Характеристика калийных удобрений. Получение хлористого калия из сильвинита

Лекция №14

Характеристика калийных удобрений. Получение хлористого калия из сильвинита. 

План лекции:

1. Классификация калийных удобрений.
2. Способы получения хлорида калия.
3. Основные стадии флотационного обогащения сильвинитовых руд.

Калийные  удобрения

     По ГОСТ 4568- 83 выпускают хлорид калия марок К (кристаллизацией из растворов 98-95%КСl), Ф (флотационным обогащением калийных руд не менее 95- 91%КСl), для технических целей и гранулированного или  крупнокристаллического продукта для сельского хозяйства выпускают 91- 95% КСl. Хлорид калия,  выпускаемый для с/х с целью исключения  слеживаемости, обрабатывается алифатическими аминами или другими кондиционирующими добавками.

Хлорид калия  является  основным продуктом калийной промышленности. Около 95% КСl применяется  в качестве удобрения, а остальное количество перерабатывают в соединения калия, применяемые в различных отраслях народного хозяйства (КОН, К₂СО₃, KNO₃,  К₂SO₄, KCN, KClO₃  и др.).

       Способы получения:

Хлорид калия производят двумя способами:

1. галургическим

2. флотационным 

  Галургический  способ (растворением и раздельной кристаллизацией) основан на свойствах системы КСl – NaCl – H₂O, то есть на различной растворимости в воде хлоридов калия и натрия.

Основные стадии получения  КСl  галургическим  способом:

1. измельчение сильвинитовой руды;

2. водное выщелачивание (растворение) хлорида калия из сильвинита при Т= 90- 98°С  маточным раствором. При этом соотношение между количествами исходного сильвинита и маточного раствора поддерживают таким, чтобы растворялся лишь КСl, а NaCl оставался в осадке;

3. отделение раствора от шлама, состоящего из NaCl (галит) и глинистых веществ; промывка шлама и глинистых веществ;

4. кристаллизация хлорида калия;

5. отделение кристаллов от маточного раствора и их сушка;

6. нагревание маточного раствора до 99°С   и возвращение его в процесс растворения исходного сырья - сильвинита.

Флотационный способ получения КСl.

            Способ пенной флотации,  основанный на разделении хлоридов калия и натрия, содержащихся в исходной руде с предварительным выделением глинистого шлама, широко применяется в калийной промышленности. Варианты существующих  технологических схем  отличаются друг от друга в зависимости от содержания примесей в исходных рудах и от степени их предварительного  измельчения, а также температуры процесса.

            Флотационное разделение минералов основано на способности смачиваемости  его составляющих, в данном процессе хлоридов калия и натрия. В процессе флотации, плохо смачиваемые частицы выносятся на поверхность жидкости вместе с пузырьками воздуха.  

            С целью интенсификации  процесса флотации применяют флотационные реагенты. В соответствии с их назначением реагенты делят на собиратели,  обеспечивающие прилипание  флотируемых частиц к  пузырькам, на пенообразователи и на модификаторы (регуляторы), создающие оптимальные условия ведения процесса.  Наиболее эффективны катионные собиратели – первичные алифатичексие амины, получаемые из аммиака и нефтепродуктов, например ацетат октадециламин, гидрохлорид амина и др.

Эффект процесса флотации зависит от температуры,  определяемой составом  собирателя (флотационные реагенты обеспечивающие прилипание флотируемых частиц к  пузырькам). Сверхоптимальная температура увеличивает адсорбцию собирателя на галите, что нарушает  селективность процесса флотации.  Максимальная скорость процесса флотации сильвина при использовании собирателя (октадециламин) достигается при 30 - 35°С. Эффективность же разделения минералов обеспечивается при  рН =5- 6.

Основные стадии флотационного обогащения сильвинитовых руд:

Англосаксонское завоевание - лекция, которая пользуется популярностью у тех, кто читал эту лекцию.

1. Дробление и измельчение исходной руды до размеров частиц, обеспечивающих образование механической смеси входящих в состав руды минералов. 

2. Предварительное удаление глинистого шлама из руды и его подавление (депрессия) в процессе основной флотации.

3.Оновная флотация с выделением целевого продукта (КСl) в пенный продукт и последующий перечисткой полученного концентрата.

4. Перечистка глинистого шлама с целью снижения потерь целевого продукта.

5. Обезвоживание хвостов (галит), шлама и концентрата методом сгушения и фильтрования, переработка влажного концентрата в целевой продукт. Возврат в систему маточных растворов.  

Основными аппаратами в процессе получения КСl  являются флотационные машины и дуговое сито.