DE1567992C - Process for processing raw potash salts - Google Patents

Description

Es ist ein erstrebenswertes Ziel, die Kalirohsalze direkt unter Tage aufzubereiten, um auf diese Weise die Transportkosten wertloser Minerale von unter Tage nach über Tage und nach Aufbereitung des Kaliröhsalzes wieder zurück unter Tage zum Versatz der leergeförderten Abbauhohlräume zu ersparen. Nach den bekannten Verfahren ist eine Aufbereitung der Kalirohsalze unter Tage jedoch nicht möglich: Beim Löseverfahren ist bekanntlich eine erhebliche Wärmezufuhr erforderlich, so daß dadurch eine Erwärmung der Wetter auftreten würde und der. Rückstand gekühlt werden müßte. Schon aus diesem Grunde verbietet sich die Aufbereitung der Kalirohsalze nach dem Löseverfahren unter Tage. Überdies müßte dabei auch Feuchtigkeit gefördert werden, und der Raumbedarf dieses Verfahrens ist so erheblich, daß auch deswegen nach diesem Verfahren nicht unter Tage gearbeitet werden kann. . .It is a worthwhile goal, the potash crude salts directly underground in order to reduce the transport costs of worthless minerals from below Days after days and after processing the crude potash salt back underground to the backfill to spare the empty excavation cavities. The known process is used for processing However, the potash crude salts are not possible underground: The dissolution process is known to be a considerable one Heat supply required, so that thereby a warming of the weather would occur and the. Residue would have to be cooled. For this reason alone, the processing of crude potash salts is prohibited after the underground dissolution process. In addition, moisture would also have to be promoted, and the space required by this process is so considerable that it is not for this reason either can be worked underground. . .

Die Flotation erfordert zwar etwas weniger Raum, aber auch hierbei tritt eine unerwünschte Erhöhung der Luftfeuchtigkeit auf, und die relativ hohen Temperaturen, die unter Tage herrschen, wirken sich auf das Flotationsverfahren nachteilig aus. Außerdem muß auch in diesem Fall Feuchtkonzentrat gefördert werden. -Although the flotation requires a little less space, an undesirable increase also occurs here the humidity, and the relatively high temperatures that prevail underground, have an effect the flotation process is disadvantageous. In addition, moist concentrate must also be promoted in this case will. -

Eine vollständige elektrostatische Trennung eines Rohsalzes unter Tage ist ebenfalls bereits in Erwägung gezogen worden. Dazu sind jedoch relativ aufwendige Apparaturen und eine aufwendige Überwachung, d. h. Bedienung und Wartung der Anlage erforderlich, um vorgeschriebene Konzentrathöhen auch bei schwierigen und schwankenden Rohsalzen zu erhalten. Es ist z. B. nicht möglich, aus dem Rohsalz in einem einmaligen Durchgang durch einen elektrostatischen Scheider ein Fertigkonzentrat mit bestimmtem K₂O-Gehalt abzutrennen, sondern es fallen zunächst Zwischenprodukte an, die gegebenenfalls nach weiterer Aufmahlung und weiterer Konditionierung einer oder mehrerer elektrostatischen Trennungen unterworfen werden, wobei zusätzlich das in den einzelnen Trennstufen anfallende Mittelgut zurückgeführt und ebenfalls im elektrostatischenA complete electrostatic separation of a crude salt underground has also already been considered. For this, however, relatively complex apparatus and complex monitoring, ie operation and maintenance of the system, are required in order to obtain the prescribed concentrate levels even with difficult and fluctuating crude salts. It is Z. _{B. It is not possible to separate a finished concentrate with a certain K 2} O content from the crude salt in a single pass through an electrostatic separator, but first intermediate products are obtained, which may be subjected to one or more electrostatic separations after further grinding and further conditioning, in addition, the medium produced in the individual separation stages is returned and also in the electrostatic

ίο Feld erneut getrennt wird.ίο field is separated again.

Es wurde nun gefunden, daß sich die Aufbereitung von Kalirohsalzen erheblich wirtschaftlicher gestalten läßt, wenn unter Tage durch elektrostatische Trennung ein Vorkonzentrat hergestellt wird, das dann über Tage nach einem bekannten Verfahren weiter auf ein verkaufsfähiges Produkt mit konstantem hohem K₂O-Gehalt aufbereitet wird. Im Unterschied hierzu soll unter Vorkonzentrat ein Produkt verstanden werden, das nicht auf einen ganz bestimmten K₂O-Gehalt — z. B. 40, 50 oder 60% — wie ein verkaufsfähiges Produkt eingestellt wird. Es empfiehlt sich z. B. so zu arbeiten, daß die gewünschte Versatzmenge als abstoßfähiger Rückstand mit etwa 1 bis maximal 2,5 % K₂O-Gehalt anfällt.It has now been found that the processing of crude potash salts can be made considerably more economical if a pre-concentrate is produced underground by electrostatic separation, which is then further processed over days to a salable product with a constant high K ₂ O content using a known method . In contrast to this, pre-concentrate should be understood to mean a product that does not target a very specific K ₂ O content - e.g. B. 40, 50 or 60% - how a salable product is discontinued. It is recommended e.g. B. to work so that the desired amount of offset is obtained as a repellent residue with about 1 to a maximum of 2.5% K ₂ O content.

Der Gehalt des Vorkonzentrates an K₂O wird dann in Abhängigkeit von dem Gehalt des Rohsalzes an K₂O schwanken, und zwar errechnen sich folgende Werte für die Abhängigkeit des Prozentgehaltes an K₂O des Vorkonzentrates von dem Gehalt an K₂OThe content of the Vorkonzentrates of K ₂ O is then vary depending on the content of the crude salt of K ₂ O, namely, the following values are calculated for the dependence of the percentage content of K ₂ O of Vorkonzentrates on the content of K ₂ O

des Rohsalzes, wenn man von einer 95°/oigen Ausbeute und einem Versatz von 55 % der Rohsalzmenge ausgeht:of the crude salt, if you expect a 95% yield and an offset of 55% of the amount of crude salt:

kg K₂Okg K ₂ O Konzentratconcentrate %> K₂O%> K ₂ O RückstandResidue »/0 K₂O»/ 0 K ₂ O 100100 450kg450kg 21,121.1 550 kg550 kg Rohsalz :Crude salt: 125125 kg K₂Okg K ₂ O 26,426.4 kg K₂Okg K ₂ O 1000 kg1000 kg 150150 95,095.0 31,7 ·31.7 55 °/o K₂O° / o K ₂ O 175175 118,8118.8 37,037.0 6,26.2 1010 200200 142,5 _:-142.5 _: - 42,242.2 7,57.5 12,512.5 166,2166.2 8,88.8 0,90.9 1515th 190,0190.0 1010 1,11.1 17,517.5 1,41.4 2020th 1,61.6 1,81.8

Die Schwankungen des K₂O-Gehaltes im Vorkonzentrat stören in diesem Fall nicht, da das Vorkonzentrat über Tage nach einem bekannten Verfahren auf ein verkaufsfähiges Produkt mit einem ganz bestimmten K₂O-Gehalt aufbereitet wird.The fluctuations in the K ₂ O content in the pre-concentrate do not interfere in this case, since the pre-concentrate is processed for days using a known process to produce a salable product with a very specific K ₂ O content.

Die Aufbereitung der Kalirohsalze in zwei StufenThe processing of the potash crude salts in two stages

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a) Gewinnung eines Vorkonzentrats unter Tage,a) Extraction of a pre-concentrate underground,

b) Aufbereitung des Vorkonzentrats über Tageb) Preparation of the pre-concentrate over days

hat folgende erhebliche Vorteile: νhas the following significant advantages: ν

■.-■■-..·■' 1. Der größte Teil der wertlosen Minerale braucht nicht nach über Tage und wieder zurück nach unter Tage transportiert zu werden, da er gleich zum Versatz der leergeförderten Abbauhohlräume verwendet wird. Bedenkt man z. B., daß etwa 55%j der Menge des geförderten Rohsalzes zur Verfüllung der Hohlräume als Rückstand wieder nach unter Tage gebracht werden müssen, so sind das bei einer täglichen Rohsalzförderung von beispielsweise 6000 Tonnen 3300 Tonnen pro Tag. ■ .- ■■ - .. · ■ ' 1. Most of the worthless minerals do not need to be transported to the surface and back again to the underground, since they are used to offset the empty excavation cavities. If you consider z. B. that about 55% j of the amount of crude salt extracted to fill the cavities must be brought back underground as a residue, so with a daily crude salt extraction of 6000 tons, for example, 3300 tons per day.

Hieraus ergibt sich als besonders wichtiger Vorteil floß Hip Κπηπ'/ität bestehender Schachtanlagen in Abhängigkeit von dem K₂O-Gehalt des Rohsalzes und der K₂O-Anreicherung im Vorkonzentrat erheblich gesteigert wird. In dem angegebenen Beispiel wird die Förderkapazität mehr als verdoppelt. -This results in a particularly important advantage that the existing shaft systems are _{significantly increased as a function of the K 2} O content of the crude salt and the K ₂ O enrichment in the pre-concentrate. In the example given, the conveying capacity is more than doubled. -

2. Eine Erwärmung des Rohsalzes entfällt, weil die unter Tage herrschende Temperatur zur Konditionierung und Trennung ausreicht. Weiterhin liegen unter Tage gleichmäßige und im allgemeinen geringere Luftfeuchtigkeiten vor als über Tage; das bedeutet, daß das Rohsalz nur mit relativ trockener Luft und dies nur kurzzeitig in Berührung kommt. Die schädliche Einwirkung von Luftfeuchtigkeit wird also unter Tage wesentlich weniger wirksam als über Tage.2. There is no need to heat the crude salt because the temperature prevailing underground is used for conditioning and separation is sufficient. Furthermore, underground are uniform and in general lower air humidity before than above days; that means the crude salt only with relatively dry air and only comes into contact with it for a short time. The harmful influence humidity is therefore much less effective underground than above ground.

3. Die zur Gewinnung eines Vorkonzentrates erforderliche Apparatur ist im Vergleich zu einer vollständigen elektrostatischen Trennung bis auf ein Fertigkonzentrat relativ einfach. Wegen der sehr einfachen Schaltung — Aufspaltung nur in Rückstand und Vorkonzentrat ohne Mittelgut-Rückführung in nur einer Trennstufe — ist ein sehr gleichmäßiger Lauf der Anlage gewährleistet. Sie kann deshalb mit sehr wenig Be-3. The equipment required to obtain a pre-concentrate is compared to a complete electrostatic separation up to a finished concentrate relatively easy. Because of the very simple circuit - split only into residue and pre-concentrate without recirculation of mediums in only one separation stage - a very even run of the system is guaranteed. It can therefore with very little

dienungsperspnal gefahren werden. Auch¹ ein weitgehend automatischer Betrieb und eventuell eine Fernsteuerung ist möglich.
Die Herstellung von Kalikonzentraten nach dem elektrostatischen Verfahren ist nicht mit der gleichen Sicherheit möglich, wie es bei den anderen Verfahren der Fall ist, ,mit anderen Worten: Die Einhaltung der vorgeschriebenen Konzentrathöhen, besonders bei schwierigen und schwankenden Rohsalzen, bei wechselnden Klimabedingungen gelingt nicht immer bzw. erfordert relativ aufwendige Apparaturen und eine sorgfältige Überwachung des Trennvorganges. Diese Schwierigkeiten entfallen bei der Vorkonzentrierung unter Tage, da nur auf den K₂O-GehaIt des Rückstandes geachtet zu wer- ■ den braucht.service personnel are driven. Even ^one a largely automatic operation and possibly a remote control is possible.
The manufacture of potash concentrates by the electrostatic process is not possible with the same level of certainty as is the case with the other processes, in other words: Compliance with the prescribed concentrate levels, especially with difficult and fluctuating crude salts and changing climatic conditions, is not always possible or requires relatively complex equipment and careful monitoring of the separation process. These difficulties do not apply to preconcentration underground, since only the K ₂ O content of the residue needs to be taken into account.

4. Besteht die zweite Stufe der Aufbereitung in einer Flotation, so wird durch die Aufgabe eines »Rohsalzes« mit höherem K₂O-Gehalt auf die _ao Flotation der Bedarf an Zellen für die Vorflotation — bei gleichem Mengendurchsatz — nicht oder nur wenig erhöht. Der K₂O-Durchsatz und damit die Kapazität der gesamten Anlage läßt sich aber beträchtlich steigern. Da in der Vorflotation ein höheres Vorkonzentrat flotiert wird, kann die Nachflotation, bezogen auf einen gleichen K₂O-Durchsatz, mit weniger Stufen, d. h. aber mit weniger Flotationszellen betrieben werden. Außer der Möglichkeit der besseren Ausnutzung der Flotationszellen führt der geringe Anfall von Rückstand —- etwa ein Drittel der bisher zu verarbeitenden Menge bei gleichem K₂O-Durchsatz — zu einer wesentlichen Entlastung der Rückstandsaufbereitung (Zyklonieren, Schleudern, Eindicken, Filtern).4. If the second stage of processing consists of flotation, _{adding a "crude salt" with a higher K 2} O content to the _a o flotation does not increase the need for cells for pre-flotation - with the same throughput - only slightly or not at all . The K ₂ O throughput and thus the capacity of the entire system can, however, be increased considerably. Since a higher pre-concentrate is floated in the pre-flotation, the post-flotation, based on the same K ₂ O throughput, can be operated with fewer stages, ie with fewer flotation cells. In addition to the possibility of better utilization of the flotation cells, the small amount of residue - about a third of the amount to be processed so far with the same K ₂ O throughput - leads to a significant reduction in the burden on residue processing (cycloning, spinning, thickening, filtering).

Eine analoge wirtschaftliche Ausnutzung ergibt sich ebenfalls für das Löseverfahren oder für eine weitere elektrostatische Aufbereitung über Tage. . . ■An analogous economic utilization also results for the dissolving process or for another electrostatic treatment over days. . . ■

Mit besonderem Vorteil kann dieses Verfahren dort angewendet werden, wo bereits Schächte mit Aufbereitungsanlagen über Tage, sei es durch Flotation oder nach dem Löseverfahren, vorhanden sind und durch weiter entfernt liegende Nebenschächte erweitert werden sollen. Dieses Verfahren gestattet, auch Salze aus viele Kilometer auseinanderliegenden Lagerstätten zentral in einer bereits bestehenden Aufbereitungsanlage aufzubereiten, ohne daß in den entfernteren Schächten große Investitionen für eine vollständige Aufbereitung erforderlich sind oder die Aufbereitung durch beträchtliche Transportkosten des Rückstandes unwirtschaftlich wird. In den entferater liegenden Nebenschächten wird lediglich unter Tage eine elektrostatische Trennapparatur installiert, in der ein Vorkonzentrat hergestellt wird. Nur noch dieses Vorkonzentrat braucht zu der zentralen Aufbereitungsanlage transportiert zu werden. Diese Aufbereitungsanlage behält nicht nur ihren Wert, sondern erfährt durch die Kapazitätserweiterung eine erhebliche Wertsteigerung, ebenso die Schächte.This method can be used with particular advantage where there are already shafts Surface treatment plants, either by flotation or by the dissolution process, are available and are to be expanded by further distant secondary manholes. This procedure allows also salts from storage sites many kilometers apart centrally in an existing processing plant to be processed without large investments in the more distant manholes for a complete Reprocessing are required or the reprocessing due to considerable transport costs the residue becomes uneconomical. In the distant side shafts only An electrostatic separation device was installed underground in which a pre-concentrate is produced. Only this pre-concentrate needs to be transported to the central processing plant. This processing plant not only retains its value, but also experiences the expansion of its capacity a considerable increase in value, as well as the shafts.

Beispiel
a) Elektrostatische Vorkonzentrierungexample
a) Electrostatic pre-concentration

Ein aus einem Sylvinit-Hartsalz-Gemisch bestehendes Kalirohsalz mit 12,5% Κ,Ο-Gehalt wurde so weit zerkleinert, daß die Mineralteilchen im wesentlichen aufgeschlossen nebeneinander vorlagen. Nach der Aufmahlung lag die maximale Korngröße bei 0,8 mm. Dieses Salz wurde in einem Mischer 2 Minuten lang mit 500 g/t einer Konditionierungsmittel-Kombination, bestehend aus Benzoesäure, die auf die vierfache Menge kolloidaler Kieselsäure aufgebracht war, behandelt. Anschließend erfolgte sofort die elektrostatische Trennung in einem Freifallscheider bei einer Feldstärke von 3 kV/cm. Alle Verfahrensschritte wurden bei der unter Tage gegebenen Salztemperatur von 35° C durchgeführt. Die absolute Luftfeuchtigkeit betrug 12 Torr, die relative 33%.A potash crude salt consisting of a sylvinite hard salt mixture with 12.5% Κ, Ο content was like this comminuted to such an extent that the mineral particles were essentially present next to one another in an unlocked manner. To after grinding, the maximum grain size was 0.8 mm. This salt was in a blender for 2 minutes long with 500 g / t of a conditioning agent combination, consisting of benzoic acid, which acts on the four times the amount of colloidal silica was applied, treated. This was followed immediately by the electrostatic separation in a free-fall separator at a field strength of 3 kV / cm. All process steps were carried out at the salt temperature given underground carried out at 35 ° C. The absolute humidity was 12 Torr, the relative 33%.

Das Rohsalz wurde in einer Trennstufe — ohne Mittelgutanfall — in ein Vorkonzentrat mit 26,0% K₂O und einen Rückstand mit 1,0% K₂O aufgespalten. Die Ausbeute betrug 95,7%. 54%"der Rohsalzmenge fielen als Rückstand an.The crude salt was split into a pre-concentrate with 26.0% K ₂ O and a residue with 1.0% K _{2 O in a separation stage - without accumulation of mediums.} The yield was 95.7%. 54% of the amount of crude salt was obtained as a residue.

b) Flotation des elektrostatisch gewonnenen
Vorkonzentratesb) Flotation of the electrostatically obtained
Pre-concentrate

Aus dem hergestellten Vorkonzentrat konnte nach Zusatz von 50 g/t eines technischen Stearylamins als Sammler und 20 g/t eines Pine Oils als Schäumer ein Konzentrat mit 57,1% K₂O-Gehalt flotiert werden.After adding 50 g / t of a technical stearylamine as a collector and 20 g / t of a pine oil as a foamer, a concentrate with 57.1% K ₂ O content could be floated from the pre-concentrate produced.

Dieses Konzentrat ließ sich mit Wasser auf ein Produkt mit 60,3% K₂O hochdecken. Die Ausbeute des Flotations-Deckprozesses belief sich auf 94,3%. Der Rückstand enthielt 2,5% K₂O. Es ergibt sich eine Gesamtausbeute von 90,2%. 'This concentrate could be topped up to a product with 60.3% K ₂ O with water. The yield from the flotation deck process was 94.3%. The residue contained 2.5% K ₂ O. The overall yield was 90.2%. '

Es empfiehlt sich natürlich, die Aufbereitung des Vorkonzentrates über Tage mit den bereits vorhandenen Anlagen, sei es Flotation, sei es Löseverfahren oder auch durch elektrostatische Trennung durchzuführen. In jedem Falle wird durch die Unterteilung der Aufbereitung in Gewinnung eines Vorkonzentrates unter Tage und Aufbereitung des Vonkonzentrates über Tage die Gewinnung eines verkaufsfähigen Produktes erheblich wirtschaftlicher.It is of course advisable to prepare the pre-concentrate over days with the existing ones Plants, be it flotation, be it dissolving processes or through electrostatic separation. In each case, it is through the subdivision the preparation in the production of a pre-concentrate underground and preparation of the pre-concentrate above ground the production of a salable one Product considerably more economical.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Aufbereitung von Kalirohsalzen, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohsalz unter Tage im elektrostatischen Feld in ein Vorkonzentrat und einen Rückstand mit geringem K.,O-Gehalt aufgespalten wird, das anschließend über Tage auf bekannte Weise auf ein hochprozentiges Kalisalz aufbereitet wird.1. A method for processing crude potash salts, characterized in that the crude salt underground in an electrostatic field in a pre-concentrate and a residue with low K., O content is split, which is then for days in a known manner on a high-percentage potash salt is processed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Vorkonzentrierung anfallende Rückstand maximal 2,5% K.,O enthält. 2. The method according to claim 1, characterized in that the preconcentration Accruing residue contains a maximum of 2.5% K., O. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitung des Vorkonzentrates durch Flotation vorgenommen wird.3. Process according to Claims 1 and 2, characterized in that the processing of the pre-concentrate is made by flotation.