Переработка и обогащение карналлитовой породы

29.01.2017

С повышением концентрации MgCl2 в растворе растворимость KCl и NaCl понижается, причем с повышением температуры растворимость NaCl понижается сильнее, чем растворимость KCl, как это видно из приводимых ниже данных (в граммах на 1 л раствора).
Переработка и обогащение карналлитовой породы

На рис. 117 приведена принципиальная схема переработки карналлита по способу «холодного разложения», предложенному Н.Н. Ефремовым и А.А. Веселовским.
Измельченную карналлитовую породу обрабатывают холодной водой в небольшом количестве, достаточном для разложения карналлита, но недостаточном для перевода в раствор всех продуктов разложения карналлита. Твердый остаток после разложения содержит 45,5—46,5% KCl, а после фильтрации и промывки — до 66,3% KCl. Кроме KCl, в осадок переходят крупные кристаллы NaCl. Пульпу фильтруют, при этом в фильтрат уходит почти весь MgCl2 из карналлитовой породы и небольшая часть KCl. Осадок растворяют и подвергают повторной кристаллизации.
Полученный хлористый калий подсушивают и используют как удобрение. Раствор MgCl2 упаривают, в результате чего в осадок выпадает «искусственный» карналлит MgCl2.KC1.6H2О, который отделяют от раствора фильтрацией.
Вторичный фильтр содержит 400—450 г/л MgCl2 и незначительное количество KCl и NaCl.
Переработка и обогащение карналлитовой породы

Извлечение MgCl2 в этом процессе составляет около 80% от исходного количества в природном карналлите.
«Искусственный» карналлит возвращается в цикл и подвергается холодному разложению.
Магнезиальный щелок, после извлечения из него брома, используют как исходный материал для получения плавленого хлористого магния (MgCl2. GH2O или MgCl2. 4Н2O).
На рис. 118 представлена схема обогащения карналлитозой породы путем пгрекристаллизации содержащегося в ней карналлита.
Дробленую карналлитовую породу растворяют в маточном pacтворе, содержащем около 40% MgCl2 и около 2% KCl+NaCl.
Растворение происходит в вертикальных растворителях при температуре 110—155°. Хлориды магния и калия из карналлита в основном переходят в раствор, а NaCl остается в осадке.
Переработка и обогащение карналлитовой породы

Солевая -пульпа поступает на сита, на которых отделяются кристаллы NaCl, являющиеся отбросом производства.
Освобожденный от основной массы поваренной соли раствор поступает на перекристаллизацию. Кристаллизация производится в две стадии.
Первая кристаллизация производится в вакуумкристаллизаторах, в которых раствор охлаждается с температуры 100° до 60°, в результате чего выпадают кристаллы карналлита MgCl2*KCl*6Н2О.
Вторую кристаллизацию проводят в вертикальных кристаллизаторах, охлаждаемых холодной проточной водой.
После декантации и сгущения пульпу фильтруют на центрифугах. Маточный раствор подогревают и перекачивают в растворители.
Обогащенный карналлит отправляется на склад. Вследствие высоких потерь хлористого магния с отбросной поваренной солью и при промывке карналлита выход MgCl2 в этом процессе не превышает 75%.
Описанный способ кристаллизации обеспечивает получение крупных, хорошо фильтрующихся и промывающихся кристаллов карналлита. Это обусловлено тем, что первая стадия кристаллизации происходит при сравнительно небольшом перепаде температур и с небольшой скоростью, а полученные при этом кристаллы служат центрами кристаллизации в следующей стадии.
При этом в вакуумкристаллизаторах выкристаллизовывается в среднем 65%, а в вертикальных — 35% всего получаемого карналлита.
Согласно ТУ НКХП 762—41, карналлит, полученный описанным способом, должен содержать не менее 32% MgCl2 и не более 3% гигроскопической влаги.
Потери хлористого магния, высокий расход пара и значительные эксплуатационные расходы при обогащении карналлитовой породы описанным способом определяют его высокую стоимость. Поэтому в последние годы изыскиваются другие, более экономичные способы получения обогащенного карналлита.
В практике, а также в литературе, часто называют «искусственным карналлитом» техническую шестиводную двойную соль хлоридов магния и калия. с примесями хлористого натрия и гигроскопической влаги, полученную путем перекристаллизации карналлита, содержащегося в карналлитовой породе, а карналлитовую породу называют природным карналлитом.
Необходимо подчеркнуть, что эта терминология, которая будет применяться в дальнейшем изложении, является условной.