Галургійне перероблення полімінеральних калійних руд в метод сульфатного вилуговування оборотними розчинами на основі шеніту

Abstract

Полімінеральні руди (ПМР) Прикарпаття, що містять у своєму складі більше двох десятків мінералів і які належать до системи K , Na , Mg, |SO , Cl , H2O, служать сировиною для виробництва калійних добрив та інших цінних продуктів. За існуючої технології вилуговування калієвмісних мінералів з подрібненої руди ведуть селективно оборотними розчинами, насиченими за натрію хлоридом. Основна маса галита при цьому залишається у відвалі і виводиться разом з пісково-глинистою фракцією і важкорозчинними калієвмісними мінералами (лангбейніт та ін.) з процесу. Це призводить до втрати цінної сировини і створює екологічні проблеми, пов'язані з утворенням багатотоннажних відходів. У цьому зв'язку важливим і актуальним завданням є розроблення нових технічних рішень для здійснення комплексного безвідходного перероблення ПМР. До них відноситься спосіб вилуговування руди сульфатними розчинами. На відміну від традиційної технології хлоридного вилуговування в ньому здійснюється витяг з руди усіх розчинних мінералів в тому числі і галіту. Одержаний розсіл переробляють на калійні добрива, кухонну сіль і магнію хлорид за звичайною технологією. Відвальний кек, що залишився, містить пісково-глинисту фракцію і калійні мінерали, які не розчинилися, та служить калійним добривом пролонгованої дії з мікроелементами. Тим самим утилізуються всі компоненти руди. За результатами проведених досліджень на сольовій, водній та натронній проекціях названої системи побудована робоча діаграма процесу, яка відображає специфіку сульфатного вилуговування руди розчинами шеніту і розширює уявлення про метрику фізико-хімічних діаграм. Розроблено технологічну схему модернізації головного реакторного процесу з максимальним використанням наявного обладнання, яка придатна також для перероблення накопичених галіто-лангбейнітових відвалів.

Полиминеральные руды (ПМР) Прикарпатья, содержащие в своем составе более двух десятков минералов, относящихся к системе K , Na , Mg | |SO , Cl , H2O , служат сырьем для производства калийных удобрений и других ценных продуктов. По существующей технологии выщелачивание калийсодержащих минералов из измельчённой руды ведут селективно оборотными растворами, насыщенными по хлориду натрия. Основная масса галита при этом остается в отвале и выводится вместе с песково-глинистой фракцией и труднорастворимыми калийсодержащими минералами (лангбейнит и др.) из процесса. Это приводит к потере ценного сырья и создает экологические проблемы, связанные с образованием многотоннажных отходов. В этой связи важной и актуальной задачей является разработка новых технических решений для осуществления комплексной безотходной переработки ПМР. К ним относится способ выщелачивания руды сульфатными растворами. В отличие от традиционной технологии хлоридного выщелачивания в нем осуществляется извлечение из руды всех растворимых минералов, в том числе и галита. Полученный рассол перерабатывают на калийные удобрения, поваренную соль и хлорид магния по обычной технологии. Оставшийся отвальный кек, содержащий песково-глинистую фракцию и нерастворившиеся калийные минералы, служит калийным удобрением пролонгированного действия с микроэлементами. Тем самым утилизируются все компоненты руды. По результатам проведенных исследований на солевой, водной и натронной проекциях названной системы построена рабочая диаграмма процесса, которая отображает специфику сульфатного выщелачивания руды растворами шенита и расширяет представления о метрике физико-химических диаграмм. Разработана технологическая схема модернизации головного реакторного процесса с максимальным использованием имеющегося оборудования, которая пригодна также для переработки накопившихся галито-лангбейнитовых отвалов.

Polymineral ores (PMO) of Prikarpatye containing in their composition over twenty minerals belonging to the system K , Na , Mg | |SO , Cl , H2O, are the raw material for the production of potash and other valuable products. By the existing technology the leaching of potassium-containing minerals from the crushed ore lead selectively by circulating solutions saturated in sodium chloride. The bulk of halite, however, remains in a heap and outputs together with gravel - clay fraction and sparingly soluble potassium-containing minerals (langbeinite, etc.) from the process. This leads to loss of valuable raw materials and creates environmental problems associated with the formation of waste tonnage. In this regard, an important and urgent task is to develop new technical solutions for the implementation of an integrated waste-free processing of the PMO. These include the method of ore leaching by a sulfate solutions. Unlike conventional technology of chlorine leaching in this method extraction from the ore of all soluble minerals including halite is carried. The resulting brine is processed to a potash, sodium chloride and magnesium chloride in the usual way. The remaining depleted cake containing gravel-clay fraction and insoluble potash minerals serves as a long-acting potash fertilizer with trace elements. By the same way all the components of the ore are disposed. By the results of studies on the salt, water and soda projections of called system was constructed a flow chart of the process that reflects specificity of sulfate ore leaching by the solutions of shenit and extends the knowledge of the physico-chemical metric charts. The technological scheme of modernization of the main reactor process with the maximum use of existing equipment, which is suitable for processing of the backlog halitelangbeynit dumps was developed.