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

ПОЛУЧЕНИЕ ХЛОРИСТОГО КАЛИЯ МЕХАНИЧЕСКИМ ОБОГАЩЕНИЕМ КАЛИЙНЫХ РУД

Метод флотации

Этот метод переработки в настоящее время широко приме­няется в СССР, США и Канаде. Он основан на флотационном или флотагравитационном разделении водорастворимых минералов руды в среде насыщенного солевого раствора, при этом, пенным продуктом является, как правило, сильвин или другие калийные минералы. Основные стадии производственного процесса вклю-. чают следующие операции:

1) сухое и мокрое измельчение руды;

2) «оттирка» глинистых примесей от частиц руды в специаль­ных мешалках;

3) выделение глинистых шламов путем механического обес - шламливания в гидроциклонах и гидросепараторах:

4) обработка солевой пульпы специальными реагентами де­прессорами с целью подавления вспенивания шламов и сорбции флотореагентов на поверхности глинистых частиц (наиболее рас­пространен прием обработки шламов, сочетающий механическое обесшламливание основной массы глинистых частиц с последую­щей обработкой пульпы реагентами депрессорами);

5) обработка солевой пульпы реагентами флотации, которые подают в специальные мешалки и, частично, непосредственно во флото-машины. В состав реагентов флотации входят: основной компонент — собиратель, в качестве которого при флотации силь­вина применяют водорастворимые соли алифатических аминов с углеродной цепочкой С16—С20, депрессоры и деактиваторы (крем­невая кислота, полиакриламид и др.) и вспениватели (сосновое масло, спирты и др.). Иногда дополнительно вводят реагенты для поддержания оптимального значения рН среды и для других це­лей;

6) основная флотация, которую осуществляют в машинах с механическим или пневматическим перемешиванием;

7) перечистка концентрата, полученного при основной флота­ции с целью повышения содержания в продукте хлористого калия;

8) контрольная флотация хвостов основной флотации для сни* жения потерь калия с отвалом;

9) обезвоживание концентрата перечистной флотации на фильтрах или центрифугах и сушка;

10) обезвоживание хвостов и подача их в отвал;

И) отработка глинистых шламов, выделенных в голове про­цесса, путем их сгущения и противоточной промывки. Для ликви­дации сброса жидких отходов необходимо обезвоживать шламы на специальных фильтрах или центрифугах отстойного типа 54-55.

Используется схема флотационного обогащения сильвинитов с предварительным выделением глинистых примесей с помощью пенной флотации — основной и перечистной.

В качестве реагентов пенной флотации применяют смесь кар - боновых кислот, полученных при окислении уайт-спирита, так на­зываемого, ФР-2 56'57. После перечистной флотации требуется под­вергать глинистые шламы сгущению и противоточной промывке, однако трудности, связанные с процессом разрушения пены, обра^ зуюгцбися при шла мовой флотации, затрудняют проведение этих операций, что приводит к значительным потерям хлористого ка­лия с жидкой фазой. На некоторых зарубежных предприятиях пе­реработку руды производят комбинированием флотогравитацион - ного обогащения с пенной флотацией58'59.

С целью повышения степени извлечения калия производят тер­мообработку хвостов, содержащих некоторое количество силь­вина. Для этого нагревают галитовую пульпу до 60—70°, твердый хлористый калий растворяется, так как раствор при повышении температуры становится ненасыщенным КС1. Затем производят обезвоживание хвостов и сброс их в отвал, а маточный раствор охлаждают с выделением хлористого калия. На современных ка­лийных фабриках охлаждение и кристаллизацию хлористого калия при термообработке производят в вакуум-кристаллизаторах с ре­гулируемой кристаллизацией, обеспечивающей получение крупно­кристаллического продукта 54,60.

Существенным достижением в технологии обогащения калий­ных руд в последние годы является крупнозернистая флотация, обеспечивающая получение части продукции, с размерами частиц 1—3 жж61-65. Возможность флотации материала такой крупности определяется, в первую очередь, величиной отдельных зерен силь­вина и галита в руде и степенью их взаимного прорастания.

Оптимальная крупность частиц сильвина при его выделении в Пенный продукт крупнозернистой флотации составляет 3,3 мм. Для крупнозернистой флотации потребовалась разработка спе­циальных флотомашин бб>67.

Применение крупнозернистой флотации позволило значительно повысить качество продукции, так как хлористый калий, разме­рами— 1—3 мм не слеживается, не пылит и хорошо рассевается при внесении на почву; его агрохимическая эффективность значи­тельно выше для ряда почв и культур, чем стандартного по­рошкообразного хлористого калия. Наряду с этим удельная про­изводительность основного оборудования — дробилок, сгустителей, фильтров и сушилок возрастает при получении крупнозернистого материала.

Эффективность крупнозернистой флотации в значительной сте­пени определяется показателями операции дробления, так как весьма важно максимально уменьшить переизмельчение руды на стадиях сухого и мокрого помола.

Схема переработки с получением части продукции в крупно­зернистом виде изображена на рис. 47. Солевую пульпу, предва­рительно подвергнутую механическому обесшламливанию, разде­ляют по классу 1 мм. Фракции +1 мм направляют на специаль­ную реагентную обработку и дал'ее на крупнозернистую флотацию. Пенный продукт крупнозернистой флотации подвергают перечи­стке, а хвосты—контрольной флотации. Переработка фракции руды—1 мм протекает по обычной схеме.

В СССР получение хлористого калия методом флотационного обогащения осуществляется при переработке руд Верхнекамского и Белорусского месторождений. Используются схемы с отделением шламов способом пенной флотации, депрессией шламов и меха­ническим обесшламливанием руды в гидроциклонах. Показатели процесса в значительной степени определяются содержанием шла­мов в руде — с повышением содержания глинистых примесей резко возрастает расход реагентов и снижается степень извлечения калия.