Способ получения калийного удобрения

(13) А 1 РЕ ву ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) описАние авторскому свидетель(72) Баранов ГПСмолин АНЦветкова Л.ТБаширов ДА(56) Авторское свидетельство СССР й 1103495, кл.С 050 1/04, 1983.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАЛИЙНОГОУДОБРЕНИЯ(7) Изобретение относится к технологии производства бесхлорных калийных удобрений из многокомпонентных растворов, получаемых при переработке галургическим методом попиминеральногорудного сырья или природных рассолов, содержащих хлоридно-сульфатные соли калия, натрия имагния, и способствует повышению экономичностипроцесса за счет увеличения эффективности рекуперации тепла вторичного пара и повышению степени извлечения калийных солей. Это достигаетсятем, что в способе получения калийного удобрения,включающем многоступенчатую кристаллизациюкалийных солей вакуум-испарением горячего многокомпонентного раствора, на первой ступени вакуум-испарение раствора ведут до насыщения его калийными солями выделяя при этом в твердую фазу и отделяя от раствора хлористый натрий, ввод воды или конденсата, отвод и конденсацию вторичного пара и отделение кристаллов калийных солей от маточного раствора, отводимый из первых ступеней кристаллизации вторичный пар абсорбируют маточным раствором, а ввод воды или конденсата в последующие ступени кристаллизации калийных солей осуществляют с массовым расходом В,(кг/ч), определяемым по формуле Ч, 0 (1, -1,) п(18+ 2)/800 и, где 6 - массор )-1вый расход горячего многокомпонентного раствора поступающего на вакуум-испарение, кг/ч;и - номер и число ступеней кристаллизации калийных солей;(1, -) - перепад температур раствора между)-1предыдущей и последующей ступенями кристаллизации калийных солей; 2, 18, 800 - константы, С. Степень извлечения определяют по содержанию массовых долей хлоридов в шените. По предлагаемому способу массовая доля хлоридов в шените достигает 7 - 8%, в то время, как по известному способу 15 - 18%. 1 табл.54+18650 - 7,7 т/ч Изобретение относится к технологии лов побочного продукта (хлористого натрияпроизводства бесхлорных калийных удоб- . с примесью хлорида калия) и имеющеготемрений из многокомпонентных растворов, пературу 40+2 С, подавали в ступени вакуполучаемых при переработке галургиче- ум-кристаллизации продукта-шенита (КгЯОским методом полиминерального рудного 5 МЦЯО 6 НгО). При вакуум-испарении расосырья или природных рассолов и содержа- твор охлаждался в третьей ступени до 35 С,щих хлоридно-сульфатные соли калия, на- в четвертой до 30 С, в пятой до 25 С и вшестой до 20 С, т.е, перепад температурЦель изобретения - повышение эконо- между четырьмя смежными ступенями подмичности процесса вакуум-кристаллизации - держивался одинаковым и равным 5 С, В10 оза счет увеличения эффективности рекупе- каждой ступени выпаривалось соответстрации тепла вторичного пара и повышениевенно 7,6; 4; 4 и 4 т/ч воды с образованиемкачества калийных солей за счет снижения вторичного пара, который конденсировалимассовой доли хлористого натрия, после третьей и четвертой ступеней в бароП р и м е р. После растворения полими- "5 метрических конденсаторах смешения, оронеральной калийной руды и осветления от шаемых технической водой или рассолом счастиц глинистого и солевого шлама получа- хвостохранилища, а после пятой и шестойли исходный горячий раствор, имеющий ступеней - вповерхностныхконденсаторах,среднюю температуру 65 С и следующие охлаждаемыхзахоложеннойводойсначальсредние массовые доли компонентов, . 20 ной температурой 5-6 ОС. В каждую ступеньМ 93049,85; М 9 С 1 4,70, КС 1 10,0510,05; ЙаС вакуум-кристаллизации шенита вводили го-11,61; НгО 63,79, рячую воду или конденсат с массовым расРаствор насыщен по хлористому на- ходом К 1трию, но не насыщен калийно-магниевымисульфатными солями.-1650 т/ч осветленного горячего раствора р 800 фпподавали в шестиступенчатую вакуум-кристаллизационную установку (ВКУ), в которой раствор эа счет самоиспарения подовакуумом ступенчато охлаждался от 65 С до 3020 С, В первой и второй ступенях выпари- где Ор - массовый расход горячего многовалось соответственно 7,1 и 9,7 т/ч воды с компонентного раствора поступающего наобразованием вторичного пара. Во второй вакуум-испарение, кг/ч;ступени вакуум-испарения раствор охлаж, и - номер и число ступеней кристаллидался до температуры 40 С и становился 35 зации калийных солей;близким к насыщению калийно-магниевы- ти -ю) - перепадтемператур кристаллими сульфатными солями. В результате выпа- эации калийных солей;ривания воды и понижения температуры 18 и 800 - константы, С.раствора в твердую фазу выделялось 10 г/ч Из шестой ступени ВКУ отводили шенихлористого натрия с примесью хлорида ка товую суспензию, которую сгущали, фильтлия. Суспензию кристаллов КаС 1 отводили ровали и получали 40 т/ч влажныхиз второй ступени ВКУ, сгущали в гидроцик- кристаллов шенита с массовой долей хлорилонах до соотношения Т; Ж = 1,: (0,3-0,5). дов натрия и калия 5,2 оь. Шенитовый маточТвердую фазу репульпировали нагретым ный раствор дополнительно осветляли отматочным раствором до соотношения Т: Ж 45 мелких фракций шенита и перекачивали на= 1: 1-3) и перекачивали либо на растворе- орошение двухсекционного абсорбера дляние руды, либо на стадию получения пова- рекуперации тепла вторичного пара, обраренной соли как побочного продукта, зующегося при вакуум-испарении исходноВторичный пар из ступеней вакуумкри- го раствора в ступенях кристаллизациистализации хлористого натрия вводили в 50 побочного продукта. Качество калийныхсодвухсекционный абсорбер струйного сме- лей определяется по остаточному содержашеиия, орошаемый холодным маточным нию массовых долей хлоридов в шените.раствором с начальной температурой 20 С, Допустимые пределы изменения расхоВ абсорбере маточный раствор эа счет кон- да воды или конденсата в ступени кристалтактного тепломассообмена струй с вторич лизации шенита, обеспечивающиеным паром нагревался до конечной получение продукта с массовой долей хлотемпературы 43,7 С. Затем нагретый рас- ридов калия и натрия не более 8, иллюсттвор смешивали с промывными водами и рируются приведенными в та лиценаправляли в отделение растворения руды,. данными для расходов исходного раствора620 т/ч раствора осветленного от кристал, 650 и 1300 т/ч,Выход влажного шенита т/чМассовая доля хлоридов в шените,Массовый расход исходногораствора бр, т/ч Массовый расход воды или конденсата в ступени кристаллизации шенита, т/ч, с различными константами по казанной о м ле 3,9 5,4 100,7 Как видно из таблицы, требуемое качество шенита по содержанию хлоридов натрия и калия достигается лишь тогда, когда расход воды или конденсата в ступени кристаллизации целевого продукта соответст вует заявляемым значениям, которые определяются по формуле(С -1 )и+(18+ 2)р 800 фп ф 10 где 2 - константа, С.Как видно из таблицы, требуемое качество шенита по содержанию хлоридов натрия и калия достигается лишь тогда, когда 15 расход воды или конденсата в ступени кристаллизации целевого продукта соответствует заявляемым значениям, которые определяются по формуле 25. При расходе воды или конденсата меньше заявляемого значения получается шенит с содержанием хлоридов выше предельнодопустимого уровня 8.Если расход воды или конденсата пре вышает заявляемое значение, то качество получаемого шенита практически не улучшается, однако, значительно снижается выход калийно-магниевых солей как целевого продукта. Так, при массовом расходе исходного раствора 1300 т/ч превышение подачи воды или конденсата в ступени кристаллизации шенита сверх заявляемого значения Щ приводит к уменьшению его выхода примерно на 10 т/ч, что составляет 72000 т в год. Такое недоизвлечение целевого про: дукта за счет разбавления раствора избыточным количеством воды или конденсата, вводимых в ступени кристаллизации шенита, заметно ухудшает экономические показатели способа.Таким образом, по предлагаемому способу массовая доля хлоридов в шените достигнет 7-8, в то время, как по известному способу 15-18,Кроме того, предлагаемый способ обеспечивает следующие преимущества: повышение и стабилизацию качества целевого продукта независимо от. колебаний расхода исходного раствора и перепадов температур между ступенями вакуум-испарения раствора; достижение полной рекуперации тепла вторичного пара, выделяющегося в ступенях вакум-кристаллизации хлористого натрия как побочного продукта; устранение дорогостоящих, металлоемких и подвергающихся интенсивному эарастанию или забивке рекуперативных поверхностных конденсаторов вторичного пара.1624936 Продолжение таблицы оставитель Т, Докшиехред М.Моргентал рректор В. Пет едактор Т. Горячева Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 эводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгородул.Гагарина, 101 Формула изобретенияСПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАЛИЙНОГО УДОБРЕНИЯ, включающий многоступенча тую кристаллизацию вакуум-испарением горячего многокомпонентного раствора, причем на первой ступени вакуум-испарение раствора ведут до насыщения его калийными солями, выделяя при этом в твердую фазу и отделяя от раствора хлористый натрий, а на последующих ступенях кри-, сталлизацию ведут с вводом в каждую ступень воды или конденсата вторичного пара с предыдущей ступени кристаллизации на 15 последующую и отделением кристаллов калийных солей от маточного раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса за счет увеличения эффективности рекуперации тепла вто ричного пара и повышения степени извлечения калийных солей, отводимый из первых ступеней кристаллизации, вторичный пар абсорбируют маточным раство- ром, а ввод воды или конденсата в последующие ступени кристаллизации калийных солей осуществляют с массовым расходом Ю (кг/ч), определяемым по формуле 800 п де Ор -массовый расход горячего многокомпонентного раствора, поступающего на вакуум-испарение, кг/ч; 1, и - номер и число ступеней кристаллизации калийных солей; (с, -й) - перепад температур раствора между предыдущей и последующей ступенями кристаллизации калийных солей; ;18 и 800 - константы, С,