Флотационный метод получения хлористого калия из сильвинита (стр. 6 из 7)
сильвинит с содержанием 22% KCl, m ….5.0-5.2
крахмала, кг…………………………………..0.3
соды, кг………………………………………...0.045
реагента ФР-2, кг…………………………….1.17
октодециламина, кг………………………….0.20
Содержание влаги в концентрате после
центрифуг, %…………………………………………..4.8-5.0
11. Расчет по процессу флотации
11.1.Расчет количественно-шламовой схемы
Основные выходы и отношения взяты по данным работы опытно-промышленной флотационной фабрики. Расчет ведется на 1 тонну сильвинитовой руды, согласно рис. 3.
рис.3. Количественно-шламовая схема обогащения сильвинитовой руды
табл.5.
| Наименование операции и продуктов | Направление | Выход, % | Количество, m | Отношение Т:Ж | |
| твердого | жидкого | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1. Предварительное обесшламливание и классификация | |||||
| Руда | Поступает | 100 | 1 | - | - |
| Слив мельницы | >> | 265 | 2,65 | 1,06 | 1:0,4 |
| Маточники | >> | 3,31 | 1:1,2 | ||
| Итого | - | 365 | 3,65 | 4,37 | 1:1,2 |
| Слив классификатора №1 | Уходит | 21 | 0,21 | 1,34 | 1:6,4 |
| То же, №2 | >> | 79 | 0,79 | 1,97 | 1:2,5 |
| Пески классификатора №1 и №2 | Уходят | 265 | 2,65 | 1,06 | 1:0,4 |
| Итого | - | 365 | 3,65 | 4,37 | 1:1,2 |
| II. Измельчение | |||||
| Пески классификатора | Поступают | 265 | 2,65 | 1,06 | 1:0,4 |
| Итого | - | 265 | 2,65 | 1,06 | 1:0,4 |
| Слив мельницы | Уходит | 265 | 2,65 | 1,06 | 1:0,4 |
| Итого | - | 265 | 2,65 | 1,06 | 1:0,4 |
| III. Сгущение в конусе | |||||
| Слив классификатора №1 | Поступает | 21 | 0,21 | 1,34 | 1:6,4 |
| Пром. продукт перечистной шламовой флотации | >> | 1 | 0,01 | 0,09 | 1:9 |
| Итого | - | 22 | 0,22 | 1,43 | 1:6,5 |
| Пески конуса | Уходят | 21 | 0,21 | 0,53 | 1:2,5 |
| Слив конуса | Уходит | 1 | 0,01 | 0,9 | 1:90 |
| Итого | - | 22 | 0,22 | 1,43 | 1:6,5 |
| IV. Флотация шламов | |||||
| Пески конуса | Поступают | 21 | 0,21 | 0,53 | 1:2,5 |
| Слив классификатора №2 | Поступает | 79 | 0,79 | 1,97 | 1:2,5 |
| Пром. продукт перечистки концентрата | >> | 1 | 0,01 | 0,11 | 1:11 |
| Итого | - | 101 | 1,01 | 2,61 | 1:2,5 |
| Шламы | Уходят | 4 | 0,04 | 0,22 | 1:5,5 |
| Пром. продукт | Уходит | 97 | 0,97 | 2,39 | 1:2,46 |
| Итого | - | 101 | 1,04 | 2,61 | 1:2,6 |
| V. Перечистка шламов | |||||
| Шламы | Поступают | 4 | 0,04 | 0,22 | 1:5,5 |
| Итого | - | 4 | 0,04 | 0,22 | 1:5,5 |
| Шламы окончательные | Уходят | 3 | 0,03 | 0,13 | 1:4,4 |
| Пром. продукт | Уходит | 1 | 0,01 | 0,09 | 1:9 |
| Итого | - | 4 | 0,04 | 0,22 | 1:5,5 |
| VI. Сгущение шламов | |||||
| Шламы окончательные | Поступают | 3 | 0,03 | 0,13 | 1:4,4 |
| Слив конуса | Поступает | 1 | 0,01 | 0,9 | 1:90 |
| Итого | - | 4 | 0,04 | 1,03 | 1:26 |
| Слив сгустителя | Уходит | - | - | 0,87 | - |
| Сгущенный продукт | >> | 4 | 0,04 | 0,16 | 1:4 |
| Итого | - | 4 | 0,04 | 1,03 | 1:26 |
| VII. Основная флотация сильвина | |||||
| Пром. продукт | Поступает | 97 | 0,97 | 1,75 | 1:1.8 |
| Итого | - | 97 | 0,97 | 1,75 | 1:1.8 |
| Концентрат | Уходит | 30 | 0,3 | 0,45 | 1:1,5 |
| Хвосты | Уходят | 67 | 0,67 | 1,21 | 1:1,8 |
| Итого | - | 97 | 0,97 | 1,66 | 1:1,71 |
| VIII. Перечистка концентрата | |||||
| Концентрат | Поступает | 30 | 0,3 | 0,45 | 1:1,5 |
| Итого | - | 30 | 0,3 | 0,45 | 1:1,5 |
| Концентрат окончательный | Уходит | 29 | 0,29 | 0,34 | 1:1,2 |
| Пром. продукт перечистки | >> | 1 | 0,01 | 0,11 | 1:11 |
| Итого | - | 30 | 0,3 | 0,45 | 1:1,5 |
| IX. Фильтрация концентрата | |||||
| Концентрат окончательный | Поступает | 29 | 0,29 | 0,34 | 1:1,2 |
| Итого | - | 29 | 0,29 | 0,34 | 1:1,2 |
| Концентрат | Уходит | 28,7 | 0,287 | 0,0017 | 6% влаги |
| Фильтрат | >> | 0,3 | 0,003 | 0,3 | 1:100 |
| Итого | - | 29 | 0,29 | 0,34 | 1:1,2 |
| X. Cгущение хвостов | |||||
| Хвосты | Поступают | 67 | 0,67 | 1,94 | 1:2,9 |
| Итого | - | 67 | 0,67 | 1,94 | 1:2,9 |
| Хвосты | Уходят | 67 | 0,67 | 0,67 | 1:1 |
| Слив | Уходит | 1,27 | |||
| Итого | - | 67 | 0,67 | 1,94 | 1:2,9 |
| XI. Фильтрация хвостов с промывкой | |||||
| Хвосты | Поступают | 67 | 0,67 | 0,67 | 1:1 |
| Вода | Поступает | 0,875 | |||
| Итого | - | 67 | 0,67 | 1,545 | 1:2.3 |
| Хвосты окончательные | Уходят | 67 | 0,67 | 0,066 | Влаги 9% |
| Фильтрат и пром. воды | >> | 1,129 | |||
| Итого | - | 67 | 0,67 | 1,545 | |
Таким образом после стадии основной флотации сильвинита и перечистки концентрата получаем пульпу состава 290 килограмм KCl и 340 килограмм маточного раствора. Итого 630 килограмм.
12. Аппаратура для сгущения и фильтрации
Для процессов сгущения и фильтрации применяются аппараты непрерывного действия.
Установки сгущения состоят из отстойников типа Брандес, шестиконусных отстойников или механических сгустителей.
Фильтрация пульпы производится в центрифугах.
В калийной промышленности работают центрифуги различных конструкций, начиная от подвесных с ручной выгрузкой, до автоматических центрифуг типа АГ-1800.
Фильтрация происходит в центрифуге под действием центробежной силы, развивающейся при вращении ротора. Центробежной силой раствор продавливается через сетки и отверстия в роторе, а кристаллы остаются на сетке. Образовавшийся слой кристаллов также служит фильтром.
При заполнении ротора толщина слоя кристаллов также может составлять в пределах 216-240 мм. Нормальный цикл центрифуги длится 5 мин., загрузка 1.5 мин., фильтрация 2 мин. и выгрузка 1.5 мин.
Основным условием интенсивной работы центрифуги является чистота сеток. С течением времени сетки центрифуги забиваются кристаллами соли, что ведет к увеличению влажности соли. Иногда из-за недостаточного осветления раствора в пульпу попадает мелкий глинистый шлам, который замазывает сетку центрифуги. Для очистки сеток центрифугу необходимо периодически промывать водой; при большом количестве глинистого шлама его приходится удалять механическим пуем. Важно также подавать пульпу заданного состава. Чем выше содержание кристаллов соли в пульпе, тем производителнее работает центрифуга. На одной из фабрик принято отношение Т:Ж=2:1 и 2.5:1.
Влажность хлористого калия после центрифуг должна составлять 5-7%.
При подаче пульпы может образоваться конус, тогда "центрифуга бьет". В этом случае необходимо, не заканчивая цикл, срезать конус ножом. Засорение путем периодического открывания и закрывания питателя.
В сгустителе осаждается 290 килограмм соли, вместе с которой уходит маточный раствор в соотношении Т:Ж=2:1, то есть
килограмм раствора.Таким образом из сгустителя уходит в слив маточного раствора
кг.На центрифуги поступает пульпа состава (в кг):
Соль…………………… 290
Маточный раствор… 195
Всего…………………….485
По данным практики работы предприятий , принимаем влажность соли после центрифуги 6%, или раствора 6×1.463=8.78%
После центрифуг получается раствор с солью:
кгВ том числе раствора:
кг.Количество фильтрата:
кгТаким образом на сушку поступает (в кг)
Соль………………………290
Раствор…………………..27.9
Всего……………………..317.9
Состав раствора (в кг):
KCl…………………27.9×0.1114=3.11
NaCl………………..27.9×0.2042=5.7
H2O……………… 27.9×0.6844=19.09
Всего…………………………….. .27.9
13. Сушка
Следующим и заключительным этапом обработки хлорида калия перед отправкой его в потребителю, станет сушка концентрата, прошедшего центрифугирование. Сушка необходима для того, чтобы концентрат в процессе транспортировки его потребителю не слеживался и не образовывал монолитных кристаллов. В технологическом процессе особое внимание уделяется получению крупных кристаллов хлорида калия, которые обладают большей стойкостью к влаге и их удобно транспортировать, также они менее подвержены слеживанию.
Благодаря сушке в "кипящем слое" максимально увеличивается активная поверхность соприкосновения высушиваемого материала в тепловым агентом.
Сущность процесса сушки в кипящем слое заключается в следующем. Горячие газы выдуваются через зернистый материал снизу вверх с определенной скоростью, при которой давление газового потока становится равным весу сыпучего материала.
При малом трении слоя о стенки слой приподнимается. С увеличением скорости газа высота слоя повышается и объем увеличивается настолько, что зерна в слое становятся подвижными; при дальнейшем возрастании скорости слой напоминает кипящую жидкость. При этом происходит интенсивное перемешивание частиц и увеличивается коэффициент теплопередачи.
Режим сушки в "кипящем слое" следующий. Топочные газы поступают под решетку с температуров 700-800 градусов. Провальная решетка устанавливается под углом от 1 до 4 градусов и имеет приспособление для регулирования наклона к выгрузочному отверстию. Диаметр отверстий – 10 мм, живое сечение решетки составляет 3-4% от общей площади. Материал загружается на решетку равномерно.