книги из ГПНТБ / Брагина В.И. Технология угля и неметаллических полезных ископаемых

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ КАЛИЯ И МАГНИЯ

Калий наряду с фосфором и азотом является незамени­ мым питательным веществом для растений. Калийные соли применяются главным образом в сельском хозяйстве в качест­ ве удобрения (95%).

Производство хлористого калия из природных солей для удобрений почв впервые возникло в 1861 г. в Германии.

Основное количество сильвинита и карналлита использует­ ся в сельском хозяйстве в переработанном виде в форме кон­ центрированных удобрений.

без предварительного обогащения. Непосредственно без обо­ гащения обычно применяются в качестве удобрений сильвини­ товые руды, содержащие около 30% КС1. Карналлитовые ру­ ды в сыром виде е качестве удобрений не применяются.

собой монопольную поставку калийных солей на мировой ры­ нок вплоть до войны 1914—1918 гг., принимали все меры для того, чтобы препятствовать открытию и эксплуатации калий­ ных месторождений в других странах.

В 1925 г. по решению правительства была начата серьез­ ная горнотехническая разведка Соликамского района под ру­ ководством проф. П. Преображенского, обнаружившая круп­ нейшие в мире месторождения калийных солен.

Добыча их впервые была начата в 1934 г. и особенно бы­ стро стала развиваться в послевоенные годы. Большую часть

Предусматривается также строительство четвертого калийно­ го комбината.

В настоящее время калийные соли используются в сель­ ском хозяйстве, электрометаллургии, медицине, фотографии, пиротехнике, производстве стекла, мыла, красок, кожи, тек­ стильной, цементной и особенно в химической промышленно­ сти.

Промышленность использует сравнительно небольшое коли­

очередь, часто являются сырьем для производства других ка­ лийных соединений. Так, едкий кали (КОН) используется в

Хлористый магний применяется для производства магне­ зиальных цементов, искусственных мельничных жерновов, кси­ лолита и фибролита. Хлористый магний используется в тек­ стильной и бумажной промышленности и в качестве дезинфи­ цирующего средства для пропитки дерева с целыо'придания ему огнестойкости.

В виде побочных продуктов химической переработки силь­ винита и карналита получают хлор и его производные, метал­ лический магний, калий и натрий, бром, рубидий и цезий, а также технический хлористый натрий, который является сырь­ ем для производства соды и может перерабатываться на пи­ щевую соль.

3.

ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ СЫРЬЯ И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Как и по большинству неметаллических полезных ископае­ мых, ГОСТов и единых общепринятых технических условий на сырье калийных и магнезиальных солей нет. Это объясняется, с одной стороны, большим разнообразием этого сырья по его химическому и минеральному составу, с другой — различием

горнотехнических условий его добычи и многообразием при­ меняемых методов обогащения и переработки, в совокупности определяющих себестоимость готовой продукции, а следова­ тельно", и рентабельность работы предприятия. Надо иметь в виду, что при стандартизации технических норм учитываются не только требования потребителей к качеству сырья и его природные свойства, но и экономически приемлемые методы добычи и переработки этого сырья. Поэтому кондиции на ми­ неральное сырье, как правило, можно установить только в каждом отдельном случае по конкретному месторождению на основе глубокого изучения всех геологических, технологиче­ ских, географических факторов и соответствующих экономиче­ ских расчетов. Однако это не исключает возможности и даже необходимости иметь представление о тех общих требованиях, которые предъявляются сейчас к качеству сырья действую­ щими предприятиями, в данном случае использующими поро­ ды, содержащие калийные и магнезиальные соли.

Существующая практика, наша и зарубежная, в этом от­ ношении, несомненно, может значительно помочь в решении данной задачи. Также могут помочь ГОСТы и ведомственные ТУ, которые регламентируют требования к уже готовой про­ дукции, в особенности, когда она представляет собой необогащенный концентрат, а сырье, подвергшееся только раз­ молу.

примесей или затрудняющих технологическую переработку ис­

ного, порядка 40% (месторождения Эльзаса), до.минимально­

сутствует кизерит до 8—10%, в меньшем количестве — ангид­ рид (2—4%). Из примесей, снижающих содержание К^О в ру­ де, следует отметить тахгидрит. В среднем содержание в pvie ( % ) : К 2 0 9—12,5 ( К О 16-18); MgO 9—10,5 (MgCl2 19—22).

Каинито-лангбейнитовая руда, добываемая на Стебниковском руднике, содержит ( % ) : К 2 0 8—<.10, MgO 9—10, нерас­ творимого остатка до 20 Каинитовая порода, разрабатывае­ мая Калушским рудником, содержит ( % ) : КгО 8—12, MgO 7-—10, нерастворимого остатка — 5—12.

Состав полигалитовой породы Жилянского месторождения следующий ( % ) : К 2 0 12,9; MgO 5,9; NaCl 12,3; нераствори­ мый остаток 0,5.

Товарная продукция калийной промышленности выпус­ кается в двух видах: молотые сырые соли и обогащенные со­ ли.

Согласно действующему ГОСТ 4568-65 хлористый калий, выпускаемый заводами СССР, должен отвечать условиям, приведенным в табл. 16.

Технические условия на молотые калийные соли, применяе­ мые в качестве удобрений, указаны в табл. 17.

Технические условия на хлористый магний приведены в табл. 18.

ОБОГАЩЕНИЕ КАЛИЙНЫХ РУД

При обогащении калийных руд решаются следующие ос­ новные задачи: отделение калийсодержащих минералов от других сопутствующих минералов (галита, ангидрида, а так­ же от так называемого «нерастворимого остатка» глины, пес­ чаника и т. д.) и разделение калийсодержащих сульфатов от

ние может производиться либо без применения водной среды (сухое обогащение), либо при использовании насыщенных растворов солей.

При обогащении калийных руд могут применяться следу­ ющие методы: термический, физико-химический, флотация, флотогравитация, обогащение в тяжелых средах, электросепа­ рация.

Флотация

Метод флотации является одним из наиболее распростра­ ненных методов обогащения полезных ископаемых.

Разделение водорастворимых солей флотацией является одним из важнейших достижений обогатительной науки и техники -в последнее десятилетие.

Флотационный метод обогащения калийных солей имеет ряд особенностей. Основной особенностью является то, что флотация осуществляется в насыщенном растворе солей, присутствующих в руде.

Некоторые специфические особенности флотации солей в насыщенных растворах, выражающиеся в изменении флоти­ руемое™ соли при изменении состава солевого раствора, в наличии у ряда солей избирательной флокуляции, в сильном пенообразовании, в повышении вязкости и поверхностного натяжения раствора, в высаливании большинства реягентов и пр., приводят к ослаблению или даже полной потере соби­ рательных и пенящих свойств значительного количества флотореагентов.

Для повышения эффективности флотационного метода обогащения калийных солей в настоящее время проводятся интенсивные исследования по изысканию природных флото-

реагентов и накоплению экспериментальных данных по фло­ тации солей, по выяснению влияния различных факторов на скорость и механизм флотации, а также пс улучшению тех­ нологических показателей.

Следует, однако, отметить, что в данной области эмпи­ ризм практиков значительно обогнал теорик) процесса, ко­

растворимых в воде минеральных загрязнений, и М. А. Эй-

предприятия по переработке природных солей методом фло­ тации: установка на Палевском заводе и промышленная фаб­

солей, послужившие началом развития флотационного процес­ са в СССР и за рубежом, выполнены в Механобре [42]. Боль­ шое внимание уделялось исследованию ионного состава жид­ кой фазы. Установлено, что из двух солей, каждая из .которых флотируется в Своем растворе, одна соль не флотируется в присутствии другой [28]. Хлористый калий успешно флоти­ руется в растворе, насыщенном хлористым калием. В рас­ творе, насыщенном хлористым калием, натрием, его флотируемость уменьшается и полностью прекращается в растворе, насыщенном хлористым натрием. В этом случае ионы жидкой фазы оказывают депрессирующее действие на флотацию ми­ нералов.

Флотация галита и примесей из сильвинитовой руды [2] происходит в присутствии активаторов: солей свинца и вис­ мута, жидкого стекла. В качестве реагентов-собирателей применяются: жирные кислоты и их соли, смоляные' кисло­ ты и их соли, нафтеновые кислоты, омыленные пальмовые и кокосовые масла, кислые производные продуктов окисления нефти.

Для флотации сильвина предложены [2, 44]: щелочные соли алкилсульфатов, соли (уксуснокислые, солянокислые)

первичных алифатических аминов с содержаниемуглерода от

октадециламинацетата и 45% октадецениламинацетата. При

ный одноосновной алифатический спирт с содержанием в мо­

ты или лауринового алкоголя, например лаурилсульфат; про­ дукты реакции аминов с хлористой серой; хлорированные и аминированные углеводороды; полисахариды. Рекомендует­ ся проводить флотацию сильвина ступенчато с добавлением в последующих ступенях собирателя с большим молекуляр­ ным весом. В первую ступень добавляется октиламинацетат и в следующую — смесь гексадецила, октадецила и октадецениламина- [2] .

Указанные выше реагенты являются одновременно собира­ телями и вспенивателями. Однако для экономии дорогостоя­ щих собирателей рекомендуют применять следующие вспениватели: крезилкислоты и крезолы, сосновое масло, смесь терпеновых спиртов.

Важное значение имеют регуляторы пульпы. В качестве последних применяют тетралин, декалин, производные маннозы или галактозы, тэтрагидронафталин, декагидронафталин, введение которых способствует установлению резкой границы между пеной и раствором, диметилсиликон, фенилсиликои, акрилнитрилполимер, в котором нитрильная группа находится в соляной форме, полигликоли и их эфиры с мо­ лекулярным весом М>300, особенно метоксиполиэтиленгли-

генты (20—40 г/т)._Когда в этих рудах хлориды присутству­ ют в сравнительно небольшом количестве, предпочитают вес­

ной крупности. Применение неполярных или малополярлых добавок в сочетании с аминами позволяет повысить круп­ ность флотируемых зерен сильвина с 0,5-—0,8 до 2,0—2,5 мм. Кроме того, для улучшения флотируемости крупных зерен ка­ лийных солей предлагается [44] обрабатывать их в сухом состоянии маслами, а затем флотировать обычным спосо­ бом. Имеются сообщения о возможности флотации сильвинлтовой руды более крупного помола (0,5—6,4 мм). В качестве реагентов предложены собиратель—ацетат Н-ла\'рнламин, вспениватель — метилизобутилкарбанол с добавкой для уве­ личения селективности и выхода сильвина высокопарафинистых нефтяных фракций [2] .

Необходимым условием успешной флотации минералов калия из руд является устранение вредного действия глинис­

гуляции их щелочным раствором крахмала (0,06—0,08 кг/т) или другими коагулянтами.

2.Подавлением флотации глины производными целлюло­ зы, кремневой кислоты, полиакриламидом, AICI3, A12 (S04 )3, известью.

3.Гидрофобизацией глины органической жидкостью с по-' следующим отстаиванием и отделением.

4.Механическим выводом глинистых шламов

Вкачестве реагентов для предварительной флотации гли­ нистых шламов и их депрессии применяются также [2] : ме-