ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химический метод переработки из "Переработка природных солей и рассолов" При низкой температуре хлориды натрия и калия обладают почти одинаковой растворимостью. С повышением температуры растворимость хлорида калия возрастает существенно, а растворимость хлорида натрия — незначительно. [c.32] Некоторые различия в технологических схемах и режимах процесса вызваны изменением состава сырья и конструктивными особенностями оборудования. [c.32] Присутствие в руде в небольших количествах примесей глины, ангидрита, кизерита мало влияет на процесс растворения сильвинита. Для сокращения потерь калия с глинистым шламом рекомендуется вводить операцию его противоточной промывки. Наличие в руде хлорида магния способствует накоплению его в растворяющем щелоке и снижению качества хлорида калия вследствии кристаллизации при охлаждении насыщенного раствора также и хлорида натрия. [c.32] Физико-Химические основы переработки сильвинитовых руд. В основе технологии переработки сильвинитов химическим методом лежат свойства растворов системы КС1—Na l—HjO. В работе [2. т. 1—1] приведены данные о совместной растворимости хлоридов натрия и калия при различных температурах. Эти данные могут быть выражены графически в прямоугольных и треугольных координатах [3]. Рассмотрим на диаграмме (рис. 111. 1) ход процесса растворения сильвинита при 100 °С [4]. [c.33] например до точки X. Проведя луч кристаллизации хлорида натрия АХ, отмечаем состав насыщенного раствора (точка Y). Предельное положение состава насыщенного раствора обозначается эвтонической точкой при этом состав системы переместится в точку Со. [c.33] Для получения максимального выхода хлорида калия растворяющий щелок должен быть насыщен хлоридами при температуре растворения. Политермическая диаграмма (рис 111. 2) позволяет определить состав маточного раствора в зависимости от состава и температуры исходного раствора и конечной температуры охлаждения. Так, из раствора а, насыщенного при 110°С обеими солями, при охлаждении до 30 °С получают маточный раствор состава f. [c.33] ЛИЯ и натрия в присутствии до 100 г Mg U/lOOO г Н2О с повышением температуры уменьшается. При более высокой концентрации хлорида магния содержание хлорида натрия в растворе возрастает. Предельное содержание в растворе хлорида магния соответствует линии охлаждения M-iNi, которая проходит параллельно оси абсцисс. Содержание хлорида натрия в кристаллизате хлорида калия равно нулю. При содержании в растворе более 100 г Mg U/lOOO г Н2О при охлаждении совместно с хлоридом калия будет выпадать и хлорид натрия. [c.35] Технология переработки сильвинитовых руд (рис. III. 4). Сильвинитовая руда, добываемая на шахте, в промышленных условиях содержит куски материала размером до 500 мм. Для раскрытия минералов руды и увеличения поверхности взаимодействия жидкой и твердой фаз сильвинит измельчают на дробилках до частиц размером 4—5 мм. [c.35] Увеличение размера частиц влечет за собой снижение степени выщелачивания хлорида калия из руды. При переизмельчении руды с образованием фракции менее 0,25 мм резко возрастает нагрузка на отделение осветления из-за образования солевого шлама [5]. [c.35] Растворение сильвинитов ведут в растворителях со шнековыми мешалками и ковшовыми элеваторами, которые обеспечивают перемешивание твердой и жидкой фаз и передвижение твердой фазы к влеватору. Для получения насыщенного по хлориду калия горячего щелока с высокой степенью его извлечения выщелачивание ведут последовательно в двух или трех растворителях. [c.36] Руду системой конвейерного транспорта через бункер и питатель подают в шнековый растворитель, где осуществляется первая стадия растворения с получением насыщенного щелока. Растворитель работает по принципу прямотока. На растворение подают средний щелок из второго растворителя и часть горячего растворяющего щелока из делителя с массовым содержанием хлорида калия, равным примерно И %. Твердую фазу элеватором направляют во второй растворитель, а слив первого растворителя — в отстойники для отделения солевого шлама. Сгущенный солевой шлам через мешалку подают в растворитель, где происходит довыщелачиванив сильвина. На этой стадии растворения используют основное количество растворяющего щелока, нагретого до температуры ПО—11б°С и подаваемого противотоком к сильвиниту. Средний щелок из второго растворителя самотеком поступает в первый. [c.36] Твердую фазу из растворителя подают элеватором в шнековую мешалку, где осуществляется довыщелачивание хлорида калия и частичная рекуперация теплоты отвала. С этой целью в шнековую мешалку по принципу противотока подают из сборника растворяющий щелок с температурой 65—70°С в количестве примерно 10 % от его общего потока, направляемого на растворение сильвинита, а также фильтрат с вакуум-фильтров отвала и крепкие промывные воды о установки противоточной промывки шламов. Щелок иа мешалки подают во второй растворитель. Обезвоживание и промывку отвала водой или рассолом из шламо-хранилища проводят на вакуум-фильтрах. Промытый отвал —хлорид натрия в массовым содержанием хлорида калия, равным примерно 1,5%, — сбрасывают в терриконы или используюг с целью приготовления рассола для содовых заводов. Для поддержания температуры горячего щелока после растворителя на уровне 94—Эв С в растворитель через дюзы вводят перегретый пар. Растворяющий щелок подают в растворители под уровень суспензии, аппараты герметизируют и теплоизолируют. [c.36] Одним из основных показателей, обеспечивающих управление процессом в отделении растворения, является содержание хлорида калия в среднем щелоке. В производственных условиях оптимальным содержанием следует считать 180 г/л или 14,8 % КС1. В этом случае содержание хлорида калия в насыщенном щелоке составит около 20,5 % или 265 г/л. При уменьшении содержания хлорида калия в среднем щелоке необходимо увеличить расход руды, иначе через некоторое время щелок на выходе из первого растворителя станет ненасыщенным по хлориду калия, что в свою очередь приведет к получению на вакуум-кристаллиз ь ционной установке (ВКУ) продукта, загрязненного хлоридом натрия. Увеличение расхода руды при содержании хлорида калия в среднем щелоке более 180 г/л приведет к снижению степени выщелачивания хлорида калия из руды и загрязнению им отвала. [c.36] Сгущенный солевой щлам возвращают в растворитель. При переизмельчении руды доля возвратного солевого шлама может достигнуть 45—50 % от подаваемой руды. Обычно количество солевого шлама не превышает 30 %. Глинистую суспензию, сгущенную до соотношения Ж Т = 2, подают на противоточную промывку. [c.37] С целью кристаллизации хлорида калия из осветленного насыщенного раствора его подвергают охлаждению от 92—98 до 25—35 °С за счет самоиспарения раствора под вакуумом в ряде последовательно установленных ВКУ. Горячий щелок из буферного бака поступает на 1 ступень первого корпуса ВКУ, а затем переходит на последующие корпуса, охлаждаясь за счет испарения воды при понижении давления. Конечное охлаждение щелока на ВКУ определяется давлением на последней ступени, которое зависит от температуры и расхода воды, поступающей в барометрические конденсаторы. [c.37] Соковый пар, образующийся при кипении щелока на первых ступенях ВКУ, поступает на охлаждение в поверхностные конденсаторы (по одному на каждую ступень), куда противотоком последовательно из сборника подают растворяющий щелок для нагрева его до 65—70°С. Конденсат из поверхностных конденсаторов возвращают в ВКУ. Соковый пар е последних ступеней ВКУ конденсируете в барометрических конденсаторах смешения (по одному на каждую ступень), орошаемых водой по принципу противотока. [c.37] Паровоздушную смесь отводят системой паровых эжекторов о давлением пара 0,5—0,7 МПа и вакуум-насосов. Несконденсированную паровоздушную смесь при помощи эжекторов, устанавливаемых на конденсаторах, передают последовательно из одного конденсатора в другой, а затем через брызгоуловитель вакуум-насосом выбрасывают в атмосферу. Основная масса кристаллов хлорида калия относится к фракции 0,15—0,30 мм. Суспензию хлорида калия, полученную после охлаждения раствора, подают в сборник, а затем сгущают на отстойниках. Сгущенную суспензию через промеи уточную мешалку подают на центрифуги. Влажность концентрата хлорида калия после центрифуг составляет 4—6 %. Фильтрат с центрифуг возвращают на отстойники для контрольного осветления. [c.37] Сушка отфильтрованного хлорида калия осуществляется либо на сушильных барабанах, либо на аппаратах кипящего слоя или трубчатых сушилках. В качестве топлива в топках используют мазут или газ. Удельный расход мазута при влажности концентрата около 4 % и температуре сушильных газов 600—650 °С равен 6—7 кг. Вынос хлорида калия из системы пылегазоочиетки на превышает 0,2%. [c.37] Для стабилизации температурного режима процесса растворения сильвинита маточный раствор, получаемый после отделения кристаллов хлорида калия, нагревают в две стадии вначале на поверхностных конденсаторах ВКУ до температуры 65—70°С, затем на подогревателях с паровым обогревом до 110—115 °С. Обогрев подогревателей осуществляется паром под давлением 0,3—0,4 МПа. [c.37] Эффективность промывки тем выше, чем больше число ступеней и чем больше воды или рассола подают на промывку. Опыт показывает, что в сгущенный глинистый шлам переходит до 75 % нерастворимых соединений, содержащихся в силь-винитовой руде. При соотношении Ж Т 3 и массовом содержании хлорида калия в твердой фазе, равном 3—4 %. потери со шламо.м составят 1,5—2,0 % КС1 на 1 % н. о. в руде. [c.38] Вернуться к основной статье