[go: up one dir, main page]

RU2792270C1 - Способ получения хлоридов калия и натрия из калий-натрийсодержащего сырья - Google Patents

Способ получения хлоридов калия и натрия из калий-натрийсодержащего сырья Download PDF

Info

Publication number
RU2792270C1
RU2792270C1 RU2022120162A RU2022120162A RU2792270C1 RU 2792270 C1 RU2792270 C1 RU 2792270C1 RU 2022120162 A RU2022120162 A RU 2022120162A RU 2022120162 A RU2022120162 A RU 2022120162A RU 2792270 C1 RU2792270 C1 RU 2792270C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sylvinite
potassium
sodium
potassium chloride
mother liquor
Prior art date
Application number
RU2022120162A
Other languages
English (en)
Inventor
Анна Владимировна Паскина
Светлана Николаевна Алиферова
Станислав Николаевич Титков
Евгений Борисович Панасюк
Original Assignee
Акционерное общество "ВНИИ Галургии" (АО "ВНИИ Галургии")
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "ВНИИ Галургии" (АО "ВНИИ Галургии") filed Critical Акционерное общество "ВНИИ Галургии" (АО "ВНИИ Галургии")
Application granted granted Critical
Publication of RU2792270C1 publication Critical patent/RU2792270C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к технологии получения хлоридов калия и натрия из калий-натрийсодержащего сырья и может быть использовано на сильвинитовых обогатительных фабриках при производстве хлористого калия галургическим методом. Способ включает выпаривание сильвинитовых растворов до насыщения по хлориду калия с отделением кристаллизующегося в процессе выпаривания хлорида натрия для получением поваренной соли. Горячий насыщенный по хлориду калия раствор охлаждают на вакуум-кристаллизационной установке с отделением хлорида калия. Нагретый сильвинитовый маточный раствор выпаривают в режиме прямотока греющему пару с отделением суспензии для получения искусственного сильвинита. Оставшийся оборотный раствор объединяют с нагретым сильвинитовым маточным раствором. Способ обеспечивает комплексную безотходную переработку сильвинитовых растворов различного происхождения с получением хлоридов калия и натрия в виде товарных продуктов, а также искусственного сильвинита. 2 з.п. ф-лы, 1 пр.

Description

Изобретение относится к технологии получения хлоридов калия и натрия и может быть использовано на сильвинитовых обогатительных фабриках при производстве хлористого калия галургическим методом.
Сырьем для производства хлористого калия являются сильвинитовые руды, содержащие от 20% до 40% хлорида калия; основным компонентом сильвинитовых руд является хлорид натрия.
Известен способ получения хлоридов калия и натрия из сильвинита, включающий его растворение в смеси маточного раствора с промывными водами с получением раствора с температурой 90-100°С до степени насыщения раствора по хлориду калия 45-70%, охлаждение раствора до 40-70°С с кристаллизацией хлорида натрия, выделением последнего из полученной суспензии с образованием осветленного раствора, который охлаждают для кристаллизации хлорида калия (SU 1837586 A1, C01D 3/08, 10.03.1997).
В соответствии с примером 1 осуществления известного способа при растворении 100 кг сильвинита, содержащего 24,5% KCl и 70,9% NaCl, получают 590 кг (~486 м3) раствора с температурой 100°С и степенью насыщения по KCl 57%, при охлаждении которого до 55°С получают 23 кг продукционного хлорида натрия, содержащего 99,1% NaCl; при дальнейшем охлаждении до 25°С получают 24 кг продукционного хлорида калия, содержащего 98,5% KCl.
В соответствии с заявленным способом переработки природного сырья - сильвинитовой руды - выход продукционного хлорида калия можно оценить, как достаточно низкий - 49,4 кг с 1 м3 раствора, что обусловлено недостаточной степенью насыщения раствора по KCl (45-70%), поступающего на охлаждение.
Кроме того, при осуществлении данного способа образуются отходы производства - галитовый отвал и глинисто-солевой шлам.
В целях снижения расхода руды для получения хлоридов калия и натрия вместо сильвинитовых руд используют другие виды калий-натрийсодержащего сырья.
Известен способ извлечения хлористого калия из калий-натрийсодержащего сырья, представляющего собой отходы и промежуточные продукты флотационного обогащения сильвинитовых руд, включающий выщелачивание сырья при 100-105°С, осветление суспензии, выпаривание осветленного раствора с отделением из раствора выделившегося хлорида натрия, выделение продукта из раствора кристаллизацией, отделение его от маточного раствора и возврат последнего на стадию выщелачивания, причем предварительно маточный раствор обрабатывают сырьем и нагревают (SU 806605 A1, C01D 3/04, 23.02.1981 - прототип).
В соответствии с примером 1 осуществления данного способа на переработку поступает 1 т твердой фазы, имеющая состав, масс. доля, %: KCl - 27,0; NaCl - 53,0; н.о. (нерастворимый остаток) -20,0 в виде суспензии, имеющей состав жидкой фазы, масс. доля, %: KCl - 10,65; NaCl - 19,49; H2O - 69,86. В результате переработки исходного сырья в соответствии со способом, предложенном в прототипе получают 0,04 т продукционного хлористого натрия, 0,253 т хлористого калия с содержанием KCl 96,2% (в пересчете на сухое вещество), а также 0,96 т промытой и уплотненной суспензии, имеющей состав, масс. доля, %: KCl - 2,75; NaCl - 49,68; н.о. -20,77; Н2О - 26,80, которая выводится из процесса.
Таким образом, при переработке 1 т твердой фазы исходного калий-натрийсодержащего сырья получают 0,96 т отходов производства в виде уплотненной суспензии глинисто-солевого шлама. Кроме указанного недостатка необходимо отметить невысокое извлечение KCl (в соответствии с приведенным примером - 90,2%).
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение селективности разделения сырья, обеспечение комплексной безотходной технологии переработки сильвинитовых растворов различного происхождения с получением хлоридов калия и натрия в виде товарных продуктов - галургического хлористого калия и поваренной соли, составы которых отвечают требования нормативной документации.
Технический результат достигается за счет того, что в способе получения хлоридов калия и натрия из калий-натрийсодержащего сырья, включающем выпаривание растворов до насыщения по хлориду калия, отделение кристаллизующегося в процессе выпаривания хлорида натрия с получением поваренной соли, охлаждение горячего насыщенного по хлориду калия раствора на вакуум-кристаллизационной установке с отделением хлорида калия, нагревание сильвинитового маточного раствора, в соответствии с изобретением нагретый сильвинитовый маточный раствор выпаривают в режиме прямотока греющему пару с отделением суспензии для получения искусственного сильвинита, а оставшийся оборотный раствор объединяют с нагретым сильвинитовым маточным раствором.
Нагревание сильвинитового маточного раствора осуществляют рекуперацией тепла растворного пара вакуум-кристаллизационной установки.
В качестве калий-натрийсодержащего сырья могут быть использованы избыточные растворы сильвинитовых обогатительных фабрик, представляющие собой отходы производства; рассолы со шламохранилищ сильвинитовых обогатительных фабрик и рассолы подземного выщелачивания сильвинитовых руд.
В режиме прямотока раствор, подлежащий выпариванию, поступает в тот же корпус многокорпусной вакуум-выпарной установки, что и греющий пар, и далее вместе с кристаллизующейся твердой фазой последовательно проходит корпуса вакуум-выпарной установки, начиная от наиболее «горячего», работающего под избыточным давление, до наиболее «холодного», работающего под вакуумом, при этом температура образующейся суспензии понижается, а концентрация повышается. Продукционная суспензия разгружается из последнего корпуса, работающего под вакуумом, при температуре рабочей среды 50-65°С и может быть направлена для обезвоживания с получением целевого продукта на традиционном оборудовании - фильтрах или центрифугах. В соответствии с предлагаемым способом образующийся при этом маточный раствор, включающий фильтраты (фугаты), возвращается в начало процесса выпаривания.
При реализации предлагаемой схемы переработки сильвинитовых растворов различного происхождения (избыточные растворы сильвинитовых обогатительных фабрик, представляющие собой отходы производства; рассолы со шламохранилищ, растворы подземного выщелачивания сильвинитовых руд) отсутствуют твердые и жидкие отходы. Предлагаемая технология является безотходной и позволяет получать наряду с двумя товарными продуктами - поваренной солью высших сортов и галургическим хлористым калием с содержанием основного вещества 95-99% - также искусственный сильвинит, являющий сырьем для производства хлористого калия по традиционным флотационной, либо галургической схеме. Извлечение полезных компонентов KCl и NaCl из сильвинитовых рассолов составляет при этом 100%. Использование искусственного сильвинита наряду с рудой на действующих обогатительных фабриках позволит снизить расход руды для производства продукции.
Способ осуществляют следующим образом.
Сильвинитовые растворы подаются на вакуум-выпарную установку в режиме противотока греющему пару. Выпаривание раствора, в процессе которого в твердую фазу кристаллизуется хлорид натрия, осуществляется до насыщения по хлориду калия (степень насыщения жидкой фазы по KCl от 95% до 98%). Критерием является массовая доля KCl в суспензии, образующейся в процессе выпаривания воды из растворов, которая должна составлять от 18% до 19,5%.
Суспензию хлорида натрия в насыщенном по KCl растворе отделяют путем сгущения и фильтрации; образующийся осадок соли промывают водой при фильтрации и сушат с получением поваренной соли высших сортов.
Насыщенный по KCl раствор с температурой 95-99°С охлаждают на вакуум-кристаллизационной установке (ВКУ); при этом в твердую фазу кристаллизуется хлорид калия. Процесс охлаждения насыщенного раствора на ВКУ сопровождается испарением воды; для предотвращения кристаллизации в твердую фазу избыточного количества хлорида натрия на стадию вакуум-кристаллизации подают воду. Образующуюся суспензию хлорида калия разделяют путем сгущения и фильтрации. Кристаллизат сушат с получением хлористого калия с содержанием основного вещества 95-99%. Качество хлористого калия определяется расходом воды на стадию вакуум-кристаллизации. Маточный раствор после отделения кристаллизата хлорида калия нагревают до 60-75°С рекуперацией тепла растворного пара, образующегося при испарении воды под вакуумом.
Далее сильвинитовый маточный раствор направляют на повторную стадию выпаривания, предварительно объединив его с оставшимся после повторного выпаривания оборотным раствором. Выпаривание осуществляют на вакуум-выпарной установке в режиме прямотока греющему пару. В процессе выпаривания в твердую фазу будут кристаллизоваться хлориды калия и натрия, а также сульфат кальция. Суспензию из последнего корпуса вакуум-выпарной установки с температурой 50-65°С разделяют путем сгущения и фильтрации с получением искусственного сильвинита, который может быть использован для производства хлористого калия по флотационной, либо галургической схеме на действующих обогатительных сильвинитовых фабриках наряду с рудой.
Оборотный раствор после отделения искусственного сильвинита, насыщенный по KCl и NaCl, объединяют с нагретым сильвинитовым маточным раствором и возвращают на вторую стадию выпаривания. Повторная стадия выпаривания осуществляется в режиме так называемой «выпарки досуха».
Пример осуществления способа.
100 т сильвинитового раствора (85 м3), имеющего состав, %, массовая доля: KCl - 11,20; NaCl - 12,70; MgCl2 - 0,20; CaCl2 - 0,18; CaSO4 - 0,23; H2O - 75,49, выпаривают на вакуум-выпарной установке в режиме противотока греющему пара; при этом испаряется 41,520 т воды, в твердую фазу кристаллизуется 3,594 т NaCl. Массовая доля KCl в образующейся суспензии составляет 19,15%; степень насыщения жидкой фазы суспензии по KCl 95,5%; температура суспензии 99°С.
Суспензию хлорида натрия в насыщенном по KCl растворе сгущают в сгустителях, сгущенную суспензию фильтруют; образующийся осадок промывают 0,471 т воды. Продукт с влажностью 8% после фильтрации и промывки сушат с получением 3,407 т поваренной соли, имеющей состав, %, массовая доля: KCl - 0,64; NaCl - 99,23; MgCl2 - 0,01; CaCl2 - 0,01; CaSO4 - 0,01; H2O - 0,10. При сушке испаряется 0,293 т воды.
Слив сгустителей, фильтрат и промывные воды объединяют с получением 55,251 т раствора, имеющего температуру 95°С, к которому добавляют 3,443 т воды и направляют на стадию вакуум-кристаллизации. Охлаждение осуществляется до температуры 25°С; в процессе охлаждения испаряется 4,780 т воды и кристаллизуется 6,062 т твердой фазы, имеющий состав, %, массовая доля: KCl - 99,90; NaCl - 0,10.
Продукционную суспензию сгущают в гидроциклонах и обезвоживают на центрифугах до влажности 4%. Кристаллизат сушат с получением 5,877 т хлористого калия, имеющего состав, %, массовая доля: KCl - 98,54; NaCl - 1,28; MgCl2 - 0,03; CaCl2 - 0,02; CaSO4 - 0,03; H2O - 0,10. При сушке испаряется 0,239 т воды.
Выход продукционного хлористого калия составляет 69,1 кг с 1 м3 рассола, что в ~1,4 раз выше, чем в известном аналоге - 49,4 кг при такой же конечной температуре охлаждения 25°С.
Слив гидроциклонов и фугат центрифуг объединяют с маточным раствором и направляют для рекуперации тепла растворного пара вакуум-кристаллизационной установки. В процессе рекуперации тепла маточный раствор нагревается до 75°С.
47,798 т сильвинитового маточного раствора объединяют с 54,295 т оборотного раствора (слив гидроциклонов и фильтрат) и направляют для повторного выпаривания на вакуум-выпарную установку в режиме прямотока греющему пару. В процессе выпаривания испаряется 31,238 т воды и кристаллизуется 15,563 т твердой фазы, имеющей состав, %, массовая доля: KCl - 35,79; NaCl - 62,72; CaSO4 - 1,49. Получаемую суспензию сгущают в гидроциклонах и фильтруют с получением 16,560 т искусственного сильвинита, имеющего состав, %, массовая доля: KCl - 32,53; NaCl - 55,82; MgCl2 - 1,20; CaCl2 - 1,08; CaSO4 - 1,37; H2O - 8,00.
Слив гидроциклонов и фильтрат в количестве 54,295 т возвращают на повторное выпаривание, объединив с 47,798 т сильвинитового маточного раствора.

Claims (3)

1. Способ получения хлоридов калия и натрия из калий-натрийсодержащего сырья, включающий выпаривание сильвинитовых растворов до насыщения по хлориду калия, отделение кристаллизующегося в процессе выпаривания хлорида натрия с получением поваренной соли, охлаждение горячего насыщенного по хлориду калия раствора на вакуум-кристаллизационной установке с отделением хлорида калия, нагревание сильвинитового маточного раствора, отличающийся тем, что нагретый сильвинитовый маточный раствор выпаривают в режиме прямотока греющему пару с отделением суспензии для получения искусственного сильвинита, а оставшийся оборотный раствор объединяют с нагретым сильвинитовым маточным раствором.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагревание сильвинитового маточного раствора осуществляют рекуперацией тепла растворного пара вакуум-кристаллизационной установки.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве калий-натрийсодержащего сырья могут быть использованы избыточные растворы сильвинитовых обогатительных фабрик, представляющие собой отходы производства, рассолы со шламохранилищ сильвинитовых обогатительных фабрик и рассолы подземного выщелачивания сильвинитовых руд.
RU2022120162A 2022-07-21 Способ получения хлоридов калия и натрия из калий-натрийсодержащего сырья RU2792270C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2792270C1 true RU2792270C1 (ru) 2023-03-21

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2831479C1 (ru) * 2024-06-05 2024-12-09 Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Ресурс Групп" Способ селективного извлечения хлорида калия и хлорида натрия из водных рассолов сильвинитовых пород

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU806605A1 (ru) * 1975-10-08 1981-02-23 Всесоюзный Научно-Исследовательскийи Проектный Институт Галургии Способ извлечени хлористогоКАли
SU1421406A1 (ru) * 1987-02-02 1988-09-07 Белорусский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии Способ переработки высокоглинистых калийных руд
RU2062255C1 (ru) * 1993-09-03 1996-06-20 Акционерное общество "Уралкалий" Способ получения хлоридов калия и натрия
CN113956079A (zh) * 2021-12-09 2022-01-21 中国科学院青海盐湖研究所 一种细粒高钠光卤石生产高品位农用氯化钾的方法
CN114735722A (zh) * 2022-03-11 2022-07-12 苏州乔发环保科技股份有限公司 一种富钾低钠分盐资源化工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU806605A1 (ru) * 1975-10-08 1981-02-23 Всесоюзный Научно-Исследовательскийи Проектный Институт Галургии Способ извлечени хлористогоКАли
SU1421406A1 (ru) * 1987-02-02 1988-09-07 Белорусский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии Способ переработки высокоглинистых калийных руд
RU2062255C1 (ru) * 1993-09-03 1996-06-20 Акционерное общество "Уралкалий" Способ получения хлоридов калия и натрия
CN113956079A (zh) * 2021-12-09 2022-01-21 中国科学院青海盐湖研究所 一种细粒高钠光卤石生产高品位农用氯化钾的方法
CN114735722A (zh) * 2022-03-11 2022-07-12 苏州乔发环保科技股份有限公司 一种富钾低钠分盐资源化工艺

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2831479C1 (ru) * 2024-06-05 2024-12-09 Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Ресурс Групп" Способ селективного извлечения хлорида калия и хлорида натрия из водных рассолов сильвинитовых пород
RU2841813C1 (ru) * 2024-10-18 2025-06-17 Общество с ограниченной ответственностью "Петрохим" Способ извлечения хлорида кальция из рассолов хлоридно-кальциевого и хлоридно-магниевого типа
RU2844067C1 (ru) * 2024-11-18 2025-07-25 Публичное акционерное общество "Уралкалий" (ПАО "Уралкалий") Способ переработки калий-натрийсодержащих рассолов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6770676B2 (ja) リチウムの回収方法
US3528767A (en) Production of potassium chloride,potassium sulfate and sodium sulfate from brines and the like containing potassium,chloride and sulfate
CA1129174A (en) Process for recovery of chemicals from saline water
CN102491372B (zh) 一种光卤石反浮选尾矿生产氯化钾的方法
CN105439184A (zh) 一种纯碱生产蒸氨废液资源化利用方法及制备系统
US7041268B2 (en) Process for recovery of sulphate of potash
NO801737L (no) Fremgangsmaate for oppkonsentrering og rensing av mgcl2-lut
US2687339A (en) Process for the treatment of liquors to recover potassium and magnesium values
JP4516023B2 (ja) 硫酸カリの回収方法
US3634041A (en) Method for the production of potassium sulfate from potassium-containing double salts of magnesium sulfate
MX2012000137A (es) Proceso para produccion de nitrato de potasion de calidad comercial de polihalita.
RU2792270C1 (ru) Способ получения хлоридов калия и натрия из калий-натрийсодержащего сырья
RU2844067C1 (ru) Способ переработки калий-натрийсодержащих рассолов
US4334885A (en) Production of potassium chloride from langbeinite
RU2062255C1 (ru) Способ получения хлоридов калия и натрия
US2804371A (en) Recovery of potash values from brines
CN102432042B (zh) 利用复杂硝酸盐型卤水直接生产成品硝酸钾的方法
RU2470862C1 (ru) Способ получения поваренной соли из естественного подземного рассола
RU2792267C1 (ru) Способ получения обогащенного карналлита
RU2056355C1 (ru) Способ получения поваренной соли
US8871170B2 (en) Polyhalite IMI process for KNO3 production
SU806605A1 (ru) Способ извлечени хлористогоКАли
RU2819829C1 (ru) Способ получения хлористого кальция из рассолов хлоркальциевого типа
US1794552A (en) Process of recovering salts from minerals
RU2813062C1 (ru) Способ получения хлористого калия из рассолов хлоридно-кальциевого типа