ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технологическая схема переработки сильвинита из "Технология минеральных удобрений и солей" Рассмотренная выше принципиальная схема получения хлористого калия из сильвинита лежит в основе всех производственных предприятий, вырабатывающих K I этим методом. Различия в технологических схемах и производственных режимах вызваны главным образом применением аппаратов разных конструкций, а также отличиями в составе сырья. Рассмотрим производственную схему одной из калийных фабрик, перерабатывающей верхнекамский сильвинит (рис. 96). [c.203] Сильвинит перед поступлением на переработку размалывается на солемельнице. В молотом сильвините около 80% составляет фракция с размером частиц 4—0,2 мм. С солемельницы сильвинит с помощью ленточного транспортера J поступает в бункер 2, а из него через питатель 3 и автоматические весы 5 в шнековые растворители. [c.203] Растворитель представляет собой стальной или чугунный желоб длиной 21,5 м, в котором расположена шнековая спираль, вращающаяся на горизонтальном валу со скоростью 8 об/мин и служащая для транспортирования соли и перемешивания ее с раствором. Сильвинит последовательно транспортируется через два шнековых растворителя б и 7, причем первый работает по принципу параллельного тока, а второй — по принципу противотока. Для передачи сильвинита из первого во второй аппарат служит наклонный ковшевой элеватор S с дырчатыми ковшами, из которых щелок сливается обратно в первый растворитель. [c.203] Во втором шнековом растворителе при встречном движении щелока и соли происходит дорастворение из сильвинита КС1, который не успел раствориться в первом аппарате. По мере насыщения хлористым калием из рлствора вытесняется некоторое количество хлористого натрия в виде мелкокристаллического солевого шлама. Степень извлечения хлористого калия из сильвинита в двух последовательно работающих растворителях достигает 96—97%. [c.205] Почти весь хлористый натрий, содержащийся в сильвините, остается в отвале, удаляемом из второго растворителя наклонным ковшевым элеватором 9. Количество отвала составляет 0,6—0,7 т на 1 m перерабатываемого сильвинита. При таком большом количестве отвала даже небольшое содержание в нем хлористого калия является источником значительных потерь. Поэтому отвал, содержащий до 12% маточного щелока, подвергают дополнительной обработке нагретым до 70° маточным щелоком и промывными водами еще в одном, но более коротком шнековом растворителе 10, называемом шнековой мешалкой, а затем промывке на планфиль-трах 13, на которые отвал передается ковшевым элеватором //и скребковым транспортером 12. Вакуумные планфильтры работают под разрежением 100—150 мм рт. ст., создаваемым вакуум-насосом 14, соединенным с фильтрами через вакуум-котел 15, барометрический конденсатор 16 и брызгоуловитель 17. На план-фильтрах производится отделение из отвала маточного раствора и промывка отвала водой. Затем с помощью скребкового транспортера 19 отвал, содержащий около 95% Na l, 1—2,5%о КС1 и имеющий влажность 4,5—6%, удаляется из цеха. Этот отвал может быть использован в качестве технической поваренной соли часть его, например, используют для приготовления рассола, направляемого в производство соды. [c.205] Промывные воды с планфильтра собираются в резервуаре 20 и насосом 21 направляются в шнековую мешалку получаемый здесь промывной щелок самотеком перетекает во второй шнековый растворитель. Таким образом осуществляется противоточная промывка отвала. [c.206] Одновременно с промывкой горячего отвала в шнековой мешалке частично рекуперируется физическое тепло отвала, за счет которого нагревается возвращаемый в растворитель промывной щелок. [c.206] Горячий шелок, вытекающий из первого шнекового растворителя, содержит глинистый шлам и солевой шлам хлористого натрия. Отделение этих шламов производится в шестиконусном отстойнике 22, в каждом из конусов которого имеется медленно вращающаяся рамная мешалка, делающая 1 об/мин. Это способствует уплотнению шлама и облегчает его спуск из конусов. Для коагуляции частиц глины и увеличения скорости осаждения в поступающий на отстаивание щелок вводится 1 %-ный щелочной раствор крахмала. Солевой шлам оседает главным образом в первых двух конусах, а глинистый шлам — в остальных. Солевой шлам из первых двух конусов непрерывно вытекает в сборник 23, из которого перекачивается насосом во второй растворитель. Глинистый шлам периодически (1—2 раза в смену) спускается из конусов в мешалку 24, где обрабатывается горячей водой для извлечения из него хлористого калия, затем вторично сгущается в конусном отстойнике 25 и удаляется в отвал. Количество шлама составляет около 2,5% от веса перерабатываемого сильвинита. Декантируемая из отстойника промывная вода собирается в резервуар 26 и вместе с промывной водой с планфильтров направляется в шнековую мешалку 10. [c.206] Вытекающий из отстойника 22 щелок, имеющий температуру 93—95° для кристаллизации из него хлористого калия, подвергается охлаждению до 15—27° за счет самоиспарения под вакуумом в 14-ступенчатой вакуум-кристаллизационной установке. Она состоит из стального вертикального одноступенчатого корпуса 28 (1 ступень) и шести стальных горизонтальных корпусов 29—34, имеющих 13 ступеней (на схеме обозначены римскими цифрами). Горизонтальные корпусы снабжены лопастными мешалками, делающими 16 об/мин. для поддержания выделяющихся кристаллов КС1 во взвешенном состоянии. Осветленный щелок из отстойника поступает в расходный бак 27, откуда засасывается в первый вертикальный корпус. Далее щелок перетекает из одной ступени в другую по переточным трубам. Из последней XIV ступени охлажденный щелок вместе с выделившимися кристаллами КС1 самотеком сливается в бак для хлоркалиевой пульпы 35, служащий барометри ческим затвором. [c.206] Внутри вакуум-кристаллизационной установки вакуум постепенно повышается от 360—500 мм рт. ст. в первой ступени до 730— 740 мм рт. ст. в последней XIV ступени. Чем глубже вакуум, тем. [c.206] удаляющийся из раствора в первых девяти ступенях, конденсируется в поверхностных конденсаторах 36, где за счет теплоты конденсации пара происходит нагревание растворяющего щелока — маточного щелока, оставшегося после кристаллизации хлористого калия и возвращаемого на растворение сильвинита. Этот щелок движется в направлении от конденсатора IX ступени к конденсатору I ступени и нагревается при этом от 15—27° до 70°. Дальнейший подогрев растворяющего щелока до ИЗ—115° производится паром 2-—3 ата в трубчатых подогревателях 37, куда он поступает из сборника 38 с помощью насоса 39. Из трубчатых подогревателей щелок направляется в шнековые растворители. Часть щелока, имеющего температуру 70°, направляется помимо трубчатых подогревателей в шнековую мешалку 10. [c.207] уходящий из последних пяти ступеней вакуум-кристаллизационной установки, вследствие его низкой температуры не используется для нагревания маточного щелока, а конденсируется в конденсаторах смешения 40, питаемых водой. Свежая вода подается в конденсатор XIV ступени и затем самотеком перетекает из одного конденсатора в другой и выводится из конденсатора X ступени в барометрический бак 41. [c.207] Тепло пара давлением 5—7 ата, расходуемого на инжекцию в первых девяти ступенях, используется при нагреве щелока в поверхностных конденсаторах. В остальных ступенях тепло инжектирующего пара идет на нагрев воды в конденсаторах смешения. [c.208] В результате охлаждения щелока в вакуум-кристаллизацион-пой установке происходит кристаллизация хлористого калия. Однако так как охлаждение щелока достигается за счет испарения из него части воды, то это может привести к кристаллизации хлористого натрия. Во избежание этого конденсат, образующийся при конденсации пара, уходящего из первых четырех ступеней, возвращается обратно в эти ступени. Конденсат из остальных поверхностных конденсаторов (V—IX ступеней) отводится в сборный барометрический бак 46 и используется для промывки отвала из растворителей и глинистого шлама. [c.208] Охлажденный щелок вместе с кристаллами КС1 из барометрического бака 35 подается центробежным насосом 47 в шестиконусный сгуститель 48 (подобный используемому для осветления горячего щелока). Осветленный маточный щелок стекает в бак 49, из которого насосом 50 подается на нагревание в поверхностные конденсаторы 36. Сгущенная хлоркалиевая пульпа из конусов сгустителя непрерывно спускается в горизонтальную мешалку 51, откуда насосом 52 перекачивается в расходные мешалки 53 и из них поступает в полунепрерывные автоматические центрифуги 54. Фильтрат (маточный щелок, содержащий некоторое количество кристаллического КС1) стекает из центрифуг в бак 55, из которого насосом 56 перекачивается в сгуститель 48, а сырой хлористый калий, содер-л ащий 5—7% влаги, падает на ленточный транспортер 57 и направляется в сушилки. [c.208] Сушка хлористого калия до влажности, меньшей 1%, производится топочными газами в прямоточных вращающихся барабанных сушилках 58, имеющих длину 10,2 м, диаметр 2,2 м. Температура газа на входе в сушилку 800—1000°, на выходе 160—180°. [c.208] На внутренней поверхности стального сушильного барабана со стороны топки по длине 5 м укреплены по винтовой линии направляющие лопасти, которые при вращении барабана поднимают соль кверху, после чего она снова падает вниз лопасти одновременно передвигают соль к выходу. Средняя часть сушильного барабана заполнена полочной насадкой длиной 1 ж, которая служит для лучшего контакта высушиваемой соли с топочными газами. За полочной насадкой находятся такие же лопасти, как и в переднем конце. Сушильный барабан расположен под углом 2° и вращается со скоростью 5 об/мин. Производительность такого барабана — 30 т/час. Из выгрузочной камеры 60 сухой хлористый калий транспортируется ленточным транспортером 61 на склад. Топочные газы из сушильного барабана дымососом 62 направляются в циклон 63 для улавливания уносимой ими пыли хлористого калия и затем выбрасываются через дымовую трубу в атмосферу. [c.209] На 1 т готового хлористого калия расходуется около 5 т сильвинита (содержащего 22% КС1), 0,48 мгк (0,75 т) пара, 30 квт-ч электроэнергии, 10 лг воды, 20 кг топлива (условного). Общая степень извлечения КС1 из сильвинита в продукт на разных заводах колеблется в значительных пределах — от 75 до 89%. Она зависит от содержания КС1 в перерабатываемом сырье и от организации отдельных стадий производственного процесса, т. е. от типов применяемой аппаратуры и режима их работы, которые значительно различаются на разных заводах. [c.209] на некоторых заводах для растворения сильвинита применяются не шнековые, а барабанные растворители, а также вертикальные растворители с принудительной циркуляцией щелока. Различны и способы отделения горячего щелока от отва ла, глинистого и солевого шламов. Это приводит к разной степени извлечения хлористого калия из сырья. На старых заводах сохранилось двухстадийное охлаждение горячего щелока — вначале в четырех-пяти-ступенчатой вакуум-кристаллизационной установке, а затем воздушное — путем разбрызгивания щелока в башне типа градирни. Кристаллы хлористого калия, получаемые таким способом, мелки и неоднородны вследствие слишком быстрого охлаждения щелока. Поэтому их труднее отделять от маточного раствора, сырая соль содержит больше влаги и требует большего расхода топлива на сушку, чем при охлаждении щелока в одну стадию — в многокорпусной вакуум-кристаллизационной установке. [c.209] Растворы и пульпы, перерабатываемые в производстве хлористого калия из сильвинита, разрушают стальную аппаратуру. Для защиты от коррозии и эрозии аппараты (отстойники, мешалки, вакуум-корпусы и др.) покрывают силикатной футеровкой (из диабазовых или керамических плиток) или диабазовой обмазкой. Срок службы аппаратов при этом значительно увеличивается. [c.209] Вернуться к основной статье