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Kombiniertes Zersetzungs-Flotationsverfahren zur Herstellung hochwertiger,
sulfatischer Kalidüngesalze aus carnallitischen Mischrohsalzen Die Erfindung betrifft
ein kombiniertes Zersetzungs-und Flotationsverfahren zur Herstellung von hochwertigen,
sulfatischen Kalidüngesalzen aus Mischrohsalzen.
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Die Hauptmasse der Salzlager besteht aus Anhydrit, Steinsalz, Sylvin,
Carnallit und Kieserit. Diese Mineralien werden je nach Ausbildung der einzelnen
Lagerstätten teils getrennt oder, weil dies in den meisten Fällen nicht möglich
ist, gemeinsam abgebaut. Die einzelnen Mineralien sind teils ineinander verwachsen
und enthalten noch mehr oder weniger silikatische Bestandteile in Form von Tonbeimengungen.
Der Abbau dieser Salze bereitet keine besonderen Schwierigkeiten. Trotzdem versuchte
man bisher die Gewinnung dieser Mischrohsalze zu vermeiden, weil die Verarbeitung
dieser Salze eine technologisch schwer zu bewältigende Aufgabe darstellt und die
Ausbeute im Verhältnis zum Aufwand den schwierigen Verarbeitungsprozeß ökonomisch
nicht rechtfertigte.
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Die bisher beschriebenen Verfahren zur Nutzung von Mischrohsalzen
(Carnallitgestein und Hartsalz) verlangen teils eine getrennte Verarbeitung der
carnallitischen und der Hartsalzanteile, wobei der Carnallit entweder kalt oder
heiß zersetzt oder gelöst und der hartsalzartige Rückstand nach bekannter Weise
weiterverarbeitet wird. Zum Beispiel werden Mischsalze, die Carnallit und Hartsalz
enthalten, kalt vorzersetzt und der Hartsalz enthaltende Rückstand einem Löseprozeß
unterworfen. Gelingt es nicht, aus dem abgeschlämmten Zersetzungschlorkalium ein
verkaufsfähiges Produkt herzustellen, wird dieses gemeinsam mit dem - Rückstand,
wie Hartsalz, nachverarbeitet'. Vorteilhaft ist hierbei die Einsparung des Wärmeaufwandes
für den Heißlöseprozeß. Nachteilig ist bei diesem Verfahren die Empfindlichkeit
für Schlammbildner im Rohsalz, wie der obengenannten Tonbeimengungen sowie den höheren
Wärmeaufwand bei der Trocknung des Produktes.
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Bei einer getrennten Zersetzung und Schwinunaufbereitung werden Zersetzungschlorkalium
und aufgemahlener Rückstand gemeinsam flotiert. Nach den bekannten Verfahren ist
entweder die Erzeugung eines hochprozentigen Kaliumchloridkonzentrats, wie es für
die Erzeugung chlorfreier, sulfatischer Düngemittel benötigt wird, nicht möglich,
oder die Gewinnung sulfatischer Anteile aus dem Rohsalz ist nicht vorgesehen, oder
bei einem Rohsalz mit hohem Verwachsungsgrad und tonigen Begleitmineralien versagen
die Verfahren. Im begrenzten Umfang können zwar Schlämme (Ton und andere Feinbestandteile)
vor der Zugabe der Flotationsreagenzien entfernt werden. Dies gelingt durch eine
Entschlämmung der aufgemahlenen Trübe in Feinklassierern. Es ist auch bekannt, eine
sogenannte Schlanunvorflotation durchzuführen, bei der in den ersten Flotationszellen
ausschließlich der die eigentliche Flotation störende Schlamm mittels besonderer
Reagenzien (Cellulosederivate) ausgeschäumt wird. Diese Verfahren sind auf Grund
des erhöhten Grundmittelbedarfs und des erhöhten Reagenzverbrauchs nur sehr bedingt
anwendbari Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mischrohsalze auch mit hohem
Verwachsungsgrad so zu verarbeiten, daß ein Teil des Kaliumchloridkonzentrates in
einer Konzentration anfällt, die es ermöglicht, ein chlorfreies sulfatisches Düngemittel
zu erzeugen. Dabei sollen neben Kaliumchlorid auch der im Rohsalz vorhandene Kieserit
gewonnen werden. Besonders wichtig ist, daß außer einer Endlauge von 380 g/1
MgCl,
keine andere Lauge den Fabrikationsprozeß verläßt. Damit wird eine wesentliche Entlastung
der Flußläufe erreicht.
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Erfindungsgemäß wird so verfahren, daß das auf eine bestimmte Korngröße,
vorzugsweise auf 10 bis 12 mm aufgemahlene Mischrohsalz 1 in Schneckenlöseapparaten
2 und 3 oder anderen Einrichtungen in bekannter Weise kalt zersetzt wird.
Das Zersetzungschlorkalium wird gemeinsam mit den Feinsalzanteilen aus dem Zersetzungsapparat
ausgetragen. Bei geeigneter Wahl des Zersetzungsapparates kann bereits die für die
Flotation gewünschte Träbedichte erhalten werden. Wird noch Grobkorn über 0,4 mm
mitgeführt, so wird dieses über ein Bogensieb 4 abgetrennt, der Siebdurchgang, falls
dies erforderlich ist, wird im Eindicker 5 eingedickt. Der Zersetzungsschlamm
(Zersetzungschlorkalium,
Feinsalz sowie Schlammanteile) wird einer
Zersetzungskaliumehloridflotation 6 zugeführt. Der Zersetzungsrückstand wird abgesaugt
im Filter7, in einer Kugel- oder Stabrohrmühle8 naß vermahlen und nach einer üblichen
Klassierung 9 über ein Zwischenrührgefäß 10 einer weiteren Flotationsmaschinell
zugeführt. Die Rückstände beider Flotationsprozesse werden in einem Rührwerk 12
gesammelt und, falls erforderlich, nach vorhergehender Zwischeneindickung einer
Flotationsmaschine 13 zur Kieseritgewinnung zugeführt. Die Konzentrate werden in
den Gefäßen 14, 15, 16 gesammelt und gefiltert, der Rückstand wird nach der Kieseritflotation
im Eindicker 17 eingedickt und mit dem Filter 18 filtriert. Der Endrückstand 19
wird entweder aufgehaldet, oder als Spülversatz verwendet. Je nach Rohsalz und Reagenz
werden bei der Rückstandskaliumchloridflotation Konzentrate mit MgS04-Anteilen bis
über 10 % gewonnen. Das Kieseritkonzentrat wird mit Wasser in einer Maische 20 nachgewaschen,
von der Waschlauge in den Gefäßen 21, 22 abgetrennt und anschließend in bekannter
Weise der Bittersalzerzeugung, der sich Schönitherstellung und Kaliumsulfatherstellung
23 anschließen, zugeführt. Die hier anfallende Waschlauge 24 wird zum Zumischen
für Ansatzlauge (A-Lauge) in die Stapeltanks 25 gepumpt. Die Zersetzungslauge (Z-Lauge)
mit 280 bis 300 g/1 MgCl2, wird in den Stapeltanks 26 gesammelt und für Ansatzlauge
sowie als Kreislauflauge bei der Rückstandsflotation 27 eingesetzt. Der Rest gelangt
zu einer Eindampfstation 28 und wird in bekannter Weise weiterbehandelt.
Das Konzentrat 29 mit 40 0/, K,0 wird nach einer Zwischenstapelung getrocknet. Das
Konzentrat 30 mit 50 0/, K,0 kann ebenfalls als Fertigprodukt getrocknet werden.
Zweckmäßiger ist es, einen Teil für die Produktion sulfatischer Düngemittel einzusetzen.
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In den folgenden Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.
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Ausführungsbeispiel 1 Ein Mischrohsalz mit
| 38,9% Carnallit KCI - MgCl2 - 6 H20, |
| 6,8% Sylvin KCI, |
| 32,5% Steinsalz NaC1, |
| 17,6% Kieserit Mgso4, |
| 3,3 % Anhydrit CaSO4 |
| 0,9% Unlösliches |
wird mit einer Ansatzlauge folgender Zusammensetzung zersetzt:
| 42 g/1 KCI, |
| 50 g/1 NaC1, |
| 195 g/1 MgCI2 |
| 26 g/1 MgSO4 |
| 925 g/1 h4,0, |
| V = 1240 Temperatur 20'C. |
Die Zersetzungslauge mit
C
| 36 g/1 KCI, |
| 38 g/l NaC1, |
| 287 g/l MgC12, |
| 26 g/1 MgSO4 |
| 888 g/1 h420, |
| ,y = 1275 Temperatur 20'C |
verläßt gemeinsam mit dem Zersetzungskaliumehloridschlamm, der im Mittel nachstehende
Zusammensetzung aufweist:
| 31,2% KCI, |
| 30,7% NaC1, |
| 3,8% MgC12, |
| 14,9% MgS04, |
| 4,8% CaS04 und Unlösliches, |
| 14,6% H20, |
den Zersetzungsapparat und wird zur Zersetzungschlorkaliumflotation weitergeleitet.
Als Flotationsreagens wird Fettamin SP 200 g/t eingesetzt.
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Es wird ein Konzentrat folgender Zusammensetzung erhalten:
| 70,9% KCI, |
| 4,0% NaC1, |
| 3,3% MgC121 |
| 4,1% Mg9S04, |
| 3,2% CaS04 und Unlösliches, |
| 12,5% H20- |
Das Kaliumchloridausbringen beträgt 85%.
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Der Zersetzungsrückstand weist folgende Zusammensetzung auf:
| 8,2% KCl, |
| 49,8% NaCl, |
| 3,4% MgCl2, |
| 21,4% MgS04, |
| 5,1% CaS04 und Unlösliches, |
| 12,1% H20 |
und wird ebenfalls flotiert.
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Als Flotationsreagens wird Fettamin SP eingesetzt, und zwar 200 g/t.
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Es wird ein Konzentrat folgender Zusammensetzung erhalten:
| 59,0% KCl, |
| 9,3% NaCl, |
| 3,5)% MgCl2, |
| 10,5% MgS04, |
| 5,4% CaS04 und Unlösliches, |
| 12,3% H20. |
Das Kaliumchloridausbringen beträgt 70%.
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Die Rückstände der Kaliumchloridflotation gelangen als Aufgabegut
zur Kieseritflotation. Sie enthalten 22,6% MgS04.
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Als Flotationsreagens wird hochsulfoniertes Öl 300 g/t eingesetzt.
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Es wird ein Konzentrat folgender Zusammensetzung gewonnen:
| 5,9% KCl, |
| 7,5% NaC1, |
| 3,5, MgC12, |
| 66,0"/, M9S041 |
| 2,20/, CaS04 und Unlösliches, |
| 14,90/, 11,0. |
Das MgS0rAusbringen beträgt 800/,.
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Bei der Nachwäsche der Kieseritkonzentrate wird ein Kieserit mit
77,8 0/0 M9S041 0,8 0/0 KCI und 1,6 0/, NaC1 erhalten, der
für die Erzeugung sulfatischer Salze eingesetzt wird.
Ausführungsbeispiel
2 Werden bei der Rückstandsflotation schlammdrückende Reagenzien oder Schäumer eingesetzt,
so wird weniger MgSO4 im Konzentrat erhalten.
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Es wird als Flotationsreagens Fettamin SP 100 g/t und 20 g/t ein sogenannter
Drücker eingesetzt. Dabei erhält man ein Konzentrat folgender Zusammensetzung:
| 69,7% KCl, |
| 14,1% NaC1, |
| 2,1% MgC12, |
| 5,4% MgS04, |
| 1,4% CaS04 und Unlösliches, |
| 7,2% H20. |
Das Chlorkaliumausbringen beträgt 80,6%.
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Es wird hierbei zwar nur ein Konzentrat erhalten, welches als 40er
Kalidüngesalz verkauft werden kann. Dabei ist ein geringerer Reagensverbrauch festzustellen.
Das im Flotationsrückstand verbliebene MgS04 wird bei der Kieseritflotation gewonnen.
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Ausführungsbeispiel 3
Ähnlich wie die Rückstandskaliumchloridflotation
wird bei der Zersetzungskaliumchloridflotation der Reagensverbrauch gesenkt und
das Ausbringen verbessert, wenn Schäumer oder Schlanundrücker eingesetzt werden.
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Es wurde bei Anwendung von 150 g/t Amin und 30 g/t Schäumer ein Konzentrat
mit 50 % K20 bei einem Ausbringen von 95,1% erreicht.