Способ получения обеспыленных калийных удобрений

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 990757(22) Заявлено 210781 (21) 3321797/23-26. РМ К з С 05 Р 1/04 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(23) Приоритет Опубликовано 23.01.83. Бюллетень М 2 3 Дата опубликования описания 2301.83 1331 УДК 631 839(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЕСПЫЛЕН 1:ЫХ КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙИзобретение относится к технологии переработки сильвинитов, может быть использовано на калийных заводах в производстве хлористого калия галургическим методом для получения не пылящего, с укрупненным зерном, калийного удобрения из сильвинитов путем их растворения и кристаллизации хлористого калия из полученного раствора.Известны способы кристаллизации хлористого калия из растворов, получаемых при растворении сильвинитов, с использованием аппаратов регулируемой ваккум-кристаллизациит аппаратов со взвешенным слоем и аппаратов с циркулирующей суспенэией 1) .Эти способы позволяют получать крупные до 1-3 мм кристаллы, но применяемая аппаратура имеет низкую ,производительность, металло- и энергоемкость процесса в несколько раз больше, чем при -использовании обычных горизонтальных вакуум-кристаллизаторов.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения калийных ;удобрений путем переработки сильвинитовых руд растворением.с последующим выделением хлористого калия из образующегося раствора многоступенчатой вакуум-кристаллизацией с получением суспензии со степенью насыщения раствора по хлористому натрию 0,97-0,98, классификацией твердой фазы на крупно- и мелкокрис" таллические фракции, сушкой и обеспыливанием крупнокристаллической фрдкции, которая является конечным продуктом. Пылевая Фракция, полученная при обеспыливании крупной Фракции, и мелкокристаллическая фракция, полученная в результате классификации твердой Фазы, обрабатываются водой и острым паром и в виде суспензии с температурой 90- 100 оС подаются в начало процесса вакуум-кристаллизации совместно с исходньвл раствором после растворе-, ния сильвинитов (.21.Суммарное количество мелкокристаллической и пылевой Фракций, возвращаемых в начало процесса кристаллизации, составляет 20-80 или в среднем 50 от массы готового продукта. Следовательно, на 1 т продукта возвращается на кристаллизахрпо 0,5 т хлористого калия, причем 85. или 0,42 т из этого количества пред., 990757ческую и мелкокристаллическую Фракции,выделения их из суспензии, промывки, сушки и обесПыливания крупнокристаллической фракции, на кристаллизацию в многоступенчатой вакуум-кристаллизационной установке подают 80-85 мас, горячего насыщенного раствора, а ставшиеся 15-20 маа. этого раство- . а смешивают с мелкокристаллическойпылевой фракциями, .смесь при переешивании охлаждают под вакуумом .присоединяют к основному потоку46 оримисуспензии, поступающей на классифи кацию.1 П р и м е р 1. 80 мас. горячего насыщенного раствора, полученного при растворении сильвинита, подают в начало 14-ступенчатой вакуумкристаллизационной установки. Раствор, перепуская из ступени в ступень,охлаждают с 90-100 до 20-ЗООС в пер-.вых 12 ступенях установки с получением хлоркалиевай суспензии, раствор в которой имеет степень насыщения по ИаС 1 0,97-0 98, Суспензию стемпературой 20-30 С из 12-й ступени передают на гидроклассификациюи сгущение в шестиконусный отстойник. В первых по ходу 4-х конусахсобирают крупнокристаллическую фракцию с диапазоном крупности 0,2-0,7 мм,в 2-х последних конусах - мелкокристаллическую фракцию с размеромкристаллов менее 0,2 мм. Крупнокристаллическую Фракцию фильтруют нацентрифугах, промывают водой, сушати обеспыливают отдувкой в воздушныхклассификаторах. варительно растворяется и в дальнейшем перекристаллизовываются. Таким образом, нагрузка по раствору на вакуум-кристаллизационную установку возрастает на 42, что требует в том же размере увеличейия объ емов оборудоВания вакуум-кристаллизационной установки и другого,обо.рудования: растворителей, отстойников, центрифуг, насосов и т.д. Все это приведет к увеличению на 42 ка питальных вложений, расхода электроэнергии и тепла (пара).Цель изобретеиия - повышение экономической эффективности процессов укрупнения кристаллов товарного про дукта и утилизация пылевых Фракций,Указанная цель достигается тем, что по способу получения обеспыленных калийных удобрений из сильвинитов путем их растворения, кристалли- щ зации хлористого калия из образующе гося горячего насыщенного раствора в многоступенчатой вакуум-кристаллизационной установке с получением суспенэии со степенью насыщения раствора по хлористому натрию 0,97-0,98, последующей классификации твердой фазы суспензии на крупнокристалли 20 мас. горячего насыщенногораствора, полученного при растворении сильвинита, смешивают с мелкокристаллической фракцией после гидроклассификации и сгущения и с пылевыми фракциями, выделенными присушке и воздушном обеспыливаниикрупной фракции. Полученную суспензию с температурой 70-80 С подаютна охлаждение до 25 С в две послед-них (13-ю и 14-ю) ступени вакуумкристаллизационной установки. Охлажденную суспензию после 14-й ступенисоединяют с суспензией после 12-йступени и снова подают на гидроклассификацию и сгущение в шестиконусный отстойник для разделения мелкои крупнокристаллических фракций. Да-лее цикл повторяется. В результатеполучают товарный продукт с размером зерна 0,2-0,8 мм. ПылевидныеФракции менее 0,2 мм в нем отсутствуют. Содержание КС 1 в продукте -98-99Как видно из примера, в началопроцесса кристаллизации не возвращается ни твердая, ни жидкая фазы. Непроизводится и растворение частикристаллизата КС 8 и повторная егокристаллизация. Таким образом, нагрузка на вакуум-кристаллизационнуюустановку по раствору и по твердойФазе не увеличивается, что являетсясущественным преимуществом перед известным способом.П р и м е р . 2. 14-ступенчатуювакуум-кристаллизационную установкудополняют одним вакуум-кристаллизатором. Тогда процесс будет осуществляться следующим образом.85 мас. горячего насыщенногораствора, полученного в процессерастворения сильвинита, подают в14-ступенчатую вакуум-кристаллизационную установку для охлаждения с90-100 до 20-30 С и кристаллизациипри этом хлористого калия, Полученную суспензию с температурой 20-ЗОСиз последней 14-й ступени установкиподают на классификацию в гидросепаратор или гидроциклон, где твердая Фаза сусненэии разделяешься накрупную Фракцию с размером кристаллов 0,2-0,7 мм и мелкую Фракцию сразщером кристаллов менее 02 мм.Крупную фракцию с малым количествомраствора непосредственно Фильтруютили центрифугируют, продавают водой,сушат и обеспыливают в воздушныхклассификаторах, пылевые Фракции,образующиеся при этом, улавливаютв циклонах,Суспензию с мелкой фракцией кристаллов сгущают в отстойнике до содержания твердой фазы в сгущенной дуспеизии 40-50.15 мас. горячего насыщенного раствора, полученного при растворении сильвинита, смешивают. со сгущенной суспенэией мелкой Фракции и с пылевыми Фракциями, уловленными в циклонах при сушке и обеспыливании крупной фракции. Полученную суспензию с температурой 70-75 С подают на охлаждение до 20-25 фС в дополнительный вакуум-кристаллизатор, Ох-лажденную суспензию смешивают с суспензией после 14-й ступени и вместе с ней подают на классификацию в гидросепаратор или гидроциклон для разделения крупной и мелкой фракций, твердой Фазы. Далее цикл повторяют. В результате получают продукт с размером кристаллов 0,2-0,8 мм с отсутствием пыневидных кристаллов с размером менее 0,2 мм, Содержание КСЕ в продукте составляет 98-99.Здесь также з начало процесса кристаллизации не возвращается мелкокристаллическая и пылевая Фракции, не производится и растворение этих фракций с последующей повторной кристаллизацией КС из раствора, Производительность по хлористому калию на единицу объема вакуум-кристаллиэационной установки не снижается. Все это дает значительные преиму щества.П р и м е р 3. Используют два вакуум-кристаллизатора объемом по 100 л каждыйИз сильвинита приготавливают в баке горячий (100 фС) насыщенный раствор с составом, : 20,3 КС 1; 15,8 МаС 1 и 63,90 НО. Раствор из бака вытекает со скоростью 200 л/ч. Впервый вакуум-кристаллизатор непре . рывно подают 165 л/ч или 82,5 мас.этого раствора. Растворв кристаллизаторе охлаждаютпод вакуумом750 мм ртст. до 25 С. Полученная хлоркалиевая суспензия со степеньюнасыщения раствора по ЯаС 1 0,97 пос- .тупает на гидроклассификацию в отстой ник. Из нижней части отстойника отбирают сгущенную суспензию, твердая Фаза которой состоит из кристаллов с размером более 0,2 мм (0,2-0,7 мм)Эту суспензию подают на Фильтрацию,с одновременной промывкой кристаллизата водой и сушкой.Иэ верхней части отстойника самотеком отбирают суспенэию, твердая фаза которой содержит кристаллы с размером менее 0,2 мм. Суспензию сгущают в дополнительном отстойнике до содержания твердой Фазе 45 и передают в мешалку.Из бака с горячим насыщенным раст вором в мешалку подают на смешение с мелкой фракцией 35 л раствора, ;что составляет 17,5 мас. от всего количества раствора, вытекающего из Формула изобретения Способ получения обеспыленных калийных удобрений из сильвинитов пуф тем их растворения, включающий кристаллизацию хлористого калия иэ образующегося горячего насыщенного.раствора в многоступенчатой вакуумкристаллиэационной установке с получением суспензии со степенью насыщения растворапо хлористому натрию0,97-0,98, последующую классификацию твердой Фазы суспензии на крупнокристаллическую и мелкокристалли ческую Фракции, выделение.их изсуспензии, прожвку, сушку и обеспы"ливание крупнокристаллической Фракции, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, .с целью повышения эффективнос;ти процесса укрупнения кристалловбака. Полученную суспензию с температурой 70 С подают на охлаждениедо 25 С во второй вакуум-кристаллиэатор. Охлажденную суспензию присоединяют к суспенэии из первого вакуумкристаллизатора и вместе с ней подают на гидроклассификацию для разделения крупной и мелкокристаллйческой фракций, Фильтрацию, промывку,сушку и обеспыливание крупнокристал-,о,лнческой Фракции, В результате получают продукт, не содержащий пылевид- .ных кристаллов размером менее 0,2 мм,Крупность кристаллов лежит в преде: лах 0,2-1,2 мм, среднеарифметический5 размер кристалла составляет О,Г мм,содержание КСГ в кристаллах 98,8,динамическая прочность кристаллов93,5.Получение обеспыленного калийно-.20 го удобрения.по известному способудостигается путем отделения из крис-таллизата ЕС тонкодисперсных фракций, растворения 85 их массы, возврата раствора с оставшейся частью25 фракций на кристаллизацию и повторной кристаллизации хлористого калияиз раствора. Такой перекристаллизации подвергается большая масса хлористого калия - до 42 от массы го - 30 тового продукта. Иэ-за этого для.осуществления процесса по известному способу требуется увеличениена 42 капитальных затрат, дополнительный расход электроэнергии и теп 35 ла (пара). По предлагаемому способудля получения обеспыленных калийныхудобрений также проводят отделениеиз кристаллизата КС 6 тонкодисперсных Фракций, но не производят их4 О растворение и перекристаллизацию.Соответственно не требуется и увеличение капитальных затрат, дополнительный расход электроэнергии итепла,990757 7 1Составитель Т. ЛокшинаРедактор Н. Егорова ТехредА.Вабинец; Корректор М.Коста Заказ 48/34 Тираж 432 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий 113035, Москва,Е, Раушская наб., д. 4/5 йвФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 товарного продукта и утилизации пы-левых фракций на кристаллизацию вмногоступенчатой вакуум-кристаллиэационной устандвке подают 80-85 мас.эгорячего насыщенного раствора, аоставшиеся 15-20 мас. этого раствора смешивают с мелкокристаллическойи пылевой фракциями, смесь при перемешивании охлаждают под вакуумом,.и присоединяют к островному потоку 63 Гсненэии, поступасщей на классификацию. Источники инФормации,принятые во внимание прн экспертизеэ 1. Повии М.Е, Технология минеральных солей. Т. 1, М., "Химия", 1970,с. 151-154.2. Авторское свидетельство СССР9 781194, кл, С 05 Р 1/04, 1978Оу