Галитли чиқиндиларни қайта ишлаш технологиясини такомиллаштириш (Деҳқонобод калийли ўғитлар заводи мисолида) (стр. 3 )

Способность самоизмельчения калийной руды при ее нагревании также является основой для разработки сухого метода обогащения. Нагревание крупнокусковой сильвинитовой руды до температуры 350-4000С приводит к термическому разрушению галита до преобладающей крупности < 5 м, тогда как богатые сильвинитовые куски остаются в крупных классах. Последующим рассевом руды можно получить концентраты с содержанием хлорида калия вдвое больше, чем в исходной руде, тогда как в мелком классе содержание хлорида калия составляет около 5%.

Заслуживает внимания и метод очистки солей, основанной на различной способности компонентов руды пропускать инфракрасные лучи и тем самым нагреваться неодинаково. Последующим пропусканием руды через ленту, смазанную веществом органического состава, можно отделять холодные, не прилипшие к ней компоненты.

Создание в последние годы дробилки ударного действия нашли применение для измельчения, а частично и для обогащения свинцовых, цинковых и железных руд, фосфатов солей. Обогащение избирательным измельчением бедных руд в ряде случаев оказалось даже эффективнее обогащения в тяжелых суспензиях, так как при его применении большое количество пустой породы идет в отходы до стадии мокрого обогащения.

Результаты избирательности дробления калийных руд показывают, что применение дробилок ударного действия к рудам Старобинского месторождения может дать большой технологический и экономический эффект [6].

Получение калийно-магниевых солей из рапы Кара-Богаз-Гола и их переработка на бесхлорные калийные удобрения - один из аспектов проблемы комплексного использования гидроминеральных ресурсов залива.

К настоящему времени разработано несколько принципиальных схем комплексной переработки поверхностной рапы залива. Эти схемы построены на принципе переработки рапы, сгущенной в заливе при сокращении притока Каспийской воды, с помощью шлюза-регулятора. При сокращении притока Каспийской воды в залив поверхностная рапа может сконцентрироваться до состояния насыщения по эпсомиту или даже по калийно-магниевым солям. В первом случае в заливе теряется только галит, во втором – галит и эпсомит, так называемая смешанная соль. При этом сокращаются в несколько раз площади испарительных и осадочных бассейнов. Сгущенная до состояния насыщения по калийно-магниевым солям рапа закачивается в бассейны, где при испарении в летнее время выпадает в осадок калийно-магниевые соли, состоящие из карналлита и кристаллогидратов сульфата магния, а также примесей галита, каинита и пропитывающего маточника. Путем испарения маточников смешанной соли, полученных при концентрировании поверхностей рапы различного состава были выделены калийно-магниевые соли, содержащие: 2,0-3,1% натрия, 5,7-6,6% калия, 8,5-9,2% магния, 11,3-14,3% сульфат ионов, 22,4 – 27,1% хлорид ионов и др.

Эти соли являются хорошим сырьем для получения бесхлорных калийных удобрений и выгодно отличаются от полиминеральных руд тем, что в них нет глинистых шламов и труднорастворимых минералов, а соотношение между калием и сульфатным ионом является более благоприятным для получения калиимагнезии и сульфата калия.

Среди испытанных реагентов наиболее эффективными в смеси с ПАВ оказались катионные ПАВ типа алкилпиридинийхлоридов, при применении которых степень извлечения нерастворимого остатка в шламовый продукт достигала 70%, против 35% - только с ПАВ [7]. Высокоэффективными показали себя также неионогенные реагенты типа ОП-4, ОП-7, ОП-10 и смачиватель ДБ (оксиэтилированные эфиры алкофенолов) при расходе реагентов 200-300 г/т руды степень извлечения в пенный продукт составил 60 – 65% [8]. Однако как катионные, так и неионогенные являются дефицитными реагентами.

Из всех испытанных ПАВ наиболее перспективными для практического использования следует считать соединения анионного типа – смеси солей карбоновых кислот различной длины цепи [9]. Обеспечивая степень извлечения нерастворимого остатка 40-55% , эти соединения характеризуются низкой стоимостью и доступностью, что и обусловило их перспективность. Из отходов, содержащих жирные кислоты, привлекают внимание подмыльный щелок и жировой гудрон Гомельского жирокомбината.

Подмыльный щелок - это 10 %-ный раствор хлорида натрия, содержащий глицерин, насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты с длиной цепи С6 – С18, триглецириды, фосфатиды и другие вещества. Адипаты ПО «Азот» содержат натриевые соли моно - и дикарбоновых кислот с длиной цепи С4 – С8 (12-16%), а также смолы на основе альдегидов и эфиров циклогексанола (8-10%). В жировом гудроне имеются высшие кислоты – олеиновая, линолевая, пальмитиновая, а также продукты окисления госсипола и др.

Исследования показали, что эти вещества являются эффективными коллекторами глинистых шламов, увеличивая степень извлечения глины в шламовый продукт по сравнению с ПАВ на 20-35%. Наиболее высокое значение степени извлечения нерастворимого остатка достигается при использовании эмульсии жирового гудрона в растворах СП - 10 или диэтаноламида и подмыльного щелока. Оптимальные расходы этих реагентов составляют: жирового гудрона в растворах ОП-10 или диэтаноламида – 100-150, подмыльного щелока – 0,5 л/т. Указанную эмульсию можно вносить совместно с ПАВ. После обесшламливания с применением этих регентов флотация руды проходит при пониженном расходе Nа-карбоксиметилцеллюлозы и октадециламида – на 350 – 400 и 30 г/т руды соответственно. Качество концентратов и селективность процесса флотации улучшаются.

Следовало ожидать улучшения и при применении смеси жирных кислот различной длиной цепи. Известно, что смесь высокомолекулярных ПАВ с низкомолекулярными, вследствие совместного коллоидного растворения отличается меньшей критической концентрацией мицеллообразования, большей устойчивостью к высаливанию и адсорбционной активностью к глинистым минералам и, следовательно, большим гидрофобизирующим действием. При меньшем удельном расходе смеси реагентов - коллекторов возрастают как скорость флотации шламов, так и суммараная их степень извлечения в пенный продукт. Подходящей композицией высокомолекулярных и низкомолекулярных жирных кислот оказалась смесь подмыльного щелока и адипатов. Наиболее высокая степень обесшламливания достигается при их соотношении 4:1. При этом в ряду с повышением собирательных свойств уменьшается качество скапливающейся в процессе обезвоживания щламового продукта пены.

Опытно-промышленные испытания эмульсии жирового гудрона, а также смеси подмыльного щелока и адипатов проводили на обогатительных фабриках 2-го и 3-го рудоуправления ПО «Беларуськалий». Фабрики работали по схеме двухстадийного обесшламливания: 1-ю стадию осуществляли в гидроциклонах, 2-ю – в гидросепараторах с перечисткой песков гидросеператоров флотацией шламов в колонной машине. Испытываемые реагенты – коллекторы вводили в пески гидросепаратора сразу после их выгрузки, раствор ПАВ – непосредственно перед шламовой флотацией. Поскольку флотационному обогащению подвергалось только ½ часть всей обогащаемой руды, то положительный эффект от применения новых реагентов – коллекторов был ниже эффекта, получаемого в условиях обесшламливания всей руды.

Для повышения степени извлечения хлорида калия при флотации калийных руд необходимо применение реагентов - депрессоров глинистых шламов. Используемое в настоящее время для этих целей Nа-КМЦ эффективно при низком содержании нерастворимых остатков в руде [10]. Однако, являясь анионоактивным реагентом, она склонна к взаимодействию и связыванию реагентов – собирателей в растворе, поэтому с увеличением расхода Nа-КМЦ при постоянном содержании нерастворимого остатка и собирателя в растворе кривая извлечения проходит через максимум. В производстве неизбежны колебания содержания нерастворимого остатка и собирателя и расхода Nа-КМЦ, поэтому неизбежно и снижение степени извлечения хлорида калия. При увеличении содержания нерастворимого остатка свыше 4% расход Nа-КМЦ резко возрастает и степень извлечения хлорида калия снижается, применение Nа-КМЦ эффективно в разбавленных водных растворах, что обусловлено введением в процесс большого количества воды и соответственно приводит к снижению степени извлечения хлорида калия.

Имеются определенные трудности в процессе осветления стабилизированных Nа-КМЦ глинистых суспензий, отличающихся повышенной устойчивостью, большим объемом осадка и требующих для осветления повышенного расхода флокулянтов. Поэтому необходимо изыскание новых реагентов – депрессоров. Перспективными для этих целей являются некоторые неионогенные и катионные полимеры [11]. Так, изученные нами амино-формальдегидные смолы-мочевино-формальдегидные и другие – в значительно меньшей степени взаимодействуют с аминами в растворе, в результате чего флотация хлорида калия менее чувствительна к их избытку – коэффициент извлечения хлорида калия практически не снижается при двухкратном их избытке. Положительным является то, что эти реагенты можно использовать в виде концентрированных растворов, что 3-5 раз сократить расход вводимой в технологический процесс воды.

В настоящее время в промышленности производятся мочевино-формальдегидные смолы в виде крепителя М-2, который некоторое время применялся на ПО «Беларуськалий». Этот реагент, наряду с положительными сторонами, характеризуется рядом недостатков - он адсорбируется на нерастворимом остатке только на 70%, что приводит к частичному накоплению низкомолекулярных фракций в оборотном растворе. Это способствует при большом его расходе повышению пенообразования и слеживаемости флотоконцентрата. Другие смолы лишены этих недостатков. Так, гуанидино-формальдегидные смолы полностью адсорбируются на нерастворимом остатке, не скапливаются в растворе, не способствуют пенообразованию и слеживаемости. Наибольший практический интерес представляют Метас и Закрепитель У-2, которые выпускаются отечественной промышленностью. Метас - это сополимер метакриловой кислоты с метакриламидом. Закрепитель У-2 – дициандиамидо-формальдегидная смола [12]. Применение Метаса в сочетании с Nа-КМЦ позволяет сократить расход Nа-КМЦ на 50% без ухудшения технологических показателей флотации, при этом 1 часть Метаса заменяет до 6 частей Nа-КМЦ. Закрепитель У-2 в сочетании с Nа-КМЦ сокращает расход последней на 30% при коэффициенте замены 1:1. Введение этих реагентов в пульпу в виде концентрированных водных и солевых растворов может обеспечить повышение степени извлечения хлорида калия и улучшить водный баланс обогатительных фабрик, что даст возможность получить значительный экономический эффект.