способ обогащения необработанной соли

Формула изобретения

1. Способ обогащения необработанной соли, в котором необработанную соль охлаждают в среде насыщенного водного раствора хлорида натрия до температуры ниже температуры превращения безводного хлорида натрия в двуводный хлорид натрия, в результате охлаждения получают порошковую пульпу, содержащую кристаллы хлорида натрия, отличающийся тем, что необработанную соль перед охлаждением подвергают измельчению и после охлаждения проводят гранулометрическое фракционирование порошка, содержащего хлорид натрия, в результате которого получают тонкую гранулометрическую фракцию и грубую гранулометрическую фракцию, содержащую обогащенную соль.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед началом гранулометрического фракционирования порошка, содержащего хлорид натрия, порошковую пульпу, содержащую кристаллы хлорида натрия, подогревают до температуры, превышающей температуру превращения безводного хлорида натрия в двуводный хлорид натрия.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что насыщенный водный раствор хлорида натрия содержит отделенный от указанной порошковой пульпы маточный раствор.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что гранулометрическое фракционирование порошка, содержащего хлорид натрия, включает в себя грохочение или отмучивание.

5. Способ по любому из пп. 1, 3 и 4, отличающийся тем, что гранулометрическое фракционирование включает в себя отмучивание, проводимое в псевдоожиженном слое кристаллов хлорида натрия при температуре, превышающей названную выше температуру превращения безводного хлорида натрия в двуводный хлорид натрия.

6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что измельчение задается таким, чтобы средний диаметр полученных при измельчении частиц необработанной соли был меньше среднего диаметра кристаллов хлорида натрия в порошке, содержащем хлорид натрия.

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что гранулометрическое фракционирование задается таким образом, чтобы тонкая и грубая гранулометрические фракции имели диаметр отверстия, практически равный среднему диаметру частиц необработанной соли после ее измельчения.

8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что полученная при измельчении необработанная соль подвергается гранулометрической сепарации с получением тонкой гранулометрической фракции, которую охлаждают в среде насыщенного водного раствора хлорида натрия, и грубой гранулометрической фракции, которую удаляют.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что диаметр отверстия при гранулометрическом фракционировании порошка, содержащего хлорид натрия, меньше диаметра отверстия при гранулометрической сепарации, полученной после измельчения рядовой соли, не более чем на 20%.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что диаметр отверстия при гранулометрической сепарации, полученной после измельчения соли, составляет не более 100 мкм, причем диаметр отверстия при гранулометрическом фракционировании порошка составляет, по меньшей мере, 100 мкм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу обогащения необработанной соли.

Оно касается, в частности, способа получения обогащенной хлоридом натрия соли достаточной чистоты из необработанной соли для использования в промышленном производстве или пищевой промышленности.

Соль промышленного назначения и пищевую соль обычно получают из минеральной соли, которую добывают в естественном твердом состоянии из земной коры (каменная соль), а также выпариванием природных солоноватых вод, таких как морская вода или вода соленых озер. Необработанная минеральная соль содержит обычно более 80 мас.% (как правило, более 90 мас.%) хлорида натрия. В необработанной минеральной соли хлорид натрия содержит примеси, в частности соли кальция, магния и калия (обычно сульфаты и/или хлориды), а также окислы железа. Такие примеси загрязняют необработанную минеральную соль, которая в большинстве случаев предназначена для использования в промышленном производстве и пищевой промышленности.

В патенте США 3655333 предложен способ получения хлорида натрия высокой чистоты из необработанной соли, согласно которому необработанную соль диспергируют в насыщенном растворе хлорида натрия, полученную водную суспензию охлаждают до температуры ниже 0^oС с целью кристаллизации двуводного хлорида натрия, собирают кристаллы двуводного хлорида натрия и промывают их чистым водным раствором хлорида натрия. В этом известном способе промывка кристаллов двуводного хлорида натрия является трудоемкой операцией, не гарантирующей эффективность. Способ предусматривает использование чистого водного раствора хлорида натрия, который затем выбрасывается, что приводит к потерям и повышает стоимость производимого хлорида натрия.

Изобретение ставит своей целью устранение отмеченных недостатков известного, описанного выше способа путем создания нового способа получения хлорида натрия высокой степени чистоты из необработанной соли без необходимости промывки кристаллов.

Следовательно, изобретение касается способа обогащения необработанной соли, в котором необработанную соль охлаждают в насыщенном водном растворе хлорида натрия до температуры ниже температуры перехода безводного хлорида натрия и двуводного хлорида натрия, с получением в результате охлаждения порошковой пульпы, содержащей кристаллы хлорида натрия, способ отличается тем, что необработанную соль перед охлаждением измельчают, порошок подвергают гранулометрическому фракционированию, при котором получают тонкую гранулометрическую фракцию и грубую гранулометрическую фракцию, содержащую обогащенную соль.

Необработанная соль, используемая в способе согласно изобретению, представляет собой твердое вещество, состоящее из хлорида натрия и примесей, находящееся в естественном состоянии (соль минерального происхождения) или являющееся остатком промышленного производства. Каменная соль и морская соль, получаемая солнечным выпариванием морской воды, а также соль, получаемая выпариванием рассолов, образовавшихся при растворении каменной соли в массиве месторождения, являются примерами необработанной соли минерального происхождения. Другим примером необработанной соли, на которую распространяется изобретение, является соль, образуемая в виде остатка при способах очистки, содержащих хлористый водород дымовых газов с помощью бикарбоната натрия [SOLVAY (акционерное общество), брошюра Br 1566a-B-1-0396]. Весовое содержание необработанной соли в хлориде натрия превышает, как правило, 80%, обычно составляет, по меньшей мере, 90% (часто, по меньшей мере, 95%).

В способе согласно изобретению измельчение необработанной соли осуществляют при температуре, превышающей температуру превращения безводного хлорида натрия в двуводный гидрат натрия, таким образом, чтобы в соли после ее измельчения хлорид натрия присутствовал в виде кристаллов безводного хлорида натрия. Дробление проводится, как правило, при температуре окружающей среды. Полученная после дробления необработанная соль охлаждается до температуры, лежащей ниже температуры перехода безводного хлорида натрия в двуводный хлорид натрия. Охлаждение соли проводится с целью перекристаллизации хлорида натрия в двуводный хлорид натрия. Соль охлаждают в насыщенном водном растворе хлорида натрия. Для этой цели могут применяться различные варианты осуществления способа. Согласно первому варианту водный раствор хлорида натрия применяют при температуре окружающей среды, необработанную соль вводят в него при температуре окружающей среды и полученную водную суспензию охлаждают ниже температуры упомянутого выше перехода.

В другом варианте, в котором необработанная соль находится при температуре окружающей среды, сначала охлаждают насыщенный водный раствор хлорида натрия до температуры ниже упомянутой температуры перехода, а затем необработанную соль вводят в холодный раствор. Температуру охлаждения измельченной необработанной соли выбирают таким образом, чтобы перекристаллизация безводного хлорида натрия в двуводный хлорид натрия в насыщенном водном растворе хлорида натрия протекала в течение технически и экономически приемлемого времени. На практике охлаждение измельченной необработанной соли проводят до температуры, лежащей на 2^oС (предпочтительно, по меньшей мере, на 5^oС) ниже указанной выше температуры перехода. Поэтому охлаждение необработанной соли в насыщенном растворе хлорида натрия проводится, как правило, при температуре ниже -2^oС и нормальном атмосферном давлении, при этом особо рекомендуются температуры от -5 до -15^oС.

В результате охлаждения получают пульпу из воды и порошка, содержащую кристаллы хлорида натрия. Согласно изобретению упомянутый порошок подвергают гранулометрическому фракционированию. В варианте осуществления изобретения до начала гранулометрического фракционирования порошка указанную пульпу подогревают до температуры, превышающей упомянутую выше температуру перехода, для перекристаллизации безводного хлорида натрия. В этом варианте осуществления способа согласно изобретению температуру нагрева пульпы выбирают с таким расчетом, чтобы перекристаллизация двуводного хлорида натрия в безводный хлорид натрия протекала в течение технически и экономически приемлемого промежутка времени. На практике пульпу нагревают до температуры, превышающей более чем на 2^oС (предпочтительно, по меньшей мере, на 5^oС), указанную выше температуру перехода. Следовательно, нагрев пульпы проводится, как правило, до температуры свыше ^oС при нормальном атмосферном давлении, причем особо рекомендуются температуры от 5 до 15^oС.

В настоящем описании изобретения выражение "порошок, содержащий кристаллы хлорида натрия", одинаково означает порошок, содержащий кристаллы безводного хлорида натрия, и порошок, содержащий кристаллы двуводного хлорида натрия, в зависимости от того, применяется или нет упомянутый выше вариант осуществления способа.

Согласно изобретению предпочтительно применять данный вариант осуществления в том случае, когда в качестве подвергаемого гранулометрическому фракционированию порошка используется порошок из кристаллов безводного хлорида натрия.

В способе согласно изобретению условия проведения измельчения, с одной стороны, и охлаждения, с другой стороны, регулируются таким образом, чтобы средний диаметр частиц измельченной необработанной соли был меньше среднего диаметра кристаллов хлорида натрия в порошковой пульпе, получаемой после охлаждения.

Средний диаметр частиц необработанной соли (соответственно кристаллов хлорида натрия) определяется следующим математическим соотношением:



где d - средний диаметр,

n_i - весовая частота повтора частиц необработанной соли (соответственно кристаллов хлорида натрия) диаметром d_i, причем диаметры d_i определяются просеиванием в соответствии со стандартом Французской ассоциации стандартов (AFNOR).

В способе согласно изобретению гранулеметрическое фракционирование имеет своей целью разделение частиц порошковой пульпы на две разные гранулометрические фракции (грубую гранулометрическую фракцию, содержащую обогащенную соль, и тонкую гранулометрическую фракцию, содержащую большую часть примесей необработанной соли). Гранулометрическое фракционирование задается таким образом, чтобы диаметр отверстия двух гранулометрических фракций был существенно равен среднему диаметру кристаллов хлорида натрия в порошковой пульпе, причем диаметром отверстия, согласно определению, является диаметр отверстия стандартного сита для гранулометрического замера (согласно стандарту AFNOR), через которое проходит вся тонкая гранулометрическая фракция и при котором задерживается вся грубая гранулометрическая фракция. Для повышения степени чистоты обогащенной соли можно выбрать диаметр отверстия, превышающий средний диаметр кристаллов в порошковой пульпе. При прочих равных условиях степень чистоты обогащенной соли тем выше (содержание хлорида натрия в ней тем выше), чем больше упомянутый диаметр отверстия. При этом потеря хлорида натрия в тонкой гранулометрической фракции тем больше, чем значительнее расхождение между этими диаметрами. Напротив, можно также выбрать диаметр отверстия, который несколько меньше среднего диаметра кристаллов хлорида натрия, это - в том случае, когда требуется сократить потери хлорида натрия, однако такое сокращение достигается в ущерб чистоте обогащенной соли. Оптимальный диаметр отверстия необходимо, следовательно, определять в каждом конкретном случае, сочетая требуемую степень чистоты соли и допустимую потерю хлорида натрия. Как правило, хорошие результаты достигаются в том случае, когда полученные при измельчении частицы необработанной соли имеют средний диаметр менее 200 мкм, предпочтительно менее 150 мкм. Хотя теоретически не существует нижнего предела среднего диаметра частиц измельченной необработанной соли, на практике, по соображениям экономичности и с целью предупреждения отрицательного воздействия на результаты способа, отсутствует заинтересованность в слишком тонком измельчении. Поэтому на практике выгодно, чтобы полученная после измельчения необработанная соль имела средний диаметр частиц более 25 мкм, предпочтительно более 50 мкм. Рекомендуются средние диаметры от 100 до 150 мкм. Положительные результаты получают в том случае, когда средний диаметр частиц необработанной соли после измельчения составляет в значительной степени от 100 до 150 мкм, причем диаметр отверстия составляет от 80 до 150 мкм, предпочтительно равен по меньшей мере 100 мкм.

Гранулометрическое фракционирование порошка пульпы может проводиться любым известным приемлемым средством. Согласно первому варианту осуществления изобретения пульпу фильтруют или подвергают декантации с целью извлечения порошка, который затем сушат и просеивают. В другом предпочтительном варианте осуществления гранулометрическое фракционирование порошка проводят посредством отмучивания пульпы. Отмучивание представляет собой хорошо известный прием гранулометрического анализа ("Измерение размера частиц", Terence Alien, Chapman and Hall, Лондон, 1974 г., стр. 250-263).

В предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению измельчение необработанной соли сопровождается гранулометрической сепарацией, при которой измельченная соль разделяется на тонкую гранулометрическую фракцию, которую после получения охлаждают в среде водного раствора хлорида натрия, и на грубую гранулометрическую фракцию, которую удаляют или возвращают на доизмельчение. В этом варианте осуществления способа согласно изобретению желательно, чтобы диаметр отверстия при гранулометрическом фракционировании порошка, содержащего рекристаллизованный хлорид натрия, был менее диаметра отверстия разделения при гранулометрической сепарации измельченной необработанной соли не более 20% (предпочтительно не более 10%). Предпочтительно, чтобы диаметр отверстия при гранулометрическом фракционировании порошка, содержащего рекристаллизованный хлорид натрия, был равен, по меньшей мере, диаметру отверстия при гранулометрической сепарации измельченной необработанной соли. Как правило, при гранулометрической сепарации измельченной соли рекомендуется выбирать диаметр отверстия разделения менее 200 мкм. Положительные результаты достигаются в том случае, когда диаметр отверстия при гранулометрической сепарации измельченной соли составляет не более 100 мкм, при этом диаметр отверстия при гранулометрическом фракционировании порошка составляет более 80 мкм, предпочтительно равен, по меньшей мере, 100 мкм.

В другом предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению маточный раствор пульпы, получаемый после сепарации порошка, используется для восстановления насыщенного водного раствора хлорида натрия, применяемого для охлаждения измельченной необработанной соли. В таком варианте осуществления способа согласно изобретению желательно подвергнуть маточный раствор очистке для удаления по меньшей мере одной фракции растворенных примесей. На практике количество удаляемой фракции практически равно молярному количеству примесей в используемой необработанной соли. В частном случае, когда речь идет о необработанной минеральной соли (например, каменной соли), маточный раствор обычно загрязнен ионами кальция, магния и сульфатом, образуемыми основными примесями необработанной соли (сульфатом кальция, полигалитом). В этом частном случае очистка маточного раствора обычно включает добавку гидроокиси натрия или кальция для кристаллизации и осаждения магния в виде гидроокиси магния, а также добавку хлорида кальция для кристаллизации и осаждения ионов сульфата в виде гипса. Соответствующие количества гидроокисей натрия или кальция и хлорида кальция почти равны количествам, необходимым для осаждения ионов кальция, магния и сульфата в используемой необработанной соли.

Как указано выше, предпочтительно согласно изобретению перерекристаллизовать двуводный хлорид натрия в безводный хлорид натрия до начала гранулометрического фракционирования порошка пульпы. В частном случае такого предпочтительного варианта осуществления способа согласно изобретению перекристаллизацию двуводного хлорида натрия в безводный хлорид натрия проводят в кристаллизаторе, в котором одновременно осуществляют гранулометрическую классификацию с получением двух гранулометрических классов и удаление наиболее тонкого класса крупности из этих обоих классов. В этом частном случае варианта осуществления способа согласно изобретению диаметр отверстия двух гранулометрических классов приблизительно равен среднему диаметру кристаллов перекристаллизованного безводного хлорида натрия.

В описываемом ниже частном варианте рекристаллизация и одновременная гранулометрическая классификация предпочтительно проводятся в псевдоожиженном слое кристаллов хлорида натрия при температуре, лежащей ниже упомянутой выше температуры перехода (в случае кристаллизации двуводного хлорида натрия) или при температуре, превышающей названную выше температуру перехода (в случае кристаллизации безводного хлорида натрия). В результате прохождения через псевдоожиженный слой содержащийся в пульпе хлорид натрия рекристаллизуется с образованием двуводного хлорида натрия или безводного хлорида натрия в зависимости от температуры слоя. Псевдоожижение слоя регулируется таким образом, чтобы содержащийся в пульпе порошок распределялся на две гранулометрические фракции, из которых одна фракция (грубая) собирается в нижней части слоя, а другая (тонкая) увлекается в верхнюю часть, за пределы слоя. В этом варианте осуществления способа согласно изобретению псевдоожижение кристаллов слоя осуществляется восходящей циркуляцией пульпы, проходящей через слой. В варианте с целью упрощения псевдоожижения слоя предпочтительно разбавлять пульпу насыщенным водным раствором хлорида натрия. В этом варианте осуществления изобретения водный раствор, используемый для разбавления пульпы, представляет собой предпочтительно водный раствор, отделяемый от тонкой гранулометрической фракции, полученной в верхней части слоя.

Особенности и подробности изобретения приводятся ниже в описании приложенных чертежей, являющихся схемами оборудования для некоторых вариантов осуществления способа согласно изобретению.

На фиг.1 показана схема установки для реализации первого варианта осуществления способа согласно изобретению.

На фиг.2 показана схема установки для реализации второго варианта осуществления способа согласно изобретению.

На фиг.3 представлена часть варианта выполнения установки на фиг.2.

На фиг. 4 представлена часть другого варианта выполнения установки на фиг.2.

На приведенных чертежах использованы одинаковые позиции для обозначения одинаковых элементов.

В изображенной на фиг.1 установке необработанная соль 1 (например, каменная соль) вводится в дробилку 2, из которой затем извлекают измельченную необработанную соль 3. Измельченная необработанная соль 3 направляется на грохот 4, на котором производится ее разделение на две гранулометрические фракции 5 и 6. Грохот 4 выбран таким образом, чтобы диаметр отверстия для двух гранулометрических фракций составлял, в основном, 100 мкм. Грубую гранулометрическую фракцию 5 возвращают в дробилку 2, а тонкую гранулометрическую фракцию 6 подают в кристаллизационную камеру 1. Кристаллизационная камера 7 подпитывается насыщенным водным раствором 8 хлорида натрия, поступающим из холодильника 18, в котором он охлаждается до температуры, лежащей ниже температуры перехода безводного хлорида натрия в двуводный хлорид натрия (например, до температуры от -5 до -10^oС). В кристаллизационной камере 1 твердая соль 6 диспергируется в холодном растворе 8, в результате происходит перекристаллизация безводного хлорида натрия в двуводный хлорид натрия. Из кристаллизационной камеры 7 извлекают водную порошковую пульпу 9, содержащую кристаллы двуводного хлорида натрия. Пульпу 9 направляют на калиброванное сито 10, на котором порошок разделяется на две гранулометрические фракции 11 и 12, причем диаметр отверстия составляет около 100 мкм. Грубая надрешетная гранулометрическая фракция 11 содержит соль, обогащенную (двуводным), хлоридом натрия. Ее направляют в подогреватель 13, в котором происходит ее подогрев до температуры окружающей среды, в результате происходит перекристаллизация двуводного хлорида натрия в безводный хлорид натрия. Полученная в подогревателе 13 обогащенная соль 14 подается в сушильную установку (не показана).

Пульпа 12, собираемая под калиброванным ситом 10, содержит тонкую гранулометрическую фракцию порошка, состоящую, в основном, из примесей соли. Ее направляют на фильтр 15 для отделения твердой фракции 16 и маточного раствора 17.

Маточный раствор 17 загрязнен растворенными примесями, в частности сульфатом натрия и сульфатом магния, обусловленными полигалитом каменной соли. Его направляют в камеру очистки 36, где в него добавляют гидроокись натрия 44 и хлорид кальция 45. Из камеры очистки 36 извлекают, с одной стороны, осадок 46 гидроокиси магния и двуводный сульфат кальция, который удаляют, и, с другой стороны, водный раствор хлорида натрия 47, который вводят в водный раствор 8 за холодильником 18.

В установке на фиг.2 холодильник 18 встроен в кристаллизационную камеру 7. Установка содержит, кроме того, смесительную камеру 19, расположенную за кристаллизационной камерой 7. В смесительную камеру 19 подают при температуре окружающей среды тонкую фракцию 6 необработанной соли и насыщенный водный раствор хлорида натрия 8. Из смесительной камеры 19 получают по существу однородную суспензию 20 при температуре окружающей среды, которую в таком состоянии вводят в камеру охлаждения и рекристаллизации 7-18. В последней водная суспензия 20 охлаждается ниже температуры перехода безводного хлорида натрия в двуводный хлорид натрия. Из камеры 7-18 извлекают пульпу 9 с кристаллами двуводного хлорида натрия, которую вводят в нагревательную камеру 21, где происходит ее нагрев до температуры, близкой к температуре окружающей среды. В камере 21 содержащийся в пульпе двуводный хлорид натрия перекристаллизуется в безводный хлорид натрия, получают пульпу 22 с кристаллами безводного хлорида натрия. Пульпу 22 подают в верхнюю часть колонны 23 отмучивания, в которой ее подвергают воздействию восходящего водного потока 24 и водного раствора, существенно насыщенного хлоридом натрия. Скорость потока отмучивания 24 регулируется таким образом, чтобы разделить содержащийся в пульпе порошок на две разные гранулометрические фракции, диаметр частиц которых по существу равен 100 мкм. В головной части колонны 23 получают долю 25 пульпы, содержащую тонкую гранулометрическую фракцию порошка, а в основании колонны - долю 26 пульпы, содержащую грубую гранулометрическую фракцию порошка. Долю 26 обрабатывают на фильтре 27, на котором получают обогащенную соль 28, направляемую в сушильное устройство (не показано), и маточный раствор 29.

Долю 25 пульпы, содержащую тонкую фракцию, обрабатывают на фильтре 15 с целью отделения твердой фракции 16 и маточного раствора 17.

Маточные растворы 17 и 29 загрязнены растворенными примесями, в частности сульфатом натрия и сульфатом магния, привнесенными полигалитом каменной соли. Они собираются в камере очистки 36, где в них вводят гидроокись натрия 44 и хлорид кальция 45. В камере очистки 36 получают, с одной стороны, удаляемый осадок 46 гидроокиси магния и двуводного сульфата кальция и, с другой стороны, водный раствор хлорида натрия, одна часть 47 которого используется в водном растворе 8 и вторая часть 38 которого направляется в поток 24 отмучивания.

В варианте (не показан) установки на фиг.2 маточные растворы 17 и 29, в том виде, в каком они присутствуют, подаются в смесительную камеру 19, минуя камеру очистки 36, затем в смесительную камеру 19 вводят реактивы 44 и 45.

На фиг. 3 представлена часть модифицированного варианта выполнения установки на фиг.2. В этом модифицированном варианте нагревательная камера 21 содержит гранулометрический классификатор, содержащий, например, схематически показанное сито 39. В такой модифицированной установке непрерывно получают фракцию 40 в процессе кристаллизации, пропуская ее через сито 39 с целью задержания в камере 21 перекристаллизованных кристаллов безводного хлорида натрия. Ниже грохота 39, на фильтре 41 обрабатывается фракция 40 с целью отделения от нее твердых тонких частиц 42, которые затем удаляют или возвращают в дробилку 2, и водный раствор 43, повторно направляемый в камеру 21. В установке на фиг.3 сито 39 выбрано таким образом, чтобы его диаметр отверстия приблизительно был равен диаметру отверстия в колонне отмучивания 23. Такая установка согласно изобретению позволяет уменьшать количество очень тонких частиц примесей в камере 21, способных образовывать зародыши, мешающей кристаллизации безводного хлорида натрия. Таким образом, она способствует повышению степени чистоты обогащенной соли 28.

На фиг.4 представлена часть другого модифицированного варианта выполнения установки на фиг.2. В этом модифицированном варианте нагревательная камера 21 и колонна отмучивания 23 на фиг.2 заменены устройством (фиг.4), содержащим кристаллизатор 30 с псевдоожиженным слоем. Кристаллизатор 30 содержит над решеткой псевдоожижения 31 слой 32 кристаллов хлорида натрия, псевдоожижаемый посредством восходящего потока насыщенного водного раствора хлорида натрия 33. В технике кристаллизаторы с псевдоожиженным слоем хорошо известны (ЖИВОДОН, Массо и БЕНСИМОН (GIVAUDON, Massot, BENSTMONT), "Очерки по химическому производству", т. 1, 1960 г., Берже-Левро, г. Нанси, стр. 353-370). В кристаллизаторе 30 слой кристаллов 32 находится при температуре окружающей среды. Пульпа 9 из кристаллов двуводного хлорида натрия вводится в псевдоожиженный поток 33 и увлекается им в слой 32. В слое 32 содержащийся в пульпе двуводный хлорид натрия перекристаллизуется в безводный хлорид натрия. Скорость псевдоожиженного потока 33 регулируется таким образом, чтобы пульпа подвергалась гранулометрическому разделению посредством отмучивания так, чтобы крупные частицы осаждались на слое и отводились с участка 34 в нижней части слоя, в то время как тонкие частицы выводятся за пределы слоя и собираются в верхней части кристаллизатора в виде дисперсного материала 35, присутствующего в растворе псевдоожижения. Частицы 34 проходят обработку в сушилке (не показана) и образуют обогащенную соль. Водный дисперсный материал 35 обрабатывается на фильтре 15, из которого извлекают удаляемый осадок фильтрования 16 и маточный раствор 17, собираемый в камере очистки 36, где его очищают от магния и сульфата, как описано выше. Одна часть (47) очищенного маточного раствора повторно используется в насыщенном растворе 8 (фиг.2), другая его часть (38) подается в псевдоожиженный поток 33.

Следующие примеры служат для иллюстрации изобретения.

Пример 1

Способ согласно изобретению применили для обогащения каменной соли, добываемой на руднике в Борте, Германия. Содержание основных примесей (кальция, магния и ионов сульфата) в необработанной, добытой на руднике соли приводится ниже:

Вода: 0,122 г/кг

Кальций (выражаемый через CaSO₄): 12,38 г./кг (сухая соль)

Магний (выражаемый через MgSO₄): 1,44 г/кг (сухая соль)

Ионы SO₄ (выражаемые через Na₂SO₄) после вычета MgSO₄ и CaSO₄): 2,77 г/кг (сухая соль)

Прочие нерастворимые примеси: 0,68 г/кг (сухая соль)

Хлорид натрия: 982,73 г/кг (сухая соль)

Соль измельчали, затем подвергали грохочению для удаления гранулометрических фракций крупностью более 100 мкм. Выделяли гранулометрическую фракцию крупностью менее 100 мкм (подрешетный продукт) и вводили в процесс согласно изобретению. Для этой цели часть соли растворяли в воде таким образом, чтобы образовался насыщенный водный раствор хлорида натрия. После фильтрации раствора, для удаления из него нерастворимых веществ, в нем диспергировали другую часть соли, масса которой по существу составляла 1/9 от массы раствора. Полученную пульпу гомогенизировали размешиванием при температуре окружающей среды, затем ее вводили в камеру с термостатом, где последовательно охлаждали до температуры около -10^oС в течение времени, достаточного для полной перекристаллизации безводного хлорида натрия в двуводный хлорид натрия. После этого постепенно поднимали температуру внутри камеры до температуры окружающей среды для перекристаллизации двуводного хлорида натрия в безводный хлорид натрия. Затем пульпу извлекали из камеры и фильтровали. По окончании сушки осадок после фильтрования сушили, затем обрабатывали на сите с диаметром отверстия 100 мкм с целью разделения на два гранулометрических класса. Гранулометрический класс крупностью менее 100 мкм удаляли, а класс крупностью более 100 мкм использовали. Этот класс составлял 71,8% от общей массы осадка после фильтрования (масса сухого продукта). Ниже приводится его состав:

Вода: 0,165 г/кг

Кальций (выражаемый через СаSО₄): 1,8 г/кг (сухая соль)

Магний (выражаемый через МgSO₄): 0,012 г/кг (сухая соль)

Ионы SO₄: 0,064 г/кг (сухая соль)

Прочие нерастворимые примеси: 0,048 г/кг (сухая соль)

Хлорид натрия: 998,08 г/кг (сухая соль)

Отмечено, что способом достигается значительное обогащение соли, в которой массовое содержание хлорида натрия превышает 99,8%.

Пример 2

Повторили опыт из примера 1 с каменной солью, измельченной до крупности менее 100 мкм и имевшей следующее содержание ионов кальция, магния и сульфата:

Кальций - 3,84 г/кг

Магний - 0,32 г/кг

Сульфат - 11,9 г/кг

Соль подвергали той же обработке, что и в примере 1, причем охлаждение проводили до температуры -7^oС (кристаллизация двуводного хлорида натрия), нагрев происходил до температуры +7^oС (кристаллизация безводного хлорида натрия).

Соль, полученная после конечной обработки на грохоте с отверстием 100 мкм и после удаления тонкой гранулометрической фракции, анализировали для определения содержания в ней кальция, магния и ионов SO₄:

Кальций - 0,75 г/кг

Магний - 0,0 г/кг

Сульфат - 1,6 г/кг

Пример 3

В данном примере кристаллизацию безводного хлорида натрия и последующую гранулометрическую классификацию проводили в псевдоожиженном слое, описанном выше со ссылкой на фиг.4. Другие условия опыта были аналогичны условиям в примере 2. Очищенную соль анализировали с целью определения содержания в ней кальция и ионов SO₄:

Кальций - 0,21 г/кг

Сульфат - 0,9 г/кгл