, 28,36 SO42-, 29,18 H2O. Витрата води на одиницю маси руди складає 0,8. Витяг в каїніт складає, %: 75,10 К+, 42,7 Mg2+, 47,7 SO42-. Витяг хлориду натрію в сольовий шлам складає 33,3%. Приклад 2 700 г полімінеральної калійної руди із прикладу 1, розчиняли при температурі 70°С протягом 20 хв. в 937 г розчину складу, мас.%: 1,52 К+, 1,36 Mg2+, 0,01 Ca2+, 8,89 Na+, 13,71 СІ-, 7,25 SO42-, 67,26 H2O, одержаного після вилуговування галітолангбейнітового залишку, розчин декантували, а твердий залишок фільтрували. Одержали 406 г галіто-лангбейнітового залишку складу, мас.%: 5,90 К+, 4,77 Mg2+, 1,14 Ca2+, 17,38 Na+, 27,27 СІ-, 28,21 SO42-, 7,28 H2O 18,05 нерозчинного залишку (н.з.), а розчин відстоювали протягом 30 хв., відділили 130 г сольового шламу складу, мас.%: 2,41 К+, 3,11 Mg2+, 0,51 Ca2+, 21,77 Na+, 32,36 СІ-, 18,12 SO42-, 12,32 H2O і 9,40 н. з. і фільтрували. Одержали 200 г глинистого шламу складу, мас.%: 2,67 К+, 2,97 Mg2+, 0,64 Ca2+, 16,66 Na+, 24,26 СІ-, 18,49 SO42-, 15,07 H2O, 19,24 н.з., який промивали 630 г води протягом 3 хв., при температурі 70°С і фільтрували. Одержали 50 г глини і 801 г промив 2 29601 ного розчину окладу, мас. %: 0,73 К+, 0,84 Mg2+, 0,06 Ca2+, 4,16 Na+, 5,51 СІ-, 5,45 SO42-, 83,25 H2O, в якому розчиняли галіто-лангбейнітовий залишок протягом 30 хв. при температурі 70°С. Після фільтрування одержали 937 г розчину, який використали для розчинення руди, і 272 г лангбейнітового концентрату складу, мас.%: 7,72 К+, 6,28 Mg2+, 2,63 Ca2+, 2,17 Na+, 8,92 СІ-, 33,05 SO42-, 24,06 H2O і 15,17 н. з. 829 г розчину після відділення глинистого шламу складу, мас.%: 5,27 К+, 2,33 Mg2+, 5,93 Na+, 14,27 СІ-, 8,75 SO42-, 63,45 H2O змішали з 410 г оборотного каїнітового розчину з прикладу 1, випарили 113 г води, одержали 59 г хлориду натрію і 1067 г розчину, з якого випарили ще 349 г води. До одержаної суспензії, яка містила 396 г рідкої фази і 323 г твердої фази добавили 256 г лангбейнітового розчину з прикладу 1 і перемішали протягом 30 хв. Суспензію фільтрували, одержали 573 г розчину і 402 г каїніту. Витрата води на одиницю маси руди складає 0,9. Витяг в каїніт складає, %: 92,6 К+, 52,6 Mg2+, 58,9 SO42-. Витяг хлориду натрію в сольовий шлам складав 29,8%. Приклад 3 700 г полімінеральної калійної руди з прикладу 1 розчиняли при температурі 70°С протягом 20 хв. в 769 г розчину складу, мас. %: 2,52 К+, 1,40 Mg2+, 0,01 Ca2+, 8,66 Na+, 14,10 СІ-, 7,64 SO42-, 65,67 H2O, одержаного після вилуговування галітолангбейнітового залишку, розчин декантували, а твердий залишок фільтрували. Одержали 388 г галіто-лангбейнітового залишку складу, мас.%: 6,80 К+, 5,05 Mg2+, 0,86 Ca2+, 17,57 Na+, 27,96 СІ-, 29,21 SO42-, 5,25 H2O і 7,30 нерозчинного залишку (н.з.), а розчин відстоювали протягом 25 хв., відділили 107 г сольового шламу складу, мас.%: 3,97 К+, 3,16 Mg2+, 0,39 Ca2+, 22,80 Na+, 35,79 СІ-, 17,46 SO42-, 11,36 H2O і 6,07 н.з. і фільтрували. Одержали 123 г глинистого шламу складу, мас.%: 2,01 К+, 2,45 Mg2+, 1,11 Ca2+, 2,17 Na+, 2,92 СІ-, 15,39 SO42-, 26,91 H2O і 47,04 н.з., який промивали 490 г води протягом 3 хв. при температурі 70°С і фільтрували. Одержали 123 г глини і 670 г промивного розчину складу, мас. %: 1,91 К+, 0,98 Mg2+, 0,01 Ca2+, 4,80 Na+, 7,57 СІ-, 6,01 SO42-, 78,72 H2O, в якому розчиняли галіто-лангбейнітовий залишок протягом 10 хв. при температурі 70°С. Після фільтрування одержали 769 г розчину, який використали для розчинення руді, і 160 г лангбейнітового концентрату складу, мас. %: 8,52 К+, 6,97 Mg2+, 2,02 Ca2+, 5,94 Na+, 6,99 СІ-, 45,80 SO42-, 9,47 H2O, 14,29 н. з. 820 г розчину після відділення глинистого шламу складу, мас. %: 6,31 К+, 2,68 Mg2+, 0,01 Ca2+, 5,60 Na+, 14,39 СІ-, 10,55 SO42-, 60,46 H2O змішали з 513 г оборотного каїнітового розчину з прикладу 1 і випарювали. Одержали 34 г хлориду натрію і 1289 г розчину, з якого випарили 421 г води. До суспензії, яка містила 478 г рідкої фази і 390 г твердої фази з прикладу 1, добавили 309 г лангбейнітового розчину з прикладу 1 і перемішували протягом 30 хв. Суспензію фільтрували, одержала 712 г розчину і 465 г каїніту. Витрата води на одиницю маси руди складає 0,7. Витяг в каїніт складає, %: 91,1 К+, 84,2 Mg2+, 71,5 SO42-. Витяг хлориду натрію в сольовий шлам складає 25,7%. Таблиця Таблиця порівняльних характеристик Прототип Показник 13,2 1,5 Витрата води на 1 маси руди, мас.ч. Витяг NаСІ в сольовий шлам, % Вміст NаСІ в сольовому шламі, % Показник Вміст NaCI в лангбейнітовому концентраті, % Пропонований спосіб Вміст NаСІ в лангбейнітовому концентраті, % 15,8 15,1 9,5 5,5 0,5 0,7 0,8 0,9 23,2 25,7 33,3 29,8 56,1 57,4 59,2 55,2 5,0 1,1 30,9 58,6 Прототип Пропонований спосіб Час вилуговування галіто-лангбейнітового залишку при витраті води 0,9, хв. 7 10 20 30 40 6,3 6,0 3 5,7 5,5 5,2 29601 Фіг. 4 29601 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5