Способ получения хлористого калия из отработанного электролита магниевого производства

Способ получения хлористого калия из отработанного электролита магниевого производства

Реферат

 

Изобретение относится к получению хлористого натрия из отработанного электролита магниевого производства. Способ включает дробление электролита, выщелачивание хлористого магния и хлористого натрия, обезвоживание. Выщелачивание осуществляют концентрированным раствором хлористого калия сначала с получением твердой фазы, обогащенной по хлористому калию, с последующей промывкой ее насыщенным по хлористому калию раствором, а на выщелачивание подают концентрированный раствор хлористого калия после промывки твердой фазы. Изобретение позволяет сократить потери хлористого калия в процессе и повысить массовую долю KCl в готовом продукте.

Изобретение относится к способу получения хлористого калия из отработанного электролита магниевого производства и включает процессы дробления, выщелачивания хлормагния и хлорнатрия и обезвоживания. Способ может быть использован для получения стандартного хлористого калия, а также для утилизации отходов от электролитического производства магния и пылевидных фракций хлористого калия.

Известен [1] способ переработки электролита в удобрительную смесь, содержащую 70-80% хлоркалия путем его дробления до крупности 1 мм.

Недостатком способа является высокая концентрация примесей, а именно: хлормагния до 10%, хлорнатрия до 22% и др.

Известен [1] способ получения хлористого калия с массовой долей KCl не более 95% выщелачиванием хлормагния и хлорнатрия из дробленного электролита минимальным количество воды.

Недостатками способа являются, во-первых, низкое содержание хлоркалия, во-вторых, большие потери хлоркалия с растворяющим щелоком. По международным и российским стандартам хлористый калий должен содержать более 95% KCl (60% K₂O).

Целью изобретения является, во-первых, повышение массовой доли хлоркалия, во-вторых, сокращение потерь хлористого калия с растворяющим щелоком путем замены в готовом продукте воды, подаваемой на стадию выщелачивания и промывки хлормагния и хлорнатрия из отработанного электролита, концентрированным раствором хлоркалия.

Это достигается тем, что готовится насыщенный раствор хлоркалия, например, из циклонной пыли и стоков сушильного отделения сильвинитовой обогатительной фабрики, отработанный электролит дробится до необходимой крупности и путем вымешивания электролита с насыщенным по хлоркалию раствором производится выщелачивание, а затем после обезвоживания промывки примесей из электролита. При этом хлормагний и хлорнатрий, находящиеся в электролите, переходят в жидкую фазу, а хлоркалий из жидкой фазы частично кристаллизуется в твердую фазу.

Предлагаемый способ получения хлористого калия из отработанного электролита состава: NaCl - 13,85 KCl - 72,4 M₉Cl₂ - 7,95 CaCl₂ - 0,69 H₂O - 5,11 поясняется на следующих примерах.

Пример N 1. Разложение электролита водой при 25^oC.

100 кг электролита крупностью частиц 1-3 мм разлагается в 100 кг воды.

В результате разложения электролита получается 77 кг обогащенной по хлористому калию твердой фазы, имеющей в пересчете на сухое вещество следующий состав (мас.%): KCl - 86,29 M₉Cl₂ - 2,47 NaCl - 11,24 и 123 кг маточного раствора состава (мас.%): KCl - 12,77 M₉Cl₂ - 6,15 NaCl - 8,66 H₂O - 72,42 Потери хлористого калия с маточным раствором составляет 16 %. Выход готового продукта составляет 77% от разлагаемого электролита. Готовый продукт содержит на 9% меньше хлористого калия, чем требуется иметь в стандартном продукте.

Пример N 2. Разложение электролита насыщенным раствором хлористого калия без промывки твердой фазы при 25^oC 100 кг электролита крупностью частиц 1-3 мм растворяется в 100 кг 20-процентного раствора хлористого калия. В результате разложения образуется 101 кг обогащенного хлористого калия состава (в пересчете на сухое вещество мас.%): KCl - 90,57 M₉Cl₂ - 1,35 NaCl - 8,08 и 99 кг маточного раствора состава (мас.%): KCl - 11,06 M₉Cl₂ - 7,25 NaCl - 10,20 H₂O - 71,49 Потери хлористого калия с маточным раствором составляют 10 %. Выход готового продукта составляет 101% от разлагаемого электролита. Массовая доля KCl в готовом продукте повышает на 4,3% по сравнению с примером N 1.

Для повышения массовой доли KCl в готовом продукте твердая фаза после разложения электролита 20% раствором хлорида калия дополнительно фильтруется и промывается свежеприготовленным 20% раствором хлорида калия (1:1). После промывки твердая фаза имеет следующий состав (мас.%) в пересчете на сухое вещество: KCl - 93,33 M₉Cl₂ - 0,34 NaCl - 6,32 при этом промывные воды имеют следующий состав (мас.%): KCl - 23,03 M₉Cl₂ - 0,82 NaCl - 1,22 H₂O - 74,92 Потери хлористого калия с маточным раствором после разложения электролита и промывки твердой фазы составляют 29,7%. Массовая доля KCl в готовом продукте на 1,7% меньше, чем требует стандарт. Для сокращения потерь хлористого калия с маточным раствором и увеличения массовой доли KCl в готовом продукте целесообразно разложение (выщелачивание) электролита проводить в более концентрированных растворах по хлористому калию, например в промывных водах.

Пример N 3. Разложение электролита насыщенным раствором хлорида калия с промывкой твердой фазы при 25^oC 100 кг электролита крупностью частиц 1-3 мм растворяется в 100 кг промывных вод состава, мас.%: KCl - 23,03 M₉Cl₂ - 0,82 NaCl - 1,22 H₂O - 74,92 В результате разложения электролита образуется 90 кг маточного раствора состава, мас.%: KCl - 8,83 M₉Cl₂ - 8,22 NaCl - 13,02 H₂O - 69,93 и 110 кг обогащенного хлористого калия, который (1:1) промывается 20-процентным раствором хлористого калия.

В результате промывки и последующей сушки получается хлористый калий в пересчете на сухое вещество следующего состава (мас.%): KCl - 95,70 M₉Cl₂ - 0,04 NaCl - 4,26 Потери хлористого калия с маточным раствором минимальны и составляют 8 %. Готовый продукт является стандартным по содержанию в нем хлористого калия.

Таким образом, описанный в примере N 3 способ переработки отработанного электролита позволяет переработать отходы магниевого производства в высококачественный товарный продукт. Если при этом для приготовления выщелачивающего раствора использовать пылевые фракции фугатов и фильтратов, а также продуктов системы пылегазоулавливания сильвинитовых обогатительных фабрик, то это позволит также решить проблему утилизации части отходов калийных предприятий.

Формула изобретения

Способ получения стандартного хлористого калия из отработанного электролита магниевого производства, включающий дробление его, выщелачивание хлористого магния и хлористого натрия и обезвоживание, отличающийся тем, что выщелачивание осуществляют концентрированным раствором хлористого калия, при этом сначала выщелачивание ведут с получением твердой фазы, обогащенной по хлористому калию, с последующей промывкой ее, причем при промывке твердой фазы используют насыщенный по хлористому калию раствора, а на выщелачивание подают концентрированный раствор хлористого калия, полученный после промывки твердой фазы.