Способ выделения хлоридов и сульфатов натрия, калия, магния из растворов при переработке полиминеральных калийных руд

Сото з СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРКО ВИДЕ ТЕЛЬСТ вид-вбл иков а но, 30;09,81 ио делам изебретеии и открытийФжания ионов магния 6,0 - 7,0 вес. % и отде. ляют кристаллы искусственного каинита 11Недостатком известного способа является то, что искусственный каиннт содержит значительное количество хлористого натрия, ухудшающего технологические показатели на стадии кристаллизации шенита. Высокая конечная температура канннтовой суспензии (95105 С) не позволяет использовать для отделения твердой фазы вакуум-фильтры н центрифуги, при. менение которых ограничено температурами соответственно 60 и 80 С. Указанные недостатки снижают выход и качество выделяемых продуктов, а также затрудняют выбор фильтровального оборудования для разделения каинитовой суспензии.Цель изобретенияповышение выхода и качества получаемых продуктов.Поставленная цель достигается тем, что спо. соб вьщеления хлоридов и сульфатов натрия, калия и магния из растворов при переработке полиминеральных калийных руд заключается в выпаривании раствора до концентрации ионов магния 4,2-4,3 вес.%, отделении поваренной со.(23) Приоритет Изобретение относится к технологии комплексной переработки полимерных калийных руд, содержащих хлоридно.сульфатные соли калия, натрия и магния, и может быть использовано для раздельного вьщеления солей при глубоком концентрировании морской воды выпариванием,5Известен способ переработки полимине. ральных калийных руд, содержащих хлоридно.сульфатные соли калия, натрия и магния, включающий приготовление шенитового раство.10 ра, кристаллизашпо шеннта прн охлаждении раствора, отделение его от маточного раствора, выпаривание раствора и вьщеленне искусствен ного каинита, введение хлористого кальция и отделение гипса, последующее выпаривание:15 раствора и кристаллизацию карналлнта. С целью повышения выхода шеннта эа счет увеличения полноты выделения сульфатов в твердую фазу .,и уменьшения расхода хлористого кальция упариванне раствора при получении нскусствен 20 ного каинита ведут сначала прн 60-80 С до концентрации ионов магния 5,0-5,5 вес. % с вьщелением хлоридов калия, натрия и шенита, а затем упаривают при 95-105 С до содер- о ХЛОРИДОВ И СУЛЬФАТОВ НАТРИЯ,РАСТВОРОВ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ НЫХ КАЛИЙНЫХ РУД867877 5 10 15 20 25 ли, повторном выпаривании раствора при 60- 70 90-95 О, 100.105, и 70-80 С до концентрации ионов магния 4,8-4,9; 5,2-5,3; 5,7-6,0 и 6,4-6,7 вес,% соответственно, а после отделения каинитовой суспензии раствор осветляют, охлаждают и отделяют хлористый калий.Снижение степени концентрирования раствора по магнию на стадии кристаллизации йаС в предлагаемом способе по сравнению с известным приводит к уменьшению выпадения примесей, а следовательно, и к повышению чистоты получаемой поваренной соли, Последующее выпаривание раствора на стадии получения искус. ственного каинита до содеужания ионовМдф 4,8.4,9 % с выделением загрязненной поваренной соли и возврат ее на предыдущую стадию . для перекристаллизации позволяет увеличитьвыход чаС в готовый продукт. При концентрировании раствора по ионам Мд свыше 4,8-4,9 % выделение ИаС в твердую фазу резко уменьшается. Это позволяет получать искусственныйкаийит с низким содержание".лхлористого натрия.Выпаривание раствора при 90.95 С в интер. вале концентрации ионов Мдф 2 от 4,8-4,9 до 5,2.5,3 % сопровождается переходом в твердую фазу сульфатов, в основном, в виде лео. нита. Указанный интервал концентрирования раствора является очень важным и, в значительной степени, обусловливает полноту выде. ления сульфатов в твердую фазу на всей стадии получения искусственного каинита. Если этот интервал концентраций по Мдвыдерживается, то при последующем выпаривании раствора происходит более глубокое выделение сульфатов в твердую фазу и содержание сульфат-иона в жидкой фазе составляет менее 5 вес.%,Дальнейшая ступенчатая упарка суспензии сначала при 100.105. С до содержания ионовоМдцв жидкой фазе 5,7.6,0 %, а затем при 70.80 С до конечного содержания ионовМс 1+ в жидкой фазе 6,4.6,7 вес,% приводит к вьщелению в твердую фазу лангбейнита каинита и сильвина с образованием сравнительно крупных кристаллов.Предусмотренное в предлагаемом .способе выделение хлористого калия охлаждениемосветленного раствора (после отделення кристаллов искусственного каинита) позволяетустранить при кристаллизации КС повышение содержания сульфат-иона в растворе за счет ликвидации перехода сульфатов иэ твердой, фазы в жидкую и тем самым сократить рас/ ходы реагентов (хлористого кальция) на стадии химического обессульфачивания раствора.Способ осуществляется по следующей технологической схеме.В первом корпусе батареи раствор выпа. ризают при 60-70 С до концентрации ионов 4Мд 24,8-4,9 вес.",Ф с выделением кристаллов поваренной соли, содержащей примеси калийно-магниевых солей. Полученную суспензию разделяют на гидроциклонах. Загрязненную, поваренную соль направляют на стадию получения чистой повар нной соли, а маточник последовательно выпаривают при 90-95 100-105 и 70-80 С соответственно до концентрации ионов Мд+ 5,2-5,3; 5,7.6,0 и 6,4-6,7 вес,% с выделением в твердую фазу искусственного каинита. Искусственный каинит отделяют на гидроциклонах, а маточный раствор после осветления.в отстойнике охлаждают до 30 С в вакуум кристаллизяторах с получением кристаллов хлористого калия, Кристаллический хлористый калий отделяют от маточного раствора и смешивают с искусственным. каинитом, а раствор направляют на стадию обес- сульфачивания.П р и м е р 1. 150 т раствора выпаривают до концентрации ионов Мд 2 ф 4,2 вес. % с выделением в. твердую фазу 8,1 т чистой поваренной соли, которую отделяют на центрифугах. Оставшиеся после отделения поваренной соли 100 т раствора выпаривают сначала при 60-70 О С до концентрации ионов Мд 24,7 вес,%. При этом выделяются 1,5 т,хлористого натрия(галита), содержащего 7.8 вес.% примесей. Заг.рязненную поваренную соль отделяют на гидроциклонах и направляют на стадию получениячистой поваренной соли, Раствор в количестве86,5 т выпаривают последовательно при 90.95 С до содержания ионов Мд+5,15 вес,%,затем при 100.105 С до содержания ионовМд 5,7 вес,% и далее при 75.80 С до содер 2 ф о 35 жания ионов Мд 2 в жидкой фазе 6,3-6,35 вес,%,В процессе упарки выделяется 16,22 т искусственного каинита, содержащего5 т (31 вес.%)поваренной соли. Полученную каинитовую суспензию сгущают на гидроциклонах или в отстой О нике до Ж:Т: 1:1 и направляют на вакуум.фильтры. После фильтрации маточник в количестве 34,5 т охлаждают до 30 фС. При охлаждении вьщеляют 1,9 т твердой фазы, содержащей до 80 % КС 1, которую отделяют на гид.45 роциклонах и смешивают с искусственным каи..нитом, 29,1 т раствора, содержащего 3,34 вес,%804, направляют на стадию обессульфачивания,П р и м е р 2, 157 т раствора выпариваютдо концентрации ионов Мд+4,3 вес.% с вьще 5 а пением в твердую фазу 8,9 т поваренной соли,которую отделяют на центрифугах. Оставшиесяпосле отделения кристаллов поваренной соли100 т раствора выпаривают сначала при 6070 С до концентрации ионов Мд+4,8 вес.%,При этом выделяется 1,9 т хлористого натрия(галита), содержащего до 10 % примесей.Загрязненную поваренную соль отделяют нагидроциклонах и направляют на стадию полу77 6загрязненной поваренной соли (до концентра.ции ионов М 9+4,7 вес, % и ниже) приводитк увеличению содержзния хлористого натрия(галита) в искусственном каините до 30-35вес.% (пример 1),Превышение указанных пределов концентрир,вання раствора на всех стадиях его упарки (прмер 3) приводит к значительному загрязнениюхлористого натрия калийно-магниевыми солями,что делает невозможным его использование настадии получения чистой поваревгой соли ивыделению в большом количестве кристалловкарналлита, загрязняющего искусственный каинит.Проведение процесса по предлагаемомуспособу в оптимальном технологическом режиме (пример 2) позволяет увеличить выход чистой поваренной соли, снизить содержание хлористого натрия в искусственном каините до12-14 вес.%, увеличить извлечение в твердуюфазу калия на 10 вес.%, сульфат-иона на 45вес. % и тем самым повысить выход искусственного каинита на 20 %. Предлагаемый способ показывает значительные технологическиепреимущества перед существующими, Ожи.даемый экономический эффект по ориентировочным расчетам составляет 1,6 млн. руб. вгод. ВНИИПИ Заказ 8228/27 Тираж 508 Подписно Филиал ППП"Патент", г,Ужгород, ул.Проектная,4 5 8678чения чистой поваренной соли. Раствор в копичестве 85,0 т вьшаривают последователно при90-95 С до содержания ионов М 9 5,25 вес.%,далее при 100-105 С до содержания ионовМ 9 х+5,75.5,8 вес.%, затем при 75-80 С до 5содержания ионов Му 6,4-6,5 вес.%. В про.цессе упарки вьщеляется 19,5 т искусственногокаинита, содержащего 2,6 т 13,3 вес.% поваренной соли, Полученную каинитовую суспенэию сгущают на гидроциклонах или в отстои. 10нике до Ж: Т - 1: 1 и фильтруют навакуум-фильтрах, После фильтрации маточников количестве 29 т охлаждают до 30 С, Вы.делившуюся при охлаждении твердую фазу вколичестве 1,6 т, содержащую до 80 вес. % 15КС 1, отделяют на гидроциклонах и смешиваютс искусственным каинитом. 25 т раствора,содержащего 2,84 вес,% 804, направляют настадию обессульфачивания,П р и м е р 3. 157 т раствора выпариваютдо концентрации ионов Мц+4,3 вес.%с.выделением в твердую фазу 8,9 т поваренной соли, которую отделяют на центрифугах.Оставшиеся после отделения кристаллов поваренной соли 100 т раствора выпаривают сна. .чала при 60-70 С до концентрации ионов Мп5,0 вес.%, При этом выделяется 4,3 т хлористого натрия (галита), содержащего 18.20 вес.%йримесей. Загрязненную поваренную сольотделяют на гидроциклонах и направляют настадию получения чистой поваренной соли.30После отделения твердой фазы раствор в количестве 78 т выпаривают последовательнолри 90.95 С до содержания ионов Мд+5,35 о5,4 вес.% затем нри 100-105 С до содержанияионов М 95,9-6,0 вес.% далее при 75-80 Сдо содержания ионов М 0 .7,0 вес,%. В процес.Яъсе упарки вьщеляется 20,1 т искусственногокаинита, содержащего 2,3 т (11,5%) повареннойсоли и 1,5 т (7,5 %) карналлита. Полученнуюкаинитовую суспензию сгущают на гидроциклонах . 40или отстойнике доЖ: Т = 1: 1 и направляютна вакуум-фильтры. После фильтрации маточникв количестве 25 т охлаждзют до 30 С. Вьще.лившуюся при охлзждении твердую фазу в количестве 15,55 т, содержащую до 72 % КС 1 45отделяют иа гид 1 вциклонзх и смешивают сискусственным каинитом. Маточный растворв количестве 21 т, содержащий 2,8 вес.%ф,м804, направляют на стадию обессульфачивания.Как видно из приведенных примеров, недос Ятаточная упарка раствора на стадии выделения Формула изобретения Способ выделения хлоридов и сульфатовнатрия, калия, магния из растворов при переработке полиминеральных калийных руд, вклю.очающий выпаривание раствора при 60-70 С,отделение поваренной соли, повторное выпаривание раствора, сгущение и фильтрацию каинитовой суснензии , о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения выхода и степеничистоты продуктов, выпаривание раствора на, стадии вьщеления поваренной соли ведут доконцентрации ионов магния 4,2 - 4,3 вес. %,повторное выпаривание раствора ведут при 60.70 С, 90-95 С, 100-105 С и 70.80 С доконцентрации ионов магния 4,8-4,9 вес. %,5,2-5,3 вес. %,5,7-6,0 вес. % и 6,4-6,7 вес. %соответственйо, а после отделения каинитовойсуспензии раствор осветляют, охлаждзют и от.деляют хлористый калий.Источники информации,. принятые во внимзние при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР по заявкеУ 2398187/23.26, кл, С 01 О 3/08, 1976.