Способы получения сульфата калия
Существуют 2 группы способов получения сульфата калия:
1) основанные на переработке полиминеральных руд, содержащих сульфат калия, галургическими, флотационными или комбинированными методами;
2) основанные на конверсии хлорида калия серной кислотой и сульфатами нтрия, магния, аммония, кальция и др.
Известны и другие способы получения сульфата калия, например, в процессе комплексной переработки нефелинов и алунитов и др. сульфат калия получают также в процессе флотационного обогащения лангбейнитовых и каинито-лангейбинотовых руд.
Способ переработки полиминеральных руд
Физико-химические основы процесса
Полиминеральные каинито-лангейбинотовые руды содержат минералы каинит KCl·MgSO4·3H2Oи лангбейнит K2SO4·2MgSO4. Производство на их основе заключается в разделении компонентов растворов выщелачивания исходной руды с получением сульфата калия или калимагнезии, основной частью которой является шенит K2SO4·MgSO4·6H2O. Соотношение между выходом сульфата калия и калимагнезии зависит от химического состава исходной руды и заданного объема производства сульфата натрия и бишофита MgCl3·6H2O. Доля калимагнезии в производстве целевой продукции растет при уменьшении выхода сульфата натрия и бишофита.
В процессе переработки руды происходит конверсия лагбейнита по схеме (1):
2(K2SO4·2MgSO4) + 2KCl + 18H2O = 3(K2SO4·MgSO4·6H2O) + MgCl2
В процессе выщелачивания каинита образуются шенит и хлорид магния по схеме (2):
2(KCl·MgSO4·3H2O) = K2SO4·MgSO4·6H2O + MgCl2
Если в растворимой части руды кроме каинита содержится и сильвин KCl, то сульфат калия можно получить и в результате реакции (3):
KCl + KCl·MgSO4·3H2O = K2SO4 + MgCl2 + 3H2O
Образующийся и накапливающийся в системе хлорид магния выводят из системы с маточными растворами и используют в производстве металлического магния или других продуктов.
Калимагнезию, полученную конверсией лангбейнита, после обезвоживания и сушки выпускают в качестве удобрения, содержащего ~ 31 % К2О. Она может быть переработана в сульфат калия по схеме (4):
K2SO4·MgSO4·6H2O + 2KCl = 2K2SO4 + MgCl2 + 6H2O
Переработка лангбейнитовых руд
Переработка каинито-лангбейнитовых руд состоит из следующих основных стадий:
1) получение основных продуктов – сульфата калия или калимагнезии;
2) флотационное разделение труднорастворимых калийных минералов и галитаNaCl;
3) регенерация калийных солей из маточных растворов;
4) получение в качестве полуфабриката искусственного карналлита и переработка его в бишофит.
Схема получения сульфата калия из лангбейнита приведена на рисунке 2.13.