Перерабатка отходов сильвинита

Рузиева Зулфия Тогматовна,

кандидат технических наук, доцент Каршинского инженерно-экономического института,

Кодиров Муродбек Мухиддин угли,

студент Ташкентского химико-технологического института.

В статье изучена разрабатываемая технология, которая позволит перерабатывать галитовые отходы основного производства и получить дополнительное количество хлорида калия.

During the processing of sulfite and enrichment of raw materials in potassium industry large tonnage produced solid halite waste that comes in the dumps. The technology will allow to process waste halite primary production, to get additional amount of potassium chloride and thus increase the degree of extraction of potassium chloride of sylvite.

При переработке и обогащении сырья в калийной промышленности образуются многотоннажные твердые галитовые отходы, которые поступают в отвалы. При получении 1 т KCl образуется 3-4 т отходов. Кроме основного компонента NaCl (до 90%), они содержат KCl, CaSО₄, MgCl₂, Вr и нерастворимые вещества. Вблизи калийных предприятий накопились солевые отвалы, которые вызывают засоление почв, повышение минерализации поверхностных и подземных вод.

Разрабатываемая технология позволит перерабатывать галитовые отходы основного производства, получить дополнительное количество хлорида калия и тем самым повысить степень извлечения хлорида калия из сильвинита.

Суть предлагаемой технологии заключается в выщелачивании галитовых отходов насыщенным раствором хлористого натрия. При этом хлористый калий, содержащийся в галитовых отходах, переходит в насыщенный раствор хлорида натрия и высаливает хлористый натрий, т.е. в насыщенном растворе повышается концентрация хлористого калия, а хлористый натрий выпадает в осадок.

По предлагаемому способу в качестве исходного сырья используют галитовые хвосты основного производства как для выщелачивания их них хлористого калия, выделения нерастворимого в воде остатка, органических составляющих, а также для приготовления насыщенного раствора хлорида натрия.

Благодаря этому техническому решению в результате образуется раствор насыщенный хлористыми солями натрия и калия и солевой осадок, состоящий в основном из хлористого натрия.

Некоторое количество галитовых отходов без дополнительной обработки может быть использовано в дорожном и коммунальном хозяйстве, а также горнорудной промышленности. Однако потребность в этих отраслях не превышает 30-35 % от общего количества производимых отходов. Остальная их часть должна быть переработана или утилизирована.

Одной из перспективных областей использования галитовых отходов является переработка их на техническую или пищевую поваренную соль. Трудность получения пищевой поваренной соли заключается в том, что при флотационном методе переработки сильвинита в отходах остаются флотореагенты. В качестве их используют органические жирные амины. Поэтому необходимо вводить дополнительные операции для очистки поваренной соли от органических веществ. Помимо утилизации галитовых отходов применяют также и другие методы ликвидации.

Известны различные методы утилизации и переработки галитовых отходов. Галитовые отходы являются побочным продуктом основной стадии производства КСl. Количество хлорида натрия в природном сильвините очень велико (до 90 %). При переработке хлорид натрия уходит в отвал. В состав галитовых отходов входят масс. %: NaCl – 80-92; КС1 – 1,2-5,5; CaSО₄ – 0,3-2; MgCl₂ – 0,05-0,2; нерастворимый осадок – 1-2, влажность – 6-10%. Некоторое количество галитовых отходов без дополнительной обработки может быть использовано в дорожном и коммунальном хозяйстве, а также в горнорудной промышленности [1].

Галитовые отходы можно использовать для получения поваренной соли как сырья в содовом, хлорном производствах. Однако из-за транспортных расходов это целесообразно только для предприятий, расположенных вблизи разрабатываемых калийных месторождений [2].

Перспективным направлением является также внедрение методов комплексного использования сырья путем извлечения побочных компонентов – магния, брома, использования отходов для получения кормовой и технической соли и других продуктов.

Складирование галитовых отходов требует больших площадей и ведет к засолению почвы, повышению содержания минеральных солей в подземных водах.

В настоящее время на заводах калийных удобрений накоп­лено в избытке более 500 млн. т галитовых отходов (ежегодно прибавляется 50 млн. т). Их использование составляет не более 5,6 млн. т в год. Захоронение галитовых отходов иногда проводят и в выработанных рудниках, но таким способом решить проблему невозможно [3, 4].

Для УП «Дехканабадский завод калийных удобрений» наиболее перспективным направлением является переработка галитовых хвостов на технический или пищевой хлористый натрий с возвратом хлорида калия, содержащихся в галитовых отходах в основной производств в процесс флотации. Технический хлорид натрия используется в Республике для производства кальцинированной и каустической соды, хлора, соляной кислоты, хлормагниевых дефолиантов, в красильном, табачном, бумажном, текстильном и в других производствах. Ежегодная потребность ОАО «Навоиазот» превышает 300 тыс. т, а ОАО «Fargonaazot» - 50 тыс.т.

На «Дехканабадском заводе калийных удобрений» при производстве хлорида калия образуются галитовие хвосты следующего фракционного состава – см. таблицу 1.

Таблица 1.

Фракционный состав галитового отхода.

Суть разработки состоит в том, что при такой обработке недиссоциированные на ионы молекулы солей создают в водных растворах галитовых отходов вихревые электромагнитные поля, которые обеспечивают необходимое качество растворов при подготовке с необходимой концентрацией хлорида натрия в растворе. В результате обработки в растворах создаются условия, приводящие к взаимной коагуляции не растворимых в воде химических соединений и условия для перевода растворимых в воде химических соединений в нерастворимые соединения.

Испытания показывают, что подобные технологические линии безреагентной подготовки рассола хлорида натрия обеспечивают необходимое качество рассолов, а технологическое оборудование просто в изготовлении и в последующей эксплуатации.

Одним из способов уменьшения количества галитовых отходов является раздельная (селективная) выемка сильвинитовых прослоев, которая заключается в извлечении только сильвинитовых прослоев без выемки промежуточного прослоя галита. Технология такой добычи сильвинитовой руды позволяет резко повысить качество добываемой руды (до 35 – 37% КС1), значительно снизить потери полезного ископаемого (извлечение руды из недр достигает 80 – 90%), и уменьшить количество галитовых отходов (около 30% твердых отходов остается в подземных выработках).

Наиболее перспективным и экономически целесообразным направлением является переработка галитовых отходов с получением поваренной соли. Подобная переработка должна заключаться в удалении примесей из отвалов, в том числе хлорида калия, нерастворимого остатка и токсических веществ. Вторым крупным потребителем галитовых отвалов является производство кальцинированной соды, так как из галитовых отвалов может быть получен рассол, соответствующий требованиям содового производства.

По разработанной технологии получение технического хлорида натрия осуществляются следующим образом.

Галитовый отход со склада поступает в приемный бункер и ленточным дозатором подается в реактор – выщелачиватель, куда одновременно подается насыщенный раствор хлорида натрия в количестве обеспечивающем массовое соотношение в растворитель смесителе Ж:Т = 1:1.

Полученную суспензию разделяют на гидросепараторе от органики, образующихся на поверхности раствора – пленки, мелкой и легковзмучиваемой твердой части, а затем на ленточном вакуум-фильтре. Осадок промывают насыщенным раствором хлорида натрия, приготовленном на основе галитового отхода, которая после промывки возвращается в начальную стадию процесса вышелачивание, т.е в реактор - выщелачиватель.

Промытые кристаллы хлорида натрия сушат, охлаждают и отправляют на склад для погрузки в автотранспорт.

Таким образом, процесс переработки галитовых отходов на технический хлорид натрия состоит из следующих стадий:

-                   растворение галитовых отходов в насыщенном растворе хлорида натрия;

-                   отделение органической части и нерастворимого остатка на гидросепараторе;

-                   фильтрация пульпы;

-                   промывка осадка хлорида натрия насыщенным раствором хлорида натрия;

-                   отстаивание суспензии, образующейся после гидросепарирования, и ее осветление;

-                   сушка, охлаждение и погрузка хлорида натрия в автотранспорт.

Одной из трудностей переработки галитовых отходов хлорида натрия является переход в NaCl органических добавок, применяемых при проведении основного процесса и являющихся токсичными веществами.

Литература

1.                  Ахметов С. «Химическая технология неорганических веществ», т.1,2 М.: 2002.

2.                  Кашкаров С.Д., Соколов И.Д. Технология калийных удобрений. – Л.: Химия, Ленинград. отд. 1978. – 248с.

3.                  Гробовский В.А. Производство бесхлорных калийных удобрений. – Л.: Химия, Ленингр. Отд. 1980, - 256 с.

4.                  Позин М.Е. Технология минеральных удобрений. – Л.: Химия, Ленинг.отд. 1989. – 352с.

Поступила в редакцию 19.09.2016 г.