FR2583412A1 - Procede de preparation de sulfate de potasse par voie humide a partir de carnallite et d'un derive sulfate choisi parmi le sulfate de sodium et d'epsomite. - Google Patents
Procede de preparation de sulfate de potasse par voie humide a partir de carnallite et d'un derive sulfate choisi parmi le sulfate de sodium et d'epsomite. Download PDFInfo
- Publication number
- FR2583412A1 FR2583412A1 FR8509156A FR8509156A FR2583412A1 FR 2583412 A1 FR2583412 A1 FR 2583412A1 FR 8509156 A FR8509156 A FR 8509156A FR 8509156 A FR8509156 A FR 8509156A FR 2583412 A1 FR2583412 A1 FR 2583412A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- schoenite
- sulphate
- carnallite
- reaction
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K magnesium;potassium;trichloride;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[K+] PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims abstract description 23
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 12
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 title claims abstract description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 229910052564 epsomite Inorganic materials 0.000 title abstract description 14
- WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L magnesium sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-]S([O-])(=O)=O WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L 0.000 title abstract description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title abstract description 9
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 title abstract description 8
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 title abstract description 3
- 229940072033 potash Drugs 0.000 title abstract description 3
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 title abstract description 3
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 title abstract description 3
- GMLLYEDWRJDBIT-UHFFFAOYSA-J magnesium;dipotassium;disulfate Chemical compound [Mg+2].[K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O GMLLYEDWRJDBIT-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 62
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 4
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 39
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 28
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 25
- 239000001120 potassium sulphate Substances 0.000 claims description 23
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 claims description 23
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 18
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 9
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 claims 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims 1
- 229940126214 compound 3 Drugs 0.000 abstract 1
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 34
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 14
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 14
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 12
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000011147 magnesium chloride Nutrition 0.000 description 6
- 229910052928 kieserite Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 5
- -1 syngenite Chemical class 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- BMQVDVJKPMGHDO-UHFFFAOYSA-K magnesium;potassium;chloride;sulfate;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O BMQVDVJKPMGHDO-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000008396 flotation agent Substances 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000007832 Na2SO4 Substances 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 1
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VVJRSSJSRXEOQL-UHFFFAOYSA-N calcium;potassium;sulfuric acid;hydrate Chemical compound O.[K].[K].[Ca].OS(O)(=O)=O.OS(O)(=O)=O VVJRSSJSRXEOQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000010446 mirabilite Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 235000021395 porridge Nutrition 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- RSIJVJUOQBWMIM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfate decahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.[Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O RSIJVJUOQBWMIM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 239000010878 waste rock Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/02—Froth-flotation processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D5/00—Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D5/00—Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
- C01D5/12—Preparation of double sulfates of magnesium with sodium or potassium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
- C05D1/00—Fertilisers containing potassium
- C05D1/02—Manufacture from potassium chloride or sulfate or double or mixed salts thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Paper (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE PREPARATION DE SULFATE DE POTASSE PAR TRANSFORMATION, EN MILIEU AQUEUX, DE SCHOENITE, CARACTERISE EN CE QUE L'ON PREPARE LADITE SCHOENITE PAR REACTION DE CARNALLITE4 DANS UN MILIEU AQUEUX2 SATURE EN UN COMPOSE SULFATE3 CHOISI PARMI LE SULFATE DE SODIUM ET L'EPSOMITE ET QUE L'ON RECUPERE LA SCHOENITE OBTENUE, PAR FLOTTATION7.
Description
Procédé de crécaration de sulfate de potasse par voie humide à partir de carnallite et d'un dérivé sulfaté choisi parmi le sulfate de sodium et L'epsomite.
La présente invention concerne un procédé de préparation de sulfate de potasse par voie humide à partir de carnallite et d'un dérivé sulfaté choisi parmi le sulfate de sodium et l'epsomite. Le sulfate de potasse est un produit fabriqué dans plusieurs pays du monde lorsqu'ils disposent des matières premières nécessaires; il constitue un engrais apprécié car il apporte l'élément fertilisant potassium sans apporter l'élément chlorure qui l'accompagne très souvent, ce qui présente des avantages certains pour la fertilisation de plantes auxquelles l'apport de chlorure est néfaste, ou lorsque les sols ne s'y prêtent pas.
Le mode de fabrication du sulfate de potasse est fonction de la nature des matières premières qui sont disponibles sur le lieu de la fabrication ou qui y sont importées ; ainsi on peut citer, parmi les matières qui apportent l'élément sulfate - l'acide sulfurique produit actueLLement surtout à partir du
soufre - la kiesérite naturelle MgS04, H20 - l'epsomite MgS04, 7 H20 obtenue à partir de la kiesérite natureLLe
ou par d'autres voies - Le sulfate de sodium - le sulfate de calcium : anhydrite et gypse - certains sels doubles tels que La syngénite, la glasérite, La
polyhalite, etc.
soufre - la kiesérite naturelle MgS04, H20 - l'epsomite MgS04, 7 H20 obtenue à partir de la kiesérite natureLLe
ou par d'autres voies - Le sulfate de sodium - le sulfate de calcium : anhydrite et gypse - certains sels doubles tels que La syngénite, la glasérite, La
polyhalite, etc.
La matière qui apporte l'élément potassium est essentiellement - le chlorure de potassium obtenu par purification de La sylvinite ou
par décomposition de la carnall'ite naturelles.
par décomposition de la carnall'ite naturelles.
Certains minéraux, naturels ou obtenus synthétiquement, peuvent apporter les deux éléments simultanément ; citons entre autres :
la kainite KCL, MgS04, 2,75 H20
la langbei ni te K2S04, 2 MgS04
la schoenite K2S04, MgS04, 6 H20
la Léonine K2S04, MgS04, 4 H20
Parmi les nombreuses possibilités théoriquement offertes par la combinaison de ces matières premières, deux procédés de fabrication se sont imposés et sont actuellement appliqués à grande échelle pour la fabrication de la majeure partie du tonnage de sulfate de potasse consommé sur le plan mondial.
la kainite KCL, MgS04, 2,75 H20
la langbei ni te K2S04, 2 MgS04
la schoenite K2S04, MgS04, 6 H20
la Léonine K2S04, MgS04, 4 H20
Parmi les nombreuses possibilités théoriquement offertes par la combinaison de ces matières premières, deux procédés de fabrication se sont imposés et sont actuellement appliqués à grande échelle pour la fabrication de la majeure partie du tonnage de sulfate de potasse consommé sur le plan mondial.
L'un est les procédé thermique ; il consiste à faire réagir l'acide sulfurique sur le chlorure de potasse à des températures élevées, dépassant souvent 1000"C dans un four de conception adapté tel Le four de Mannheim. Le procédé conduit également à La formation d'acide chlorhydrique sous-produit qui est récupéré et valorisé.
L'autre est le procédé par voie humide, ou les matières premières sont la kiesérite ou la kainite naturelles et le chlorure de potassium issu d'une fabrication donnée. La fabrication se déroule le plus souvent sur plusieurs phases : tout d'abord la kiesérite naturelle, matière peu réactive, est transformée par dissoLution suivie de cristallisation, en epsomite nettement plus réactive ; celle-ci par action du chlorure de potassium peut être décomposée directement en sulfate de potasse, ou cette réaction peut etre exécutée en deux phases, en isolant de façon intermédiaire La schoenite,laquelle est convertie en sulfate de potasse par réaction avec une addition complémentaire de chlorure de potassium.
La kainite naturelle est contaminée par du chlorure de sodium : elle est concentrée par flottation puis transformée en schoenite, mais on peut également la transformer d'abord en schoenite, laquelle est alors concentrée pour éliminer te chlorure de sodium.
IL est ainsi connu de préparer du sulfate de potasse par transformation aqueuse de schoenite ; cette transformation aqueuse est réalisée sur Le plan industriel en mélangeant dans de l'eau et dans des conditions convenables de température cette schoenite avec du chlorure de potasse ; on a par ailleurs décrit, au stade du laboratoire, La décomposition directe, dans des conditions convenables de température, de la schoenite en solution saturée dans de l'eau. Lorsque l'on veut pouvoir réaliser cette transformation aqueuse de schoenite dans les meilleures conditions et que l'on souhaite obtenir un sulfate de potasse d'une pureté suffisante (sans avoir à mettre en oeuvre des procédés de purification onéreux), il convient de disposer d'uneschoenite suffisamment pure et réactive.Cette obtention constitue l'élément princi pal de la présente invention.
L'invention concerne donc un procédé de préparation de sulfate de potasse par transformation, en milieu aqueux, de schoenite, caractérisé en ce que L'on prépare Ladite schoenite par réaction de carnallite dans un milieu aqueux saturé en un composé sulfaté choisi parmi le sulfate de sodium et l'epsomite, et que l'on récupère la schoenite obtenue par flottation.
Ainsi selon l'invention, on prépare une schoenite synthétique par réaction, en milieu aqueux, de carnallite sur un dérivé sulfaté qui est choisi parmi le sulfate de sodium et L'epsomite.
On rappelle que L'epsomite est un sulfate de magnésium à 7 H20 ; L'epsomite utilisable dans la présente invention peut être un produit naturel ou un produit obtenu à partir de produits divers tels que par exemple la kiesérite.
Il convient donc de mettre en présence dans de l'eau un composé apportant des ions sulfate choisi parmi le sulfate de sodium et l'epsomite avec de la carnallite.
IL convient que le composé apportant les ions sulfate soit à l'état dissous ; il convient donc que, pour que l'instaLla- tion industrielle puise travailler avec des rendements aussi élevés que possible à l'unité de volume, la concentration dudit composé dans l'eau soit aussi élevée que possible. C'est pourquoi l'optimisation de l'installation suggère que l'eau soit saturée en epsomite ou en sulfate de sodium.
L'eau utilisée est soit de l'eau pure, soit une eau contenant certains sels et provenant, par exemple, d'un recyclage d'eau impure produite dans le procédé selon l'invention. Dans ce cas, l'eau impure contiendra certains ions sulfate qui pourront contribuer à la formation de la schoenite, mais elle pourra également comporter certains sels qui sont de nature à diminuer la solubilité, dans l'eau, du composé apportant les ions sulfate. IL conviendra donc, lors du recyclage éventuel de certaines eaux impures produites par l'installation, de faire un bilan pour apprécier l'intérêt de ce recyclage et déterminer quelle peut être, dans le milieu aqueux utilisé pour effectuer la synthèse de la schoenite, la proportion d'eau impure à utiliser.
La carnallite utilisée est un minéral d'origine minière ou obtenu à partir de solutions d'origines océaniques. Compte tenu de la solubilité de ce produit dans l'eau, on realise d'abord une solution du dérivé sulfaté dans l'eau avant d'y ajouter un exces (par rapport à la saturation) de carnallite, cet excés permettant a ladite carnallite de se dissoudre au fur et à mesure que la réaction progresse. La reaction comporte une dissolution de la carnallite et une formation de schoenite avec précipitation immédiate de ce dernier produit.Dans ces conditions, il convient - d'une part, que la carnallite soit mise sous une forme suffisam
ment réactive, c'est-à-dire soit fractionnée(par broyage par
exemple) si nécessaire - d'autre part, que les conditions opératoires soient choisies de
façon que la réaction donne naissance à de la schoenite.Pour
cela, la température pourra être comprise entre environ 15 et
environ 35"C ; une température trop basse diminuerait la vitesse
de la réaction, une température trop élevée pourrait conduire à
la formation d'un autre sel double tel que la Léonine ; en pratique,
il a été trouvé que si l'on tient compte de ce que la vitesse
de formation de la schoenite est nettement supérieure à la vitesse
de formation de la Léonine, il est possible d'opérer à des tempé
ratures supérieures à 350C (par exemple jusque vers 400C), à
condition de stopper la réaction au moment approprié ; - enfin, que les conditions opératoires (notamment la température
et éventuellement la présence de certains sels) soient choisies
de façon que la schoenite apparaisse sous la forme d'un précipité
ayant une granulométrie adaptée aux traitements ultérieurs de
ce matériau.
ment réactive, c'est-à-dire soit fractionnée(par broyage par
exemple) si nécessaire - d'autre part, que les conditions opératoires soient choisies de
façon que la réaction donne naissance à de la schoenite.Pour
cela, la température pourra être comprise entre environ 15 et
environ 35"C ; une température trop basse diminuerait la vitesse
de la réaction, une température trop élevée pourrait conduire à
la formation d'un autre sel double tel que la Léonine ; en pratique,
il a été trouvé que si l'on tient compte de ce que la vitesse
de formation de la schoenite est nettement supérieure à la vitesse
de formation de la Léonine, il est possible d'opérer à des tempé
ratures supérieures à 350C (par exemple jusque vers 400C), à
condition de stopper la réaction au moment approprié ; - enfin, que les conditions opératoires (notamment la température
et éventuellement la présence de certains sels) soient choisies
de façon que la schoenite apparaisse sous la forme d'un précipité
ayant une granulométrie adaptée aux traitements ultérieurs de
ce matériau.
La formation de schoenite (K2S04, NgSO4, 6H20) implique, stoechiométriquement, l'utilisation de quantités sensiblement équimoléculaires du composé sulfate et de la carnallite.
On utilisera en général un excés molaire de ce dernier produit.
Compte tenu de ce qui précède la réaction en mi Lieu aqueux de la carnallite sur un composé sulfaté choisi parmi le sulfate de sodium et L'epsomite sera de préférence effectuée
- dans un milieu constitué de
60 à 80 mol de carnallite (pure)
50 à 70 mol dudit dérivé sulfate
et de 1000 mol d'eau, ladite eau pouvant contenir
en solution certains sels tels que du sulfate et/ou
du ch-lorure de magnésium, du chlorure de potassium et
du chlorure de sodium ;
- à une température comprise entre 15 et 40"C environ et de
préférence entre 25 et 350C.
- dans un milieu constitué de
60 à 80 mol de carnallite (pure)
50 à 70 mol dudit dérivé sulfate
et de 1000 mol d'eau, ladite eau pouvant contenir
en solution certains sels tels que du sulfate et/ou
du ch-lorure de magnésium, du chlorure de potassium et
du chlorure de sodium ;
- à une température comprise entre 15 et 40"C environ et de
préférence entre 25 et 350C.
La durée de la réaction est de quelques heures. A la fin de la réaction, on est en présence d'une bouillie composée d'une phase liquide aqueuse contenant un certain nombre de sels dissous (plus particulièrement du chlorure de sodium) et de particules qui sont essentiellement de la schoenite. Cette bouillie sera traitée par flottation de façon à en extraire la schoenite.
Bien qu'il soit possible de concevoir cette extraction par flottation directe ou indirecte, il est préférable, compte tenu des propriétés de la schoenite, d'effectuer une extraction par flottation directe.
La bouillie est alors additionnée d'un réactif de flottation sélectionné pour son affinité pour la schoenite ; ce réactif peut être de caractère anionique ou cationique ; la concentration à utiliser dépend de son activité, mais sera le plus souvent dans le domaine de 200 à 1000 g/t de schoenite présente ; dans certains cas des concentrations inférieures à ce domaine peuvent s'avérer suffisantes ; dans d'autres cas, il convient d'utiliser des concentrations supérieures. Les cellules de flottation sont à agencer de manière à assurer un épuisement maximal des stériles en schoenite ; la bouillie de schoenite obtenue est concentrée par les dispositifs bien connus (épaississeurs, essoreuses, etc.) avec recyclage maximal de l'eau mère de flottation.
En utilisant le mélange décrit ci-dessus (60 à 70 mol de carnallite et 60 à 65 mol de dérivé sulfate), on obtiendra environ 15 à 18 mol de schoenite. La mousse contenant la schoenite est recueillie ; le produit est filtré et essoré ; à ce stade, il contient encore de l'ordre de 4 à 15 % d'eau.
La schoenite recueillie est ensuite transformée en sulfate de potasse.
La transformation de la schoenite en sulfate de potasse peut s'effectuer comme connu par traitement, en milieu aqueux, de schoenite et de chlorure de potassium. La reaction est effectuée à environ 50"C ; à partir d'un milieu comportant :
40 à 45 mol de schoenite
60 à 70 mol de chlorure de potassium
et 1000 mol d'eau on obtiendra
65 à 70 mol de sulfate de potasse solide permettant
une pureté d'au moins 90 %.
40 à 45 mol de schoenite
60 à 70 mol de chlorure de potassium
et 1000 mol d'eau on obtiendra
65 à 70 mol de sulfate de potasse solide permettant
une pureté d'au moins 90 %.
Ce procédé de transformation de la schoenite avec KCl donne naissance, comme sous-produit, à une eau mère contenant du chlorure de magnésium, du sulfate de magnésium et du chlorure de potassium ; cette eau mère peut être en totalité ou en partie recyclée dans l'installation de façon à former une partie du milieu aqueux dans lequel on réalise la synthèse de la schoenite.
Mais la schoenite obtenue selon l'invention peut également être transformée par simple décomposition dans l'eau ; cette décomposition peut être réalisée à une température de 20 à 60"C environ et de préférence aux environs de 50"C (une température plus élevée, si elle accélère la vitesse de transformation,pourrait conduire à des pertes en sulfate de potasse du fait de la solubilité de ce produit dans l'eau). A partir d'un milieu comportant
40 mol de schoenite
100 mol d'eau on obtiendra environ, à l'équilibre,
21 mol de sulfate de potasse solide présentant une
pureté d'au moins 90 %.
40 mol de schoenite
100 mol d'eau on obtiendra environ, à l'équilibre,
21 mol de sulfate de potasse solide présentant une
pureté d'au moins 90 %.
Ce procédé de transformation de schoenite en sulfate de potasse donne naissance, comme sous-produit, à des eaux mères contenant du sulfate de magnésium et au sulfate de potassium ; là encore, ces eaux mères peuvent être recyclées dans l'installation de façon à former une partie du milieu aqueux dans lequel on réalise la synthèse de la schoenite.
Bien entendu, on peut, selon les disponibilités en matières premières et les données économiques,utiliser l'une ou l'autre des méthodes de transformation de la schoenite et même employer simultanément ces deux méthodes si l'installation le permet.
Un schéma de principe d'une installation selon l';nven- tion est représenté sur la figure unique ci-jointe ; sur ce schéma, on a représenté
- en (1) le bac de synthèse de la schoenite ; ce bac est agité et il est alimenté par une amenée d'eau (2), par une amenée -d'epsonite ou de sulfate de soude (3) par une amenée de carnallite (4) et par une canalisation de recyclage (5) ;
- en (6) une cellule de conditionnement dans laquelle la bouillie provenant de (1) est additionnée avec un agent de flottation convenable ; cette cellule est également agitée ;
- en (7) une ou plusieurs cellules de flottation desquelles on extrait (en cas de flottation directe) d'une part une mousse contenant la schoenite synthétisée (8) et d'autre part une eau impure (9) qui est généralement rejetée ;
- en (10) un dispositif d'essorage de la schoenite ;
- en (11) un bac dans lequel on réalise la transformation de la schoenite ; ce bac agité est alimenté en eau (12) et éventuellement en chlorure de potassium (13) ;
- la bouillie provenant du bac (11) subit une première concentration dans le bac (14) puis un essorage (15) ; une partie des eaux mères résiduaires venant du bac (14) peuvent être recyclées (5) ;
- après essorage,on recueille en (16) le sulfate de potasse
Les exemples non limitatifs suivants illustrent l'invention.
- en (1) le bac de synthèse de la schoenite ; ce bac est agité et il est alimenté par une amenée d'eau (2), par une amenée -d'epsonite ou de sulfate de soude (3) par une amenée de carnallite (4) et par une canalisation de recyclage (5) ;
- en (6) une cellule de conditionnement dans laquelle la bouillie provenant de (1) est additionnée avec un agent de flottation convenable ; cette cellule est également agitée ;
- en (7) une ou plusieurs cellules de flottation desquelles on extrait (en cas de flottation directe) d'une part une mousse contenant la schoenite synthétisée (8) et d'autre part une eau impure (9) qui est généralement rejetée ;
- en (10) un dispositif d'essorage de la schoenite ;
- en (11) un bac dans lequel on réalise la transformation de la schoenite ; ce bac agité est alimenté en eau (12) et éventuellement en chlorure de potassium (13) ;
- la bouillie provenant du bac (11) subit une première concentration dans le bac (14) puis un essorage (15) ; une partie des eaux mères résiduaires venant du bac (14) peuvent être recyclées (5) ;
- après essorage,on recueille en (16) le sulfate de potasse
Les exemples non limitatifs suivants illustrent l'invention.
Exemole 1
On engage en réaction :
200 g de carnallite de pureté 85 %, renfermant 15 X
de NaCI
166 g d'epsomite
180 g d'eau
en maintenant la température à 270.
On engage en réaction :
200 g de carnallite de pureté 85 %, renfermant 15 X
de NaCI
166 g d'epsomite
180 g d'eau
en maintenant la température à 270.
Après une durée de réaction de 2-3 h, on additionne à la bouillie obtenue 45 mg d'un agent de flottation anionique et l'ensemble est admis dans une cellule de flottation.
En recueillant les mousses fdrmées on obtient
72 g de schoenite à 92 % de pureté,
12 g de plongeant titrant 93 % de NaCl et 5 % de
schoenite
420 g d'eau mère titrant 16 % MgCl2, 8 % MgS04, 4,7 X
KCl, 4,2 % NaCI et densité 1,310.
72 g de schoenite à 92 % de pureté,
12 g de plongeant titrant 93 % de NaCl et 5 % de
schoenite
420 g d'eau mère titrant 16 % MgCl2, 8 % MgS04, 4,7 X
KCl, 4,2 % NaCI et densité 1,310.
Exemple 2
Décomposition de la schoenite seule.
Décomposition de la schoenite seule.
On engage en réaction
200 g de schoenite à 93 % de pureté
186 g d'eau
Les conditions de réaction sont : température 550, durée 7 h.
200 g de schoenite à 93 % de pureté
186 g d'eau
Les conditions de réaction sont : température 550, durée 7 h.
On recueille
37 g d'un sulfate de potasse à 95 X de pureté
325 g d'eau mère de densité 1,316, titrant 17,4 X MgS04,
o,6 % MgCl2, 13,6 % de K2S04.
37 g d'un sulfate de potasse à 95 X de pureté
325 g d'eau mère de densité 1,316, titrant 17,4 X MgS04,
o,6 % MgCl2, 13,6 % de K2S04.
Exemple 3
Décomposition de la schoenite en présence de KCl.
Décomposition de la schoenite en présence de KCl.
On engage en réaction
200 g de schoenite à 93 % de pureté,
112 g de KCl,
253 g d'eau.
200 g de schoenite à 93 % de pureté,
112 g de KCl,
253 g d'eau.
Les conditions de réaction sont : température 270,
durée 6 h.
durée 6 h.
On recueille
145 g de sulfate de potasse à 92,5 % de pureté,
418 g d'eau mère de densité 1,223, titrant 4,3 % MgS04,
7,5 % MgCl2, 15 X KCl.
145 g de sulfate de potasse à 92,5 % de pureté,
418 g d'eau mère de densité 1,223, titrant 4,3 % MgS04,
7,5 % MgCl2, 15 X KCl.
Exemple 4
Obtention de la schoenite par réaction entre la carnallite et le
sulfate de sodium.
Obtention de la schoenite par réaction entre la carnallite et le
sulfate de sodium.
On engage en réaction
200 g de carnallite à 85 % de pureté, renfermant 15 %
de NaCI,
185 g de sel de Glauber (Na2S04, 10 H20),
226 g d'eau mère titrant 7,6 % MgS04, 10,4 MgCt2, 6 %
KCL et 8,6 % NaCI.
200 g de carnallite à 85 % de pureté, renfermant 15 %
de NaCI,
185 g de sel de Glauber (Na2S04, 10 H20),
226 g d'eau mère titrant 7,6 % MgS04, 10,4 MgCt2, 6 %
KCL et 8,6 % NaCI.
Après une durée de réaction de 5 h à 28 , la bouillie est additionnée de réactif de flottation et admise dans une cellule de flottation ; on y sépare
77 g de flottant constitué de schoenite à 82 %
96 g de plongeant titrant 70 % de NaCI
438 g d'eau mère titrant 6,8 % MgS04, 11,8 % MgCl2,
6,6 % KCl et 7,2 % NaCl, de densité 1,291.
77 g de flottant constitué de schoenite à 82 %
96 g de plongeant titrant 70 % de NaCI
438 g d'eau mère titrant 6,8 % MgS04, 11,8 % MgCl2,
6,6 % KCl et 7,2 % NaCl, de densité 1,291.
Claims (7)
1. Procédé de préparation de sulfate de potasse par transformation, en milieu aqueux, de schoenite, caractérisé en ce que l'on prépare ladite schoenite par réaction de carnallite dans un milieu aqueux saturé en un composé sulfaté choisi parmi le sulfate de sodium et l'epsonite et que l'on recupère la shoenite obtenue, par flottation.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise une quantité de carnallite en léger excès par rapport à la quantité stoechiométrique correspondant à la réaction de ladite carnallite avec Ledit dérivé sulfaté pour donner naissance à la scheonite.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite réaction est réalisée à une température comprise entre 15 et 40"C.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la récupération de laschoenite est effectuée par flottation directe.
5. Procédé-selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la préparation de sulfate de potasse à partir de schoenite est effectuée par décomposition aqueuse de schoenite.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la préparation de sulfate de potasse à partir de schoenite est effectuée par réaction en milieu aqueux de schoenite avec le chlorure de potassium.
7. Produit intermédiaire nouveau, utile notamment pour la préparation du sulfate de potasse, caractérisé en ce que ledit produit est de la schoenite obtenue selon l'une des revendications 1 à 4.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8509156A FR2583412B1 (fr) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Procede de preparation de sulfate de potasse par voie humide a partir de carnallite et d'un derive sulfate choisi parmi le sulfate de sodium et d'epsomite. |
| TNSN86088 TNSN86088A1 (fr) | 1985-06-17 | 1986-06-17 | Procede de preparation de sulfate de potasse par voie humide a partir de carnallite et d'un derive sulfate choisi parmi le sulfate de sodium et l'epsomite |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8509156A FR2583412B1 (fr) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Procede de preparation de sulfate de potasse par voie humide a partir de carnallite et d'un derive sulfate choisi parmi le sulfate de sodium et d'epsomite. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2583412A1 true FR2583412A1 (fr) | 1986-12-19 |
| FR2583412B1 FR2583412B1 (fr) | 1990-11-02 |
Family
ID=9320316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8509156A Expired - Fee Related FR2583412B1 (fr) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Procede de preparation de sulfate de potasse par voie humide a partir de carnallite et d'un derive sulfate choisi parmi le sulfate de sodium et d'epsomite. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2583412B1 (fr) |
| TN (1) | TNSN86088A1 (fr) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007054953A1 (fr) * | 2005-11-10 | 2007-05-18 | Council Of Scientific & Industrial Research | Procede ameliorepour la recuperation de sulfate de potasse (sop) a partir d'une eau-mere riche en sulfate |
| WO2018109773A1 (fr) * | 2016-12-17 | 2018-06-21 | Dead Sea Works Ltd. | Procédé de production de sulfate de potassium et de sulfate de magnésium à partir de carnallite et de sulfate de sodium |
| CN108355842A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-08-03 | 青海省化工设计研究院有限公司 | 一种光卤石矿用反浮选药剂减排的方法 |
| US10894749B2 (en) | 2017-02-10 | 2021-01-19 | Icl Europe Cooperatief U.A. | Polyhalite granulation process |
| US10988419B2 (en) | 2016-10-22 | 2021-04-27 | Dead Sea Works Ltd. | Binders for the granulation of fertilizers |
| US12017198B2 (en) | 2018-02-27 | 2024-06-25 | Dead Sea Works Ltd. | Potash dust granulation process |
| US12195409B2 (en) | 2018-11-23 | 2025-01-14 | Icl Europe Cooperatief U.A. | Compacted Polyhalite and a process for the production thereof |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE5607C (de) * | H. GRÜNEBERG in Cöln | Verfahren zur Darstellung des Doppelsalzes aus schwefelsaurem Kalium und schwefelsaurem Magnesium, genannt: "Schönit" | ||
| DE406363C (de) * | 1923-06-19 | 1924-11-21 | Hans Friedrich Dr | Verfahren zur Darstellung von Kaliumsulfat aus Carnallit und Bittersalz |
| US3456791A (en) * | 1967-04-17 | 1969-07-22 | Jose L Ramirez | Separation of schoenite by flotation |
-
1985
- 1985-06-17 FR FR8509156A patent/FR2583412B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-06-17 TN TNSN86088 patent/TNSN86088A1/fr unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE5607C (de) * | H. GRÜNEBERG in Cöln | Verfahren zur Darstellung des Doppelsalzes aus schwefelsaurem Kalium und schwefelsaurem Magnesium, genannt: "Schönit" | ||
| DE406363C (de) * | 1923-06-19 | 1924-11-21 | Hans Friedrich Dr | Verfahren zur Darstellung von Kaliumsulfat aus Carnallit und Bittersalz |
| US3456791A (en) * | 1967-04-17 | 1969-07-22 | Jose L Ramirez | Separation of schoenite by flotation |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| CHEMICAL ENGINEERING, vol. 94, no. 15, juillet 1977, pages 73-75, New York, US; R.B. TIPPIN: "Potash flotation method handles variable feed" * |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007054953A1 (fr) * | 2005-11-10 | 2007-05-18 | Council Of Scientific & Industrial Research | Procede ameliorepour la recuperation de sulfate de potasse (sop) a partir d'une eau-mere riche en sulfate |
| US10988419B2 (en) | 2016-10-22 | 2021-04-27 | Dead Sea Works Ltd. | Binders for the granulation of fertilizers |
| CN110198921A (zh) * | 2016-12-17 | 2019-09-03 | 死海工程有限公司 | 由光卤石和硫酸钠生产硫酸钾和硫酸镁的方法 |
| GB2572295A (en) * | 2016-12-17 | 2019-09-25 | Dead Sea Works Ltd | A process for the production of potassium sulphate and magnesium sulphate from carnallite and sodium sulphate |
| WO2018109773A1 (fr) * | 2016-12-17 | 2018-06-21 | Dead Sea Works Ltd. | Procédé de production de sulfate de potassium et de sulfate de magnésium à partir de carnallite et de sulfate de sodium |
| RU2757793C2 (ru) * | 2016-12-17 | 2021-10-21 | Дед Си Воркс Лтд. | Способ получения сульфата калия и сульфата магния из карналлита и сульфата натрия |
| US11306033B2 (en) | 2016-12-17 | 2022-04-19 | Dead Sea Works Ltd. | Process for the production of potassium sulphate and magnesium sulphate from carnallite and sodium sulphate |
| GB2572295B (en) * | 2016-12-17 | 2022-10-26 | Dead Sea Works Ltd | A process for the recovery of SOP as a product of reaction between sulphate bearing mineral and carnallite |
| IL267355B2 (en) * | 2016-12-17 | 2023-06-01 | Dead Sea Works Ltd | A process for producing potassium sulfate and magnesium sulfate from carnallite and sodium sulfate |
| US10894749B2 (en) | 2017-02-10 | 2021-01-19 | Icl Europe Cooperatief U.A. | Polyhalite granulation process |
| CN108355842A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-08-03 | 青海省化工设计研究院有限公司 | 一种光卤石矿用反浮选药剂减排的方法 |
| US12017198B2 (en) | 2018-02-27 | 2024-06-25 | Dead Sea Works Ltd. | Potash dust granulation process |
| US12195409B2 (en) | 2018-11-23 | 2025-01-14 | Icl Europe Cooperatief U.A. | Compacted Polyhalite and a process for the production thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2583412B1 (fr) | 1990-11-02 |
| TNSN86088A1 (fr) | 1990-01-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6776972B2 (en) | Recovery of common salt and marine chemicals from brine | |
| US3528767A (en) | Production of potassium chloride,potassium sulfate and sodium sulfate from brines and the like containing potassium,chloride and sulfate | |
| FR2523114A1 (fr) | Procede de fabrication de sulfate de potassium a partir de solutions contenant du chlorure de magnesium et de chlorure de potassium | |
| AU2002212675B8 (en) | Recovery of sodium chloride and other salts from brine | |
| AU2002212675A1 (en) | Recovery of sodium chloride and other salts from brine | |
| IL190373A (en) | Process for the recovery of sulphate of potash (sop) from sulphate rich bittern | |
| US7041268B2 (en) | Process for recovery of sulphate of potash | |
| BG63775B1 (bg) | Метод за получаване на калиев сулфат | |
| JP2010222242A (ja) | ブラインからの塩化ナトリウムおよび他の塩類の回収 | |
| FR2583412A1 (fr) | Procede de preparation de sulfate de potasse par voie humide a partir de carnallite et d'un derive sulfate choisi parmi le sulfate de sodium et d'epsomite. | |
| FR2984298A1 (fr) | Procede de production de bicarbonate de sodium | |
| JP4516023B2 (ja) | 硫酸カリの回収方法 | |
| BR0318668B1 (pt) | processo integrado para a recuperação simultánea de um cloreto de potássio com um grau industrial e de um sal comestìvel de baixo sódio. | |
| US2161711A (en) | Process for making sodium carbonate products | |
| CA2617677A1 (fr) | Procede rentable de fabrication d'un sel marin presentant une blancheur et une purete elevees | |
| US1824361A (en) | Manufacture of sulphate of potash | |
| AU2010264079A2 (en) | Polyhalite IMI process for KNO3 production | |
| FR3154992A1 (fr) | Procédé de valorisation d’une saumure issue d’une usine de dessalement. | |
| SU962207A1 (ru) | Способ получени обогащенного карналлита | |
| FR2573413A1 (fr) | Procede de preparation de sulfate de potassium utilisable notamment dans les engrais a partir de saumures contenant des ions sulfate et potassium | |
| FR2622212A1 (fr) | Procede de production d'un chlorate de metal alcalin | |
| FR3154993A1 (fr) | Procédé de valorisation d’une saumure issue du dessalement d’eau de mer. | |
| US1090526A (en) | Manufacture of borax and boric acid. | |
| CN104556154B (zh) | 一种高盐水蒸发后残余液的综合利用工艺 | |
| FR2621905A1 (en) | Process for enriching carnallite by flotation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |