Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

Другие способы обогащения

Наряду с флотацией и флотогравитационным разделением, обо­гащение калийных руд осуществляют также гравитационными ме­тодами на основе разницы в плотностях сильвина и галита. Для повышения эффективности обогащения процесс необходимо прово­дить в среде с высокой плотностью, для чего применяют суспензии тонкоизмельченных магнетита, барита, пирита и других минералов.

На одном из французских предприятий методом гравитацион­ного разделения обогащают сильвинитовые руды эльзасского ме­сторождения, содержащие ~Ю% нерастворимых веществ69. Руду измельчают до крупности —30 мм +3 мм и разделяют в статиче­ском сепараторе в магнетитовой суспензии. Сепаратор представляет собой ванну, на дне которой имеются конусообразные выводы для промежуточного продукта и хвостов. При подаче и выводе потоков стремятся исключить завихрения; высота сепаратора сравнительно невелика, что сокращает время контакта глины с раствором, тем самым уменьшая разбухание и расслоение глинистых частиц; кон­центрат выделяют из слива. При переработке руды таким методом получают концентрат, содержащий 65% КС1; извлечение калия со­ставляет ~90%. Гравитационное разделение в статических сепара­торах из-за небольшой разности в плотности минералов (КС1—1,98, NaCl — 2,14 г/см3) представляет значительные трудности. Кроме того, при разделении таким путем возможно обогащать руду толь­ко сравнительно крупного измельчения, поэтому содержание основ­ного вещества в концентрате из-за неполного раскрытия зерен по­лучается довольно низкое.

Разделение минералов на основе центробежного ускорения в гидроциклонах дает возможность обогащения сильвинитовых руд сравнительно мелкого дробления и при значительном эффекте раз­деления70. Пульпу, приготовленную из измельченного сырого силь­винита и тяжелой магнетитовой суспензии, пропускают через гидроциклон, в котором более тяжелый галит отбрасывается к пе­риферии и выгружается из нижней конической части, а сильвин концентрируется ближе к центральной части и выводится через верхний слив гидроциклона.

На первой фазе разделения получают концентрат и промежу­точный продукт, который подвергают повторной сепарации с выда­чей хвостов, содержащих минимальное количество сильвина. Верх­ний продукт, образующийся при повторной сепарации, может быть переработан флотационным методом или другими способами.

Концентрат и хвосты направляют на обезвоживание на гро­хоты, где отделяется основная часть тяжелой суспензии, возвращае­мой в цикл. Дренируемый на грохоте материал содержит некоторое количество суспензоида, который отмывают в оборотном растворе, насыщенном по отношению к солевым составляющим породы. По­лученную разбавленную суспензию сгущают до требуемой плотно­сти и возвращают в основной процесс. Часть суспензии требуется выводить из цикла на регенерацию для удаления окисленных ча­стиц магнетита, присутствие которых снижает плотность разделяю­щей среды. Регенерацию осуществляют с помощью магнитного се­паратора. В нем отделяют магнетит от накопившегося глинистого шлама и окисленного суспензоида, потери которого компенсируют добавкой свежих порций магнетита.

Все известные способы механического обогащения калийных руд не требуют применения технологического пара (за исключением сравнительно малого расхода на термообработку галитового от­вала), поэтому при строительстве перерабатывающих фабрик иск­лючается необходимость сооружения дорогостоящих ТЭЦ. По­скольку все технологические операции протекают без нагрева, резко снижается коррозия аппаратуры и улучшаются условия труда. Хлористый калий, получаемый таким образом, меньше слеживается и лучше рассевается, чем получаемый путем растворения и кри­сталлизации.

С комбинированными методами обогащения, например флота­цией и флотогравитацпей или флотацией и гидросепарацией, Удачно сочетается возможность переработки части руды при более крупном дроблении, что позволяет снизить расход электроэнергии на измельчение породы, а также удельный расход флотореагентов.

Обогащение сильвинитовых руд может быть осуществлено элек­тростатическим разделением сильвина и галита. Сущность метода заключается в разделении в электрическом поле частиц, поверх­ность которых заряжается разноименными зарядами.

Обогащение таким способом предложено осуществлять либо при предварительном нагреве руды до 400° с последующим охлажде­нием 71'72, либо путем реагентной обработки руды при 100°. В ка­честве реагентов используют салициловую кислоту н аммиак 73-74. Разделение сильвина и галита осуществляют в сепараторах при на­пряжении порядка 100 000 е. Электростатическое обогащение может быть использовано для отделения нерастворимых примесей; в этом случае руду нагревают до 120—150° и направляют на сепарацию. Этот способ испытан на сильвинитовых и лангбейнитовых рудах75.

ПОЛУЧЕНИЕ ХЛОРИСТОГО КАЛИЯ ПРИ ПОДЗЕМНОМ ВЫЩЕЛАЧИВАНИИ КАЛИЙНЫХ РУД

Таким способом перерабатывают калийные руды пока только на одном предприятии в Канаде76'77; схема процесса показана на рис. 48.

I

При подземном выщелачивании через скважины получают рас­сол хлористых натрия и калия, который направляют на выпарку в многокорпусную выпарную батарею. При выпарке кристалли­зуется хлористый натрий: его отделяют от маточного раствора и направляют в сброс. Горячий упаренный раствор, насыщенный хло­ристыми натрием и калием, направляют на вакуум-кристаллиза­цию. Для этой цели используют четырехступенчатую установку с регулируемой кристаллизацией Маточный раствор после кристал­лизации присоединяют к свежим порциям рассола и возвращают в цикл выпарки. Кристаллы хлористого калия после сушки рассе - вают с получением стандартного продукта и двух сортов крупно­кристаллического хлористого калия крупностью —2,4 +0,8 мм и —3,3 +1,1 мм. Циклонную пыль подвергают грануляции на меха­нических валках.

Описан ряд других способов переработки рассолов, получаемых при подземном выщелачивании руды; так, например, предлагается аммонизировать растворы. Растворимость хлористого калия в при­сутствии аммиака снижается, и из раствора кристаллизуется КС1; хлористый калий отделяют в специальных отстойниках, и на цен­трифуге сушат и выпускают в виде готовой продукции. Из маточ­ного раствора отгоняют аммиак, возвращаемый в цикл, а раствор через теплообменник направляют в сброс77.