Сравнительные показатели обогащения калийно-магниевых солей

Галургический метод обогащения позволяет перерабатывать соли с высоким (более 30 %) содержанием нерастворимого остатка. Однако при данном методе значительно уве­личиваются затраты на промывку шламов. При флотации солей, в состав которых входят минералы с различной растворимостью (сильвин, каинит, лангбейнит, полигалит), часть из них остается в шламе (лангбейнит, полигалит) или уходит с промывными водами (сильвин, каинит).

На показатели обогащения калийных солей отрицательно влияет наличие MgCl₂. Его предельное содержание при флотационном обогащении составляет 5 %, а при галургиче-ской переработке 15 %.

Традиционные способы обогащения (галургический и флотационный) из-за присущих им недостатков - высокая пароемкость и коррозия аппаратуры первого, повышенный рас­ход электроэнергии для тонкого измельчения и невозможности извлечения попутных ком­понентов второго - часто дополняют методами электрической сепарации. Для повышения извлекаемости хлористого калия при повышенном содержании карналлита (более 3 %) по­роду предварительно отмывают холодным раствором, насыщенным хлоридами натрия и калия.

На солеперерабатывающих предприятиях Германии, Франции и Канады широко при­меняют методы электростатической, электрокоронной сепарации.

В Канаде для выделения лангбейнита из сильвинит-лангбейнитовых пород использу­ют гравитационное обогащение, в Белоруссии его применяют для разделения бедных сильвинитов в магнитной суспензии.

Более перспективными модификациями гравитационного обогащения солей являются магнитогидродинамическая сепарация (МГД-сепарация) и феррогидростатическая сепара­ция (ФГС-сепарация), в которых разделение соляных и других частиц происходит не толь­ко по плотности, но и с учетом электромагнитных свойств минералов и рабочей среды (при МГД-сепарации - насыщенный оборотный щелок, при ФГС-сепарации - коллоидная эмульсия окислов железа в растворе).

Конверсионные методы дают возможность получать более ценные и дефицитные продукты по сравнению с исходными компонентами соляных пород и их растворов. Они основаны на химических преобразованиях хлоридов натрия и калия в другие водорастворимые соли - карбонаты и сульфаты натрия и калия и их производные.

Примером может служить переработка геотехнологических (и галургических) рассо­лов хлористого натрия по аммиачному способу (способ Сольве) с производством кальци­нированной соды.

50. В связи с прогрессирующим развитием при эксплуатации минеральных солей гео­технологического метода их добычи актуальной становится проблема переработки полу­чаемых рассолов.

Геотехнологические рассолы, получаемые за счет растворения сильвинитов в про­винции Саскачеван (Канада), содержат 13,4 % хлористого калия и 18,8 % хлористого на­трия. В заводских условиях их подвергают выпариванию в обогреваемых паром трубчатых аппаратах. После отделения кристаллов хлористого натрия рассол поступает на вакумм-кристаллизацию. Сгущенная суспензия кристаллов хлористого калия поступает на цен­трифугу, отфугованный продукт сушат в барабанных сушилках и подвергают рассеву с получением гранулированного (-3,33 - +1,17 мм), крупнозернистого (-2,38 - +0,28) и стандартного (-1,65 - +0,1) продуктов, содержащих 98,9 % хлористого калия в пересчете на сухое вещество. Попутно с ними производят поваренную соль.

Подземные рассолы затопленного рудника Кейн-Крик (штат Юта, США) содержат 11,5 % хлористого калия и 20,1 % хлористого натрия и имеют плотность 1,24 т/м³. Их перекачивают в садочный бассейн, в котором за счет естественного испарения осаждают сильвинит, состоящий из сильвина и галита (соответственно около 37 и 54 %). Сильвинит отрабатывают механизированным способом и подвергают флотационному переделу до то­варных продуктов.

На Усольском ПО «Сибсоль» добытый на рассолопромысле хлор-натриевый рассол (содержание NaCl в рассоле составляет 307,6 г/л, CaS0₄ - 4,8, СаСl₂ - 0,162, Са(НС0₃)2 -0,075, MgCl₂ - 0,399) подвергают содово-каустической очистке, затем упаривают в вакуум-кристаллизаторах до выпадения в осадок тонкозернистого хлорида натрия, который отде­ляют от маточного раствора на вакуум-фильтрах и после высушивания затаривают в меш­ки или фасуют в пачки в качестве конечного продукта. Маточный раствор возвращают в начальную стадию процесса для повышения концентрации рассола. После нескольких циклов, когда в нем накопится недопустимые содержания примесей, маточный рассол вы­водят из цикла в шламохранилище.

Весьма перспективным вариантом электрохимической переработки солевых растaво­ров является метод электролиза. Суть его заключается в том, что ванны, в которых осуще­ствляется электролиз, разделяют двумя мембранами на три камеры. В среднюю из них по­дают продуктивный раствор, а в боковые камеры помещают электроды, обеспечивающие отвод насыщенных катионами и анионами растворов в разные камеры. Таким образом, раствор средней камеры довольно быстро освобождают от растворенных солей. Метод электродиализа широко применяют в Японии и других странах для опреснения морской воды и получения из нее сначала концентрированных рассолов, а затем и требуемых солей.

Для попутных компонентов в соответствии с «Рекомендациями по комплексному изучению месторождений и подсчету запасов попутных полезных ископаемых и компо­нентов» необходимо выяснить формы нахождения и баланс их распределения в продуктах обогащения и передела концентратов, а также установить условия, возможность и эконо­мическую целесообразность их извлечения.

Должна быть изучена возможность использования оборотных вод и отходов, полу­чаемых при рекомендуемой технологической схеме переработки минерального сырья, да­ны рекомендации по очистке промстоков.