RU2792267C1 - Method for producing enriched carnallite - Google Patents
Method for producing enriched carnallite Download PDFInfo
- Publication number
- RU2792267C1 RU2792267C1 RU2022112536A RU2022112536A RU2792267C1 RU 2792267 C1 RU2792267 C1 RU 2792267C1 RU 2022112536 A RU2022112536 A RU 2022112536A RU 2022112536 A RU2022112536 A RU 2022112536A RU 2792267 C1 RU2792267 C1 RU 2792267C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- carnallite
- suspension
- magnesium
- chloride
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии получения обогащенного карналлита - сырья для производства металлического магния - по галургической схеме методом «растворения-кристаллизации» при переработке рассолов подземного растворения (выщелачивания) карналлитовой либо смешанной калийно-магниевой руды.The invention relates to a technology for obtaining enriched carnallite - a raw material for the production of metallic magnesium - according to the halurgical scheme by the method of "dissolution-crystallization" when processing brines of underground dissolution (leaching) of carnallite or mixed potassium-magnesium ore.
Широко известны способы получения обогащенного карналлита, включающие измельчение карналлитовой руды до требуемой крупности, растворение руды в горячем оборотном растворе (растворяющем щелоке) с получением раствора, насыщенного по MgCl2, осветление горячего насыщенного раствора от нерастворимых компонентов, охлаждение осветленного раствора, насыщенного по MgCl2, на вакуум-кристаллизационной установке с получением суспензии карналлита, разделение суспензии отстаиванием и центрифугирование целевого продукта - обогащенного карналлита («Соликамские карналлиты». Сб. научных трудов. С.-Петербург. Изд. ЛИК. 2007. С. 117-123). Способ получения обогащенного карналлита по галургической схеме путем переработки карналлитовой руды реализован в промышленности, в том числе, на действующих обогатительных фабриках ПАО «Уралкалий». Недостатком способа является образование большого количества отходов при переработке карналлитовой руды (галитовые отходы, суспензия глинисто-солевого шлама), утилизация которых сложна и энергоемка. Отходы производства обогащенного карналлита складируют на поверхности в виде галитовых отвалов, либо направляют на гидрозакладку в выработанные пространства рудников.Widely known methods for obtaining enriched carnallite include grinding carnallite ore to the required size, dissolving the ore in a hot recycled solution (dissolving liquor) to obtain a solution saturated with MgCl 2 , clarifying a hot saturated solution from insoluble components, cooling a clarified solution saturated with MgCl 2 , on a vacuum crystallization plant to obtain a suspension of carnallite, separation of the suspension by settling and centrifugation of the target product - enriched carnallite ("Solikamsk carnallite". Sat. scientific works. St. Petersburg. Ed. LIK. 2007. S. 117-123). The method for obtaining enriched carnallite according to the halurgical scheme by processing carnallite ore has been implemented in industry, including at the operating processing plants of PJSC Uralkali. The disadvantage of this method is the formation of a large amount of waste during the processing of carnallite ore (halite waste, a suspension of clay-salt sludge), the disposal of which is complex and energy-intensive. Wastes from the production of enriched carnallite are stored on the surface in the form of halite dumps, or sent for hydraulic backfilling in the mined-out areas of mines.
Альтернативным вариантом шахтного способа добычи карналлитовой руды является ее подземное растворение («Соликамские карналлиты». Сб. научных трудов. С.-Петербург. Изд. ЛИК. 2007. С. 49-53); вышеуказанные отходы производства обогащенного карналлита при этом не образуются.An alternative option for the mine method of extracting carnallite ore is its underground dissolution (“Solikamsk carnallites”. Collection of scientific papers. St. Petersburg. Ed. LIK. 2007. S. 49-53); the above-mentioned production wastes of enriched carnallite are not formed.
Известен способ переработки карналлитовой руды (патент US 3829559, C01D 3/04, C01F 5/30, 13.08.1974) с получением сырья для производства металлического магния, включающий подземное выщелачивание руды хлормагниевым раствором и водой с получением шахтного раствора, содержащего не менее 25% MgCl2, выпаривание из шахтного раствора воды, охлаждение упаренного раствора, при котором в твердую фазу кристаллизуется смесь хлористого натрия NaCl и карналлита MgCl2⋅KCl⋅6H2O, фильтрацию суспензии с получением в качестве фильтрата раствора с высоким содержанием хлорида магния, часть которого, после дополнительного нагревания, направляют на подземное выщелачивание карналлитовой руды, а другую часть направляют на переработку методом электролиза с получением металлического магния и хлора, инконгруэнтное разложение водой осадка, отделенного фильтрацией, при котором происходит выщелачивание хлорида магния, возврат получаемого раствора хлорида магния на стадию выпаривания совместно с шахтным раствором, и получение в твердой фазе искусственного сильвинита, который может быть переработан с получением хлористого калия галургическим, либо флотационным методом с образованием в качестве отхода производства хлорида натрия.A known method of processing carnallite ore (patent US 3829559, C01D 3/04, C01F 5/30, 08/13/1974) to obtain raw materials for the production of metallic magnesium, including underground leaching of the ore with a magnesium chloride solution and water to obtain a mine solution containing at least 25% MgCl 2 , evaporation from the mine water solution, cooling of the one stripped off solution, in which a mixture of sodium chloride NaCl and carnallite MgCl 2 ⋅KCl⋅6H 2 O crystallizes into a solid phase, filtering the suspension to obtain a solution with a high content of magnesium chloride as a filtrate, part of which , after additional heating, is sent for underground leaching of carnallite ore, and the other part is sent for processing by electrolysis to obtain metallic magnesium and chlorine, incongruent decomposition of the precipitate separated by filtration with water, during which magnesium chloride is leached, the resulting magnesium chloride solution is returned to the evaporation stage together with mine mortar ohm, and the production of artificial sylvinite in the solid phase, which can be processed to obtain potassium chloride by the galurgical or flotation method with the formation of sodium chloride as a waste product.
Недостатком данного способа является необходимость выпаривания значительного количества воды из хлормагниевого раствора, что требует большого расхода теплоэнергии (пара). Так, в соответствии с примером II аналога шахтный раствор с температурой 40°С содержит 26,9% MgCl2, 3,8% KCl, 1,6% NaCl и 67,7% Н2О. Шахтный раствор объединяют с оборотным («рециркулирующим») раствором с получением объединенного раствора, содержащего 26,7% MgCl2, 3,6% KCl, 1,9% NaCl и 67,8% H2O, который направляют на выпаривание, в процессе которого испаряется 24% воды от общего расхода раствора. Таким образом, из 100 т объединенного раствора необходимо испарить 24 т воды. Предложена достаточно энергозатратная схема, заключающаяся в выпаривании из шахтного раствора 24% воды с кристаллизацией в твердую фазу смеси хлористого натрия и карналлита и образованием на последующих стадиях переработки хлористого натрия в качестве отхода производства.The disadvantage of this method is the need to evaporate a significant amount of water from magnesium chloride solution, which requires a large consumption of heat (steam). So, in accordance with example II analog mine solution with a temperature of 40°C contains 26.9% MgCl 2 , 3.8% KCl, 1.6% NaCl and 67.7% H 2 O. The mine solution is combined with circulating ("recirculating") solution to obtain a combined solution containing 26.7% MgCl 2 , 3.6% KCl, 1.9% NaCl and 67.8% H 2 O, which is sent to evaporation, during which 24% of water evaporates from the total consumption of the solution. Thus, out of 100 tons of the combined solution, 24 tons of water must be evaporated. A rather energy-intensive scheme has been proposed, which consists in evaporating 24% of water from a mine solution with crystallization into a solid phase of a mixture of sodium chloride and carnallite and the formation of sodium chloride as a waste product at subsequent stages of processing.
Известен способ получения обогащенного карналлита, включающий подземное растворение карналлитовой либо смешанной калийно-магниевой руды оборотным раствором с температурой 30-60°С с массовой долей хлорида магния, не превышающей 25%, выпаривание полученного раствора в многокорпусной вакуум-выпарной установке с осаждением и отделением хлорида натрия, охлаждение горячего насыщенного по хлористому магнию раствора с кристаллизацией в твердую фазу карналлита и получением суспензии карналлита, разделение суспензии карналлита с получением карналлита и оборотного раствора, который направляют на конденсацию растворного пара, образующегося при охлаждении горячего насыщенного раствора под вакуумом, с одновременной рекуперацией тепла растворного пара оборотным раствором, и далее возвращают на стадию подземного растворения руды, отличающийся тем, что оборотный раствор перед возвратом на стадию подземного растворения руды объединяют с горячей суспензией хлорида натрия со стадии выпаривания хлормагниевого раствора и конденсатом пара, образующимся при выпаривании раствора (патент RU №2701609, С22В 3/00, 30.09.2019 - прототип).A known method for obtaining enriched carnallite, including underground dissolution of carnallite or mixed potassium-magnesium ore with a circulating solution with a temperature of 30-60 ° C with a mass fraction of magnesium chloride not exceeding 25%, evaporation of the resulting solution in a multi-vessel vacuum evaporator with precipitation and separation of chloride sodium, cooling a hot solution saturated with magnesium chloride with crystallization into a solid phase of carnallite and obtaining a suspension of carnallite, separation of a suspension of carnallite to obtain carnallite and a recycled solution, which is directed to the condensation of the solution vapor formed when the hot saturated solution is cooled under vacuum, with simultaneous heat recovery solution steam with a circulating solution, and then returned to the stage of underground dissolution of the ore, characterized in that the circulating solution, before returning to the stage of underground dissolution of the ore, is combined with a hot suspension of sodium chloride from the stage of evaporation of magnesium chlorides th solution and steam condensate formed during the evaporation of the solution (patent RU No. 2701609, S22V 3/00, 09/30/2019 - prototype).
Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение комплексной безотходной технологии получения основного продукта -обогащенного карналлита с наиболее полным извлечением компонентов для производства пищевой поваренной соли и искусственного сильвинита из рассолов подземного растворения карналлитовой либо смешанной калийно-магниевой руды с переменным составом по содержанию хлоридов магния, калия и натрия.The technical result of the invention is to provide a comprehensive waste-free technology for obtaining the main product - enriched carnallite with the most complete extraction of components for the production of table salt and artificial sylvinite from brines of underground dissolution of carnallite or mixed potassium-magnesium ore with a variable composition in terms of the content of magnesium, potassium and sodium chlorides .
Технический результат достигается за счет того, что в способе получения обогащенного карналлита, включающем подземное растворение карналлитовой либо смешанной калийно-магниевой руды горячим раствором с массовой долей хлорида магния, не превышающей 25%, выпаривание полученного раствора в многокорпусной вакуум-выпарной установке с отделением суспензии хлорида натрия, охлаждение под вакуумом горячего насыщенного по хлориду магния раствора с кристаллизацией в твердую фазу карналлита и получением суспензии карналлита, которую разделяют с получением обогащенного карналлита и оборотного раствора, направляемого на конденсацию растворного пара, образующегося при охлаждении горячего насыщенного по хлориду магния раствора под вакуумом, с одновременной рекуперацией тепла растворного пара оборотным раствором, в соответствии с изобретением выпаривание в многокорпусной вакуум-выпарной установке осуществляют в режиме противотока греющему пару, отводя суспензию хлорида натрия из первых корпусов вакуум-выпарной установки и направляя ее на переработку для получения пищевой поваренной соли, а в последнем корпусе вакуум-выпарной установки получают насыщенный по хлориду магния раствор и твердую фазу, представляющую собой смесь хлоридов калия и натрия, которую отделяют сгущением с получением суспензии, направляя ее на переработку для получения искусственного сильвинита для производства хлористого калия по флотационной, либо галургической схеме, причем полученный насыщенный по хлориду магния раствор направляют на охлаждение для получения обогащенного карналлита, а нагретый растворным паром оборотный раствор объединяют с оставшейся частью конденсата вторичного пара многокорпусной вакуум-выпарной установки, фильтратом и промывными водами со стадии получения пищевой поваренной соли, а также с фильтратом и промывными водами со стадии получения искусственного сильвинита, и возвращают на стадию подземного растворения руды.The technical result is achieved due to the fact that in a method for obtaining enriched carnallite, including underground dissolution of carnallite or mixed potassium-magnesium ore with a hot solution with a mass fraction of magnesium chloride not exceeding 25%, evaporation of the resulting solution in a multi-vessel vacuum evaporator with separation of the chloride suspension sodium, cooling under vacuum of a hot solution saturated with magnesium chloride with crystallization into the solid phase of carnallite and obtaining a suspension of carnallite, which is separated to obtain enriched carnallite and a circulating solution directed to the condensation of the solution vapor formed when the hot solution saturated with magnesium chloride is cooled under vacuum, with simultaneous heat recovery of the solution vapor by the circulating solution, in accordance with the invention, evaporation in a multi-vessel vacuum evaporator is carried out in countercurrent mode to the heating steam, removing the sodium chloride suspension from the first vacuum-evaporator housings. evaporator and sending it for processing to produce edible salt, and in the last building of the vacuum evaporator, a solution saturated with magnesium chloride and a solid phase, which is a mixture of potassium and sodium chlorides, is obtained, which is separated by thickening to obtain a suspension, sending it for processing for the production of artificial sylvinite for the production of potassium chloride according to the flotation or galurgical scheme, and the resulting solution saturated with magnesium chloride is sent for cooling to obtain enriched carnallite, and the circulating solution heated by solution steam is combined with the remaining part of the secondary steam condensate of a multi-vessel vacuum evaporator, the filtrate and washing water from the stage of obtaining food salt, as well as with the filtrate and washing water from the stage of obtaining artificial sylvinite, and return to the stage of underground ore dissolution.
В режиме противотока раствора и греющего пара, обеспечивающего требуемый температурный режим получения продуктов по стадиям выпаривания, исходный раствор подземного растворения руды поступает в корпус вакуум-выпарной установки, работающий под вакуумом, в котором наиболее низкая температура. Избыточное количество хлорида натрия, растворимость которого мало зависит от температуры, а определяется, в основном, содержанием воды в системе, будет кристаллизоваться в твердую фазу в первых корпусах вакуум-выпарной установки, в которых максимальная температура рабочей среды еще не достигнута, и далее выведено из процесса выпаривания.In the counterflow mode of the solution and heating steam, which provides the required temperature regime for obtaining products by evaporation stages, the initial solution of underground ore dissolution enters the vacuum evaporator unit operating under vacuum, in which the lowest temperature is. An excess amount of sodium chloride, the solubility of which depends little on temperature, but is determined mainly by the water content in the system, will crystallize into a solid phase in the first buildings of the vacuum evaporator, in which the maximum temperature of the working medium has not yet been reached, and then removed from evaporation process.
Избыточное количество хлорида калия, содержащееся в растворе подземного растворения руды, будет кристаллизоваться в твердую фазу вместе с хлоридом натрия в последнем, по ходу раствора, корпусе вакуум-выпарной установки, и далее выведено из процесса с последующей переработкой с получением искусственного сильвинита.The excess amount of potassium chloride contained in the solution of underground ore dissolution will crystallize into the solid phase together with sodium chloride in the last, along the solution, case of the vacuum evaporator, and then removed from the process with subsequent processing to obtain artificial sylvinite.
Таким образом, возможные колебания по содержанию хлоридов калия и натрия в растворах подземного растворения руды никак не скажутся на составе целевого раствора, насыщенного по хлориду магния, который далее будет переработан с получением обогащенного карналлита.Thus, possible fluctuations in the content of potassium and sodium chlorides in solutions of underground ore dissolution will not affect the composition of the target solution saturated with magnesium chloride, which will be further processed to obtain enriched carnallite.
Целевой раствор, насыщенный по хлориду магния, получают в последнем, по ходу раствора, корпусе, в который поступает греющий пар и наиболее высокая температура рабочей среды 100-110°С, за счет чего обеспечиваются наиболее благоприятные температурные условия для последующей кристаллизации карналлита при охлаждении горячего насыщенного по хлориду магния раствора под вакуумом на вакуум-кристаллизационной установке. Содержание хлорида магния в горячем насыщенном растворе, составляющее 27-28% MgCl2, достигается при этом вне зависимости от колебаний состава исходного раствора подземного растворения руды, поступающего на вакуум-выпарную установку, и при перепаде температур от 93-97°С до 50°С обеспечивает максимальный выход карналлита на стадии вакуум-кристаллизации.The target solution, saturated with magnesium chloride, is obtained in the last, along the solution, housing, into which heating steam enters and the highest temperature of the working medium is 100-110 ° C, due to which the most favorable temperature conditions are provided for the subsequent crystallization of carnallite during cooling of the hot solution saturated with magnesium chloride under vacuum in a vacuum crystallization plant. The content of magnesium chloride in a hot saturated solution, amounting to 27-28% MgCl 2 , is achieved regardless of fluctuations in the composition of the initial solution of underground ore dissolution entering the vacuum evaporator, and at a temperature drop from 93-97°C to 50° C ensures the maximum yield of carnallite at the stage of vacuum crystallization.
Предлагаемый способ позволяет в результате выпаривания растворов с переменным составом по содержанию хлоридов магния, калия и натрия получать насыщенный по хлориду магния раствор, в котором соотношение MgCl2 и KCl является наиболее соответствующим для получения на последующих стадиях переработки обогащенного карналлита.The proposed method allows, as a result of evaporation of solutions with a variable composition in terms of the content of magnesium, potassium and sodium chlorides, to obtain a solution saturated with magnesium chloride, in which the ratio of MgCl 2 and KCl is the most appropriate for obtaining enriched carnallite at subsequent stages of processing.
Способ осуществляют следующим образом.The method is carried out as follows.
Раствор с переменным по содержанию хлоридов магния, калия и натрия составом со стадии подземного растворения карналлитовой руды поступает на многокорпусную вакуум-выпарную установку в режиме противотока греющему пару. На выпарной установке из раствора подземного растворения руды испаряется 15-16% воды, т.е. значительно меньше, чем в известном способе (патент US 3829559), соответственно затраты теплоэнергии будут ниже в 1,5 раза.A solution with a composition variable in terms of the content of magnesium, potassium and sodium chlorides from the stage of underground dissolution of carnallite ore enters a multi-vessel vacuum evaporator in the counterflow mode to the heating steam. At the evaporator plant, 15-16% of water evaporates from the solution of underground ore dissolution, i.e. significantly less than in the known method (patent US 3829559), respectively, the cost of heat energy will be lower by 1.5 times.
В первых двух корпусах вакуум-выпарной установки при испарении воды из раствора и температуре 75-95°С в твердую фазу кристаллизуется только хлорид натрия. Суспензию хлорида натрия отводят, разбавляют конденсатом вторичного пара из первого, по ходу раствора, корпуса с целью понижения температуры суспензии и снижения концентрации хлорида магния в жидкой фазе суспензии; при этом частично растворяется хлорид натрия, содержащейся в твердой фазе суспензии. После дополнительного сгущения, фильтрации и промывки водой получают отфильтрованную соль, которую сушат с получением продукта, отвечающего требованиям к пищевой поваренной соли.In the first two buildings of the vacuum evaporator, when water evaporates from the solution and at a temperature of 75-95°C, only sodium chloride crystallizes into the solid phase. The suspension of sodium chloride is removed, diluted with condensate of the secondary steam from the first, along the solution, housing in order to lower the temperature of the suspension and reduce the concentration of magnesium chloride in the liquid phase of the suspension; this partially dissolves the sodium chloride contained in the solid phase of the suspension. After further thickening, filtering and washing with water, a filtered salt is obtained, which is dried to obtain a product that meets the requirements for food table salt.
Раствор продолжают выпаривать и в последнем, по ходу раствора, корпусе, в который подается греющий пар, получают насыщенный по хлориду магния раствор и твердую фазу, представляющую собой смесь хлоридов калия, натрия и сульфата кальция, которую отделяют сгущением.The solution continues to be evaporated and in the last, along the solution, housing, into which heating steam is supplied, a solution saturated with magnesium chloride and a solid phase are obtained, which is a mixture of potassium, sodium and calcium sulfate chlorides, which is separated by thickening.
Горячую сгущенную суспензию разбавляют конденсатом вторичного пара с целью охлаждения и снижения концентрации хлорида магния в жидкой фазе суспензии; при этом частично растворяются хлориды калия и натрия из твердой фазы. После дополнительного сгущения разбавленной суспензии, фильтрации и промывки водой получают искусственный сильвинит с повышенным содержанием хлорида калия, который может быть переработан с получением флотационного, либо галургического хлористого калия.The hot condensed suspension is diluted with secondary steam condensate in order to cool and reduce the concentration of magnesium chloride in the liquid phase of the suspension; in this case, potassium and sodium chlorides from the solid phase are partially dissolved. After additional thickening of the diluted suspension, filtration and washing with water, an artificial sylvinite with a high content of potassium chloride is obtained, which can be processed to obtain flotation or galurgical potassium chloride.
Горячий насыщенный по хлористому магнию раствор поступает на стадию вакуум-кристаллизации, на которой при охлаждении под вакуумом до температуры 50°С испаряется вода и кристаллизуется карналлит. Суспензию карналлита разделяют сгущением и центрифугированием с получением обогащенного карналлита. Получаемый продукт отвечает требованиям, предъявляемым к сырью для производства металлического магния.The hot solution saturated with magnesium chloride enters the stage of vacuum crystallization, where, when cooled under vacuum to a temperature of 50°C, water evaporates and carnallite crystallizes. The suspension of carnallite is separated by thickening and centrifugation to obtain enriched carnallite. The resulting product meets the requirements for raw materials for the production of metallic magnesium.
Оборотный раствор после отделения целевого продукта направляют для конденсации растворного пара вакуум-кристаллизационной установки с одновременной рекуперацией тепла растворного пара, в процессе которой маточный раствор нагревается до 55°С, затем объединяют с оставшейся частью конденсата вторичного пара вакуум-выпарной установки, фильтратом и промывными водами со стадии получения пищевой поваренной соли, фильтратом и промывными водами со стадии получения обогащенного по KCl искусственного сильвинита Получаемый раствор направляют для подземного растворения карналлитовой либо смешанной калийно-магниевой руды.The circulating solution after separation of the target product is sent for condensation of the solution vapor of the vacuum crystallization unit with simultaneous heat recovery of the solution vapor, during which the mother liquor is heated to 55°C, then combined with the rest of the condensate of the secondary vapor of the vacuum evaporator, the filtrate and washing water from the stage of obtaining food salt, filtrate and washing water from the stage of obtaining enriched in KCl artificial sylvinite. The resulting solution is sent for underground dissolution of carnallite or mixed potassium-magnesium ore.
Предлагаемый способ может быть реализован на действующих карналлитовых обогатительных фабриках с использованием установленного оборудования (вакуум-кристаллизационных установок, оборудования для разделения суспензии карналлита).The proposed method can be implemented at existing carnallite processing plants using installed equipment (vacuum crystallization plants, equipment for carnallite suspension separation).
Искусственный сильвинит, образующийся при производстве обогащенного карналлита, может быть переработан на действующих обогатительных сильвинитовых фабриках наряду с сильвинитовой рудой, что позволит увеличить объем производства хлористого калия без увеличения расхода руды в процесс.Artificial sylvinite formed during the production of enriched carnallite can be processed at existing sylvinite processing plants along with sylvinite ore, which will increase the production of potassium chloride without increasing the consumption of ore in the process.
Пример осуществления способа.An example of the implementation of the method.
100 т хлормагниевого рассола подземного растворения руды, содержащего, массовая доля, %: KCl - 6,8; NaCl - 4,4; MgCl2 - 21,94; CaSO4 - 0,4; H2O - 66,46, поступает в режиме противотока с греющим паром на многокорпусную вакуум-выпарную установку, на которой из хлормагниевого раствора выпаривают 15,92 т воды.100 tons of magnesium chloride brine of underground ore dissolution, containing, mass fraction, %: KCl - 6.8; NaCl - 4.4; MgCl 2 - 21.94; CaSO 4 - 0.4; H 2 O - 66.46, enters in countercurrent mode with heating steam to a multi-vessel vacuum evaporator plant, on which 15.92 tons of water are evaporated from a magnesium chloride solution.
Из второго корпуса вакуум-выпарной установки при температуре 94°С отбирают 2,52 т суспензии, содержащей в твердой фазе 1,26 т NaCl. Состав жидкой фазы суспензии, массовая доля, %: KCl - 7,1; NaCl - 3,6; MgCl2 - 24,2; CaSO4 - 0,5; H2O - 64,6. Суспензию разбавляют 1,9 т конденсата вторичного пара из первого, по ходу рассола, корпуса выпарной установки; при этом частично растворяется хлорид натрия, содержащейся в твердой фазе суспензии. После дополнительного сгущения, фильтрации и промывки 0,29 т воды получают отфильтрованную соль с влажностью 6,5%, которую сушат с получением 0,765 т продукта, содержащего, массовая доля, %: KCl - 0,20; NaCl - 99,10; MgCl2 - 0,64; CaSO4 - 0,01; Н2О - 0,05. Получаемая соль и соответствует требованиям к пищевой соли по ГОСТ Р 51574-2018 «Соль пищевая».From the second building of the vacuum evaporator at a temperature of 94°C, 2.52 tons of suspension containing 1.26 tons of NaCl in the solid phase are taken. The composition of the liquid phase of the suspension, mass fraction, %: KCl - 7.1; NaCl - 3.6; MgCl 2 - 24.2; CaSO 4 - 0.5; H 2 O - 64.6. The suspension is diluted with 1.9 tons of secondary steam condensate from the first, along the brine, evaporator housing; this partially dissolves the sodium chloride contained in the solid phase of the suspension. After further thickening, filtering and washing 0.29 tons of water, a filtered salt with a moisture content of 6.5% is obtained, which is dried to obtain 0.765 tons of a product containing, mass fraction, %: KCl - 0.20; NaCl - 99.10; MgCl 2 - 0.64; CaSO 4 - 0.01; H 2 O - 0.05. The resulting salt meets the requirements for edible salt in accordance with GOST R 51574-2018 "Edible salt".
В последнем, по ходу раствора, корпусе выпарной установки, в который подается греющий пар, при температуре 105°С получают суспензию, состоящую из 81,55 т насыщенного по хлориду магния раствора и 2,82 т твердой фазы (солевого шлама), содержащей, массовая доля, %: KCl - 54,0; NaCl - 45,9; CaSO4 - 0,1. После сгущения суспензии солевого шлама отделяют 73,86 т насыщенного по хлориду магния раствора, который направляют на установку вакуум-кристаллизации. Суспензию солевого шлама в количестве 7,69 т, в том числе, 2,82 т твердая фаза и 4,87 т жидкая фаза, разбавляют 1,8 т конденсата вторичного пара вакуум-выпарной установки, при этом частично растворяются хлориды калия и натрия, содержащиеся в твердой фазе суспензии. После дополнительного сгущения, фильтрации и промывки 0,38 т воды получают 2,2 т искусственного сильвинита с влажностью 6,5%, содержащего 45% KCl, который может быть переработан с получением хлористого калия по флотационной, либо галургической схеме.In the last, along the solution, body of the evaporator plant, into which heating steam is supplied, at a temperature of 105 ° C, a suspension is obtained, consisting of 81.55 tons of a solution saturated with magnesium chloride and 2.82 tons of a solid phase (salt sludge) containing, mass fraction, %: KCl - 54.0; NaCl - 45.9; CaSO 4 - 0.1. After thickening the suspension of salt sludge, 73.86 tons of a solution saturated with magnesium chloride are separated, which is sent to a vacuum crystallization unit. A suspension of salt sludge in the amount of 7.69 tons, including 2.82 tons of solid phase and 4.87 tons of liquid phase, is diluted with 1.8 tons of condensate of the secondary steam of a vacuum evaporator, while potassium and sodium chlorides are partially dissolved, contained in the solid phase of the suspension. After additional thickening, filtering and washing 0.38 tons of water, 2.2 tons of artificial sylvinite with a moisture content of 6.5% containing 45% KCl are obtained, which can be processed to obtain potassium chloride according to a flotation or galurgical scheme.
73,86 т насыщенного по хлориду калия раствора, имеющего температуру 95°С, направляют на установку вакуум-кристаллизации, на которой при охлаждении под вакуумом до 50°С испаряется 3,67 т воды и кристаллизуется 11,31 т карналлита. После разделения суспензии сгущением и фильтрацией получают 10,63 т обогащенного карналлита, содержащего, массовая доля, %: KCl - 25,8; NaCl - 4,9; MgCl2 - 31,8; CaSO4 - 0,03; Н2Окристал. - 34,2; Н2Огигроск. - 3,27. Получаемый продукт соответствует ГОСТ 16109-70 «Карналлит обогащенный» и отвечает требованиям, предъявляемым к сырью для производства металлического магния.73.86 tons of a potassium chloride-saturated solution having a temperature of 95°C is sent to a vacuum crystallization unit, where, when cooled under vacuum to 50°C, 3.67 tons of water evaporate and 11.31 tons of carnallite crystallize. After separation of the suspension by thickening and filtration, 10.63 tons of enriched carnallite are obtained, containing, mass fraction, %: KCl - 25.8; NaCl - 4.9; MgCl 2 - 31.8; CaSO 4 - 0.03; H 2 O crystal. - 34.2; H 2 O hygrosk . - 3.27. The resulting product complies with GOST 16109-70 "Enriched Carnallite" and meets the requirements for raw materials for the production of metallic magnesium.
59,56 т оборотного раствора со стадии разделения суспензии карналлита направляют для рекуперации тепла растворного пара вакуум-кристаллизационной установки, в процессе которой оборотный раствор нагревается до 55°С, затем объединяют с оставшейся частью конденсата вторичного пара вакуум-выпарной установки, фильтратом и промывными водами со стадии получения пищевой соли, фильтратом и промывными водами со стадии получения обогащенного по KCl искусственного сильвинита и направляют в камеры подземного растворения карналлитовой, либо смешанной калийно-магниевой руды. Состав раствора для подземного растворения, массовая доля, %: KCl - 2,74; NaCl - 2,03; MgCl2 - 18,89; CaSO4 - 0,42; H2O - 75,92.59.56 tons of recycled solution from the carnallite suspension separation stage is sent for heat recovery of the solution vapor of the vacuum crystallization plant, during which the recycled solution is heated to 55 ° C, then combined with the rest of the condensate of the secondary steam of the vacuum evaporator, the filtrate and washing water from the stage of obtaining food salt, the filtrate and washing water from the stage of obtaining artificial sylvinite enriched in KCl and sent to the chambers for underground dissolution of carnallite or mixed potassium-magnesium ore. The composition of the solution for underground dissolution, mass fraction, %: KCl - 2.74; NaCl - 2.03; MgCl 2 - 18.89; CaSO 4 - 0.42; H 2 O - 75.92.
Раствор указанного состава имеет максимальную емкость по KCl и MgCl2 и значительно меньшую по NaCl. При подземном выщелачивании (растворении) карналлитовых либо смешанных калийно-магниевых руд в растворе указанного состава может раствориться на 1 т воды:A solution of this composition has a maximum capacity for KCl and MgCl 2 and a much lower capacity for NaCl. During underground leaching (dissolution) of carnallite or mixed potassium-magnesium ores in a solution of the specified composition, it can dissolve in 1 ton of water:
18,99% и 75,92% - соответственно, массовая доля MgCl2 и H2O в растворе, направляемом на подземное выщелачивание;18.99% and 75.92% - respectively, the mass fraction of MgCl 2 and H 2 O in the solution sent to underground leaching;
21,94% и 66,58% - соответственно, массовая доля MgCl2 и H2O в растворе, получаемом после подземного выщелачивания.21.94% and 66.58% - respectively, the mass fraction of MgCl 2 and H 2 O in the solution obtained after underground leaching.
2,74% и 75,92% - соответственно, массовая доля KCl и H2O в растворе, направляемом на подземное выщелачивание;2.74% and 75.92% - respectively, the mass fraction of KCl and H 2 O in the solution sent to underground leaching;
6,8% и 66,58% - соответственно, массовая доля KCl и H2O в растворе, получаемом после подземного выщелачивания.6.8% and 66.58% - respectively, the mass fraction of KCl and H 2 O in the solution obtained after underground leaching.
2,03% и 75,92% - соответственно, массовая доля NaCl и Н2О в растворе, направляемом на подземное выщелачивание;2.03% and 75.92%, respectively, the mass fraction of NaCl and H 2 O in the solution sent for underground leaching;
4,4% и 66,58% - соответственно, массовая доля NaCl и Н2О в растворе, получаемом после подземного выщелачивания.4.4% and 66.58% - respectively, the mass fraction of NaCl and H 2 O in the solution obtained after underground leaching.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2792267C1 true RU2792267C1 (en) | 2023-03-21 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3829559A (en) * | 1971-02-18 | 1974-08-13 | Int Minerals & Chem Corp | Solution mining process |
| SU1567517A1 (en) * | 1987-12-04 | 1990-05-30 | Пермский политехнический институт | Method of obtaining enriched carnallite |
| RU2056355C1 (en) * | 1993-02-11 | 1996-03-20 | Акционерное общество "Уралкалий" | Method of sodium chloride producing |
| RU2307792C2 (en) * | 2005-11-09 | 2007-10-10 | Закрытое акционерное общество ВНИИ Галургии (ЗАО ВНИИ Галургии) | Method of production of the artificial carnallite |
| US20160031716A1 (en) * | 2013-03-14 | 2016-02-04 | Dead Sea Works Ltd. | Process for precipitation of carnallite from aqueous solutions |
| RU2701609C1 (en) * | 2019-04-26 | 2019-09-30 | Акционерное общество "ВНИИ Галургии" (АО "ВНИИ Галургии") | Method for obtaining enriched carnallite |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3829559A (en) * | 1971-02-18 | 1974-08-13 | Int Minerals & Chem Corp | Solution mining process |
| SU1567517A1 (en) * | 1987-12-04 | 1990-05-30 | Пермский политехнический институт | Method of obtaining enriched carnallite |
| RU2056355C1 (en) * | 1993-02-11 | 1996-03-20 | Акционерное общество "Уралкалий" | Method of sodium chloride producing |
| RU2307792C2 (en) * | 2005-11-09 | 2007-10-10 | Закрытое акционерное общество ВНИИ Галургии (ЗАО ВНИИ Галургии) | Method of production of the artificial carnallite |
| US20160031716A1 (en) * | 2013-03-14 | 2016-02-04 | Dead Sea Works Ltd. | Process for precipitation of carnallite from aqueous solutions |
| RU2701609C1 (en) * | 2019-04-26 | 2019-09-30 | Акционерное общество "ВНИИ Галургии" (АО "ВНИИ Галургии") | Method for obtaining enriched carnallite |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ШЕВЧУК В.В. и др. Синтез карналлита из растворов хлорида магния и калия, Весцi Нацыянальнай акадэмii навук Беларусi. Серыя хiмiчных навук, 2021, т. 57, no. 1, с.с. 87-93. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6776972B2 (en) | Recovery of common salt and marine chemicals from brine | |
| US5993759A (en) | Production of lithium carbonate from brines | |
| US6428759B1 (en) | Production of feed liquors for sodium carbonate crystallization processes | |
| AU2002212675B8 (en) | Recovery of sodium chloride and other salts from brine | |
| IL176482A (en) | Process for recovery of sulphate of potash | |
| AU2002212675A1 (en) | Recovery of sodium chloride and other salts from brine | |
| US7041268B2 (en) | Process for recovery of sulphate of potash | |
| US4980136A (en) | Production of lithium metal grade lithium chloride from lithium-containing brine | |
| WO2007054953A1 (en) | Improved process for the recovery of sulphate of potash (sop) from sulphate rich bittern | |
| US5447543A (en) | Process for crystallizing inorganic salts | |
| JP4555227B2 (en) | Simultaneous recovery of edible salt enriched with potassium chloride and KCl | |
| WO2017108876A1 (en) | Method for the control of sulphate forming compounds in the preparation of potassium sulphate from potassium-containing ores at high ambient temperatures | |
| RU2792267C1 (en) | Method for producing enriched carnallite | |
| US3634041A (en) | Method for the production of potassium sulfate from potassium-containing double salts of magnesium sulfate | |
| PT106209B (en) | PROCESS FOR PRODUCING SODIUM BICARBONATE | |
| RU2701609C1 (en) | Method for obtaining enriched carnallite | |
| US4334885A (en) | Production of potassium chloride from langbeinite | |
| US3323875A (en) | Manufacture of carnallite liquors and potassium chloride | |
| RU2813062C1 (en) | Method of producing potassium chloride from calcium chloride type brines | |
| US4075309A (en) | Process for the production of highly concentrated magnesium chloride solutions | |
| WO2024031139A1 (en) | A process for recovering potassium sulphate | |
| SU1414788A1 (en) | Method of complex processing of waste water of iodine, bromine and brine production | |
| CN111792662A (en) | Method for obtaining calcium chloride and sodium chloride from distillation waste obtained in production of sodium carbonate and sodium bicarbonate by ammonia-soda process | |
| US3459496A (en) | Process for the recovery of potassium from mother and waste liquors of the treatment of potassium salts | |
| US3832143A (en) | Crystallization of sodium chloride |