Способ выделения калийных и магниевых солей из шенитовых растворов

Сеез СоветскикСоциалистическихРеспублим пц 882915(22) Заявлено 020879 (21) 2805058/23-26с присоединением заявки Нов(23) ПриоритетОпубликовано 2 Ы 181,Бюллетень Йо 43Дата опубликования описания 2311,81 С 01 В 3/08 Государственный комитет СССР по делам нзобретеннй н открытий(72) Авторы изобретения Е.С. Дубиль, С.Т. Вовк, И.В, Жаровский Р.М. Чих, С.И. Пришляк, И,П. Мартынец ч,производственное объединенй ордена Ленина политехничим. Ленинского комсомола ушс к ьвов 1)Заявител(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ КАЛИЙНЫХ И МАГНИЕВЫХ СОЛЕЙ ИЗ ШЕНИТОВЫХ РАСТВОРОВрах раствоупени (второй Изобретение относится к переработке хлормагниевых рассолов, содержащих магний, с получением растворов хлористого магния.5Хлоридные соединения получают иэ естественных (природных) рассолов,содержащих магний,а также из искусственных растворов, получающихся при комплексной переработке галургическим способом поли минеральных руд, например полиминеральных руд Прикарпатья.Для предотвращения накопления хлористого магния в оборотном маточном шенитовом щелоке и поддержания высокой растворимости калийсодержа щих минералов руды в растворяющем щелоке; технологическая схема переработки полиминеральных руд Прикарпатья галургическим методом предусматривает вывод части. оборотного маточного ше нитового щелока из основного цикла и выделение из него солей калия (силь- нина, каинита и карналлита и магния выпариванием последовательно в три стадии для получения концентрирован иых растворов хлористого магния.Однако эти способы не дают воэможности получать высокую степень извлечения калийных и магниевых солей, искусственный каинит хорошего 30 качества и каинитовый щелок с повышенным содержанием магния и пониженной концентрацией сульфат-ионов.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ выделения калийных и магниевых солей из шенитовых растворов.Выделение калийных и магниевых солей и получение концентрированных растворов хлористого магния из вы.водимой части маточного шенитового раствора достигается выпариванием его с отделением поваренной соли, повторным выпариванием с отделением сильвина и искусственного каинита, обессульфачиванием раствора хлористым кальцием и выделением крналлита из вновь упаренного раствора.Выпаривание раствора с выделением каинита проводят в двухкорпусных вакуум-выпарных установках в две ступени при температурах раствора 100- 110 оС на первой ступени и 70-80 оС на второй ступени с чдельными интенсвивностями удаления воды по стпе" ням соответственно 220-320 кг/м ч и 450-600 кг/м ч 11 .Однако при температура 70-80 оС на второй сткорпус) вследствие высокой удельной интенсивности удаления воды из раствора выпариванием и кристаллизацией скорость. образования новых кристаллов каинита превышает скорость их роста, что приводит к получению высокодисперсных суспензий каинита, которые плохо фильтруются, и не дарт воэможности проводить глубокую упарку раствора, обеспечивающую бо. лее высокую степень регенерации калийных и магниевых солей из маточного шенитового раствора. При этом получают плохо осветленный каинитовый маточник с низким содержанием хлористого магния и высоким содержанием сульфата магния (сульфат-ионов), на обессульфачивание и ныпарку которого затрачивается большое количество соответственно хлористого кальция и энергии.Недостатком известного способа также являются потери большого количества маточника с большими объемами мелкокристаллических осадков каинита.Цель изобретения - получение крупнокристаллического каинита повышение степени его чистоты, сокра" щение времени фильтрации, снижение расхода хлористого кальцйя и снижение энергетических затрат.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выделения калийных и магниевых солей из шенитовых растворов, включающему выпаривание раствора, отделение поваренной соли, повторное выпаривание раствора в две ступени, сначала при 100- 110 ОС и удельной интенсивности удаления воды 220-320 кг/мч, а затем при 70-80 ОС, выделение каинита, обессульфачивание раствора хлористым кальцием и отделение карналлита из вновь упаренного раствора, упаривание при 70-80 ОС ведут с удельной интенсивностью удаления воды 50- 250 кг/мч.В существующих вакуум-выпарных аппаратах, не уменьшая мощности подвода тепла на выпаривание воды (не снижая производительности вакуумвыпарных установок), удельную интен" сивность удаления воды иэ раствора 50-250 кг/м ч достигают, например, увеличением объема раствора в циркуляционном контуре увеличением продолжительности пребынания раствора, в процессе выпарки и кристаллизацибю). за счет включения в циркуляционную схему второго корпуса смесителя-кристаллизатора. Растворы ныпарного аппарата и смесителя".кристаллизатора постоянно смешиваются,Для понижения удельной интенсивности удаления воды иэ растнора от 450 до 50-250 кг/мч смешивают объе мы растворов ныпарного аппарата и смесителя-кристаллиэатора в соотно 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 шениях 1:0,8 (для получения удельной интенсивности удаления воды из раствора 250 кг/мч) и 1;8 для получения удельной интенсивности удаления воды из раствора 50 кг/мч.При предлагаемой более низкой удельной интенсивности удаления воды из выпариваемого маточника в растворе создается меньшее пересышение, скорость образования новых кристаллов уменьшается, что приводит к укреплению образующихся кристаллон. Суспензии крупнокристаллического искуственного каинита хорошо фильтруются захватывают с твердой фазой небольшое количество маточника, что дает возможность проводить более глубокую упарку.Большая глубина ныпарки приводит к более полному выделению в осадок каинита улучшенного качестна, повышению степени регенерации калия, сульфата магния и хлористого магния а также к повыш .нию концентрации хлористого магния и понижению содержания сульфата магния в каинитоном маточнике .Понижение содержания сульфат-ионов н каинитовом маточнике, в свою очередь, приводит к уменьшению расхода хлористого кальция на обессульфачивание раствора, а также энергети. ческих затрат на выпаривание воды, поступающей с раствором хлористого кальция.П р и м е р 1. 100 т упаренного на перной стадии маточного шенитового раствора среднего состава, вес.: К 1 4,22; Мд 4,56, Иаф 3,37, СГ 18 11, 50 5 98 и НО 63,76, подвергают вйпаринанию в вакуум-выпарных установках при 75 фС и интенсивности удаления воды из раствора 50 кг/мч.После упаривания получают 43,54 т каинитового щелока среднего состава, вес.Ъ; К+ 3,2 бу Мд 6,32 Ма 2,44; СС 23,51 50; 2,65 и НО 61,82 и 29,46 т искусственного каинита среднего состава, вес.%: К 9,51, Мдф+ 6,14) йа 7,83; С 6 26,73;50 16,38 и НфО 33,41, осветляющегося со скоростью 1,55 м/ч и занимающего объем осадка после тридцатиминутного отстаивания 35, а также получают 27 т вторичного водяного пара.П р и м е р 2, 100 т упаренного на первой стадии маточного шенитового раствора среднего состава, вес.Ъ: К 4,22 Муф+ 4,56; Маф 3,37; СГ 18,11; 504 5,98 и Н 20 63,76, подвергают выпариванию в вакуум"выпар" ных установках при 75 ОС и интенсивности удаления воды из раствора 150 кг/м ч.После упаривания получают 44, 37 т каинитового щелока среднего состава, вес.ЪК 3,31, Мд+ф 6,18 йа+882915 12,51, СР 22,92; 50 3,01 и Н О 62,07 и 28,63 т искусственного каинита среднего состава, вес.: К+ 9 60; Мд+ф 6,35, йа+ 7 88 СО 27,78 50 16,20 и Н 10 32,18, осветлякщегося со скоростью 0,75 м/ч и занимающего объем осадка после тридцатиминутного отстаивания 46, а также получают 27 т вторичного водяного пара.П р и м е р 3. 100 т упаренного на первой стадии маточника шенитово- ф го раствора среднего состава, вес.г Кф 4,22 у Мд 4,56; йаф 3,37, С 2 18,11; 50 5,98 и НО 63,76, подвергают выпариванию в вакуум-выпарных установках при 750 С и удельной интен 15 сивности удаления воды из раствора 250 кг/матч.После упаривания получают 44,10 т Известный способПредлагаемай способ Показатели удельная интенсивность удаления воды, кг/м50 150 250 525 5,98 6,18 6,32 5,67 22,40 21,50 20 с 35 15,50 4,18 331 3,76 8,75 64,92 66,39 65,13 23, 30 80 ф 69 77,59 75,34 11,20 72,43 74 с 68 73 ф 50 54, 71 3,96 3,98 4,03 3,48 0,61 1,07 1,07 1,07 0,32 0,28 0,21 0,94Ф 1,39 1,35 1,28 1,55 Содержание магния в каинитовом щелоке,Содержание хлористого магния в каинитовом щелоке,Содержание сульфата магния в каинитовом щелоке,Степень регенерации калия на второй стадии выпарки,Степень регенерации сульфата магния на второй стадии выпарки,Степень регенерации хлористого магния на третьейстадии выпаркк и кристаллизации,Расход упаренного на пер вой стадии маточного шенитового щелока, т/т Количество воды, выпариваемое на второй стадии выпарки, т/т Количество воды, выпариваемое на третьей стадии выпарки, т/т Общее количество воды, выпариваемое на второй итретьей стадиях выпарки,т/т каинитового щелока среднего состава, вес.: К+ 3,36) Мдфф 5,98; йа+ 2,60 СВ" 22,34; 50- 3,34 и Н 10 62,38, и получают 28,90 т искусственного каинита среднего состава, вес,: К 9,481 Мд 6,65 йа+ 7,69) СО 28,57, 504 15,59 и Н 10 32,02, ос" ветляющегося со скоростью 0,30 м/ч и занимающего объем осадка после тридцатиминутного отстаивания 54, а также получают 27 т вторичного водяного пара.Технико-экономические показатели процесса переработки хлор-магниевых растворов по известному и предлагаемому способам выделения калийных и магниевых солей для получения одной тонны карналлитового раствора в пересчете на 31%-ный МдС 12, при 750 С приведены в таблице.882915 Предлагаемый способ Показатели сивность удаления во 0 Количество воды, вводимое с раствором хлористкальция, т/т-б Расход пара на выпариние щелоков, т/т 0,8 б 3 13 0,7,4 ступени, сначала при 100-110 С иудельной интенсивности удаления воды 220-320 кг/м ч, а затем при 7080 С, выделение каинита, обессульфачивание раствора хлористым кальцием, и отделение карналлита иэ вновьупаренного раствора, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью получения крупйокристаллического каинита, повышения степени его чистотысокращения времени фильтрации,. снижения расхода хлористого кальция иснижения энергетических затрат, упаривание при 70-80 фС ведут с удельнойинтенсивностью удаления воды 50250 кг/матч Предлагаемый способ обеспечивает по сравнению с известным образование более крупных кристаллов каинита и сокращение времени фильтрации суспензий, повышение глубины выпарки и степени регенерации калия, сульфата магния и хлористого магния, улучдение качества получаемых каинитового щелока и искусственного каинита, снижение удельного расхода хлористого кальция на обессульфачивание щелока, а также снижение энергетических затрат на выпаривание щелоков. ормула и етения Источники инфор нятые во внимание п 1. Регламент хлорма ительной фабрики пр объединения "Хлорви ния калийных ишенитовых раствоаривание раствоенной соли, повраствора в две мации, и экспертизе ниевой обоиэводственно илф, 1973. О п га го Составитель Г. ЦелищевТехред И,голинка Корректор Б я едактор Н. Данкули Заказ 10101 25 Тираж 508ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений113035, Москва, Ж, Р Подписноомитета СССРоткрытийшская наб., д.4/5 ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектна ли Способ выделе магниевых солей из ров, включающий вы ра, отделение пова торное выпаривание Продолжение таблицы 1