способ получения обеспыленного хлористого калия

Формула изобретения

Способ получения обеспыленного хлористого калия, включающий обработку последнего флотореагентом, обезвоживание, сушку и обработку хлористого калия реагентом-пылеподавителем, отличающийся тем, что перед обезвоживанием в процессе флотации суспензию хлористого калия обрабатывают водной эмульсией твердых парафинов при расходе парафина 10 - 100 г/т КСl.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии получения обеспыленного хлористого калия обработкой реагентами-пылеподавителями и может быть использовано при производстве калийных удобрений.

Технология получения обеспыленного хлористого калия предусматривает выделение хлористого калия из руды флотационным способом, обезвоживание, сушку и обработку продукта реагентами-пылеподавителями.

В качестве реагентов-пылеподавителей известно применение парафинсодержащих нефтепродуктов [1].

Недостатком способа является большой расход парафинсодержащих нефтепродуктов (от 200 до 1000 г/т продукта), обуславливающий высокое содержание на хлористом калии водонерастворимых органических примесей, что вызывает трудности при использовании хлористого калия при производстве сложных удобрений (хлористый калий для производства сложных удобрений не должен содержать водонерастворимых органических примесей более 150 г/т).

Наиболее эффективными пылеподавителями, наличие которых на хлористом калии не препятствует использованию KCl при производстве сложных удобрений, являются водорастворимые органические пылеподавители - полиэтиленгликоли (ПЭГ), представленные смесью ди-, три-, тетра-, пентаэтиленгликоля [2].

Недостатком способа является большой расход пылеподавителя 3 - 10 кг/т продукта. С учетом высокой стоимости полиэтиленгликолей такой расход пылеподавителя приводит к значительным затратам на обработку готовой продукции.

Повышенный расход ПЭГ в значительной степени обусловлен ухудшением закрепления гидрофильных органических реагентов-пылеподавителей на хлористом калии, получаемом флотационным способом, вследствие наличия на его поверхности гидрофобного покрытия, образуемого в процессе обработки хлористого калия реагентами-собирателями. Образование гидрофобного сорбционного слоя на поверхности флотируемого минерала является необходимым условием для закрепления минеральных частиц на пузырьках воздуха и извлечения их флотацией в пенный продукт.

Задачей изобретения является разработка способа получения обеспыленного хлористого калия, позволяющего снизить затраты на обработку хлористого калия реагентами-пылеподавителями и улучшить потребительские свойства калийных удобрений.

Поставленная задача достигается путем обработки суспензии хлористого калия эмульсией твердых парафинсодержащих продуктов (парафинов) в количестве 10 - 100 г/т KCl, перед обезвоживанием последующей обработкой хлористого калия водорастворимыми органическими реагентами-пылеподавителями (например, полиэтиленгликолями и др.).

Обработка хлористого калия эмульсией твердого парафина с суспензией обеспечивает равномерное распределение парафина по поверхности частиц хлористого калия с образованием на их поверхности смешанного адсорбционного слоя реагент-собиратель (амин)-парафин. В процессе последующей сушки при температуре 100 - 150^oC происходит эффективная совместная возгонка амина вместе с парафином, т.е. значительно уменьшается гидрофобность поверхности хлористого калия, улучшаются условия закрепления на KCl гидрофильного органического реагента-пылеподавителя (ПЭГ и др. ) и снижается его расход в 2 - 3 раза. Одновременно с этим уменьшение содержания амина на готовом продукте улучшает потребительские свойства хлористого калия.

Введение эмульсии парафинов в цикл флотации не оказывает отрицательного влияния на флотируемость хлористого калия.

Предложенный способ испытан на лабораторной установке по получению хлористого калия флотационным способом из руды Второго Березниковского калийного рудоуправления АО "Уралкалий".

Пример 1. Аналог. Хлористый калий флотировался из калийных руд 1%-ным водным раствором амина C₁₇-C₂₀ при расходе амина 300 г/т хлористого калия, обезвоживался фильтрованием, сушился при температуре 130^oC и обрабатывался водонерастворимым органическим реагентом-пылеподавителем - расплавом твердого парафина.

Готовый продукт анализировался на содержание амина, парафина и пылимость (в соответствии с ТУ 113-1340-90. Калий хлористый непылящий).

Пример 2. Прототип. Хлористый калий флотировался из руды, обезвоживался и сушился в условиях, соответствующих условиям примера 2 и обрабатывался водорастворимым органическим пылеподавителем-полиэтиленгликолем. Готовый продукт анализировался на содержание амина и пылимость.

Пример 3. Предлагаемый способ. Хлористый калий флотировался из калийных руд 1%-ным водным раствором амина C₁₇-C₂₀ при расходе амина 300 г/т хлористого калия. Дополнительно в цикле флотации суспензия хлористого калия обрабатывалась водной эмульсией твердых парафинов. Полученный хлористый калий обезвоживался фильтрованием, сушился при 130^oC и обрабатывался водорастворимым органическим реагентом-пылеподавителем - полиэтиленгликолем.

Готовый продукт анализировался на содержание амина, парафина и пылимость.

В качестве твердых парафинов использовались парафины с температурой плавления не менее 42 - 45^oC и содержание высококипящих фракций с температурой кипения 320^oC и выше, не менее 95% (ГОСТ. Парафины твердые нефтяные 23683-89).

Результаты проведенных испытаний представлены в таблице.

Как видно из представленных результатов, предлагаемая комбинированная обработка хлористого калия позволяет при расходе парафина 10 - 100 г/т снизить затраты на производство обеспыленного хлористого калия за счет уменьшения расхода водорастворимого органического пылеподавителя в 2 - 3 раза и повысить потребительские качества хлористого калия вследствие уменьшения содержания на хлористом калии водонерастворимых органических примесей (амина и парафина) в соответствии с требованиями предприятий по производству сложных удобрений.

Предложенный способ получения обеспыленного хлористого калия целесообразно применять на калийных флотационных фабриках АО "Уралкалий"; реализация его не требует значительных затрат.

На Втором калийном производственном рудоуправлении АО "Уралкалий" ведутся промышленные испытания предлагаемого способа.

Положительный эффект предложенного способа комбинированной обработки хлористого калия путем обработки суспензии KCl водной эмульсией парафинов перед обезвоживанием и сушкой хлористого калия и последующей обработки высушенного KCl водорастворимыми реагентами-пылеподавителями не основывается на использовании пылеподавляющих свойств парафинов, так как в процессе сушки KCl весь парафин удаляется с поверхности хлористого калия.

Положительный эффект предложенного способа объясняется тем, что при обработке водной эмульсией парафинов суспензии флотационного хлористого калия парафин равномерно распределяется по поверхности хлористого калия с образованием смешанной адсорбционной пленки парафин-амин. Эта пленка в процессе сушки эффективно удаляется с поверхности KCl, причем наряду с полным удалением парафинов увеличивается степень удаления амина с KCl. Как следствие этого, уменьшается содержание органических веществ на высушенном хлористом калии (с 170 - 200 до 53 - 133 г/т продукта - см. таблицу) и улучшаются условия закрепления на нем водорастворимых реагентов-пылеподавителей, и, как следствие, - уменьшается расход последних с одновременным повышением эффективности их пылеподавляющего действия.

Таким образом, положительный эффект от обработки флотационного хлористого калия перед его обезвоживанием эмульсией парафинов обусловлен не использованием пылеподавляющих свойств парафинов, а усилием в присутствии парафинов удаления аминов с хлористого калия в процессе его сушки и улучшения закрепления на поверхности KCl водорастворимых органических реагентов-пылеподавителей, и повышения за счет этого их пылеподавляющего действия, и снижения расхода пылеподавителя.