Способ получения гранулированного криолита

 

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано при получении криолита. Цель изобретения - повышение качества продукта. Для этого пасту криолита подвергают нагреву в противоточной вращающейся печи при вращении барабана печи 0,14 0,22 м/с. До 200-300°С нагрев ведут со скоростью 5-10°С/мин, а затем до 800-900°С со скоростью 30- 40°С/мин. Данный способ позволяет получить гранулы плотностью до 2,45-2,6 г/см3 при содержании фракции 2 мм в продукте 2,4-2,6 мэс.%. При-этом содержание фтора в продукте составляет 43,5 мае.%. Содержание углерода снижается от 2,2 до 0,92 мас.%. 8 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 01 F 7/54

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

-„y„gю3М1 ;y;„g ° ПИ4ЧИНЦ

; Л,ЩТЕЙА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о (Д

С) (Л (00 (21) 4702510/02 (22) 06,05.89 (46) 23.05.91. Бюл. N. 19 (71) Иркутский филиал Всесоюзного научноисследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (72) С.П. Истомин, В.С, Жирнаков. M.ß. Минцис, А,А. Еруженец и Ю.С. Махалов (53) 661.862 (088.8) (56) УНИХИМ, Химия и технология соединений фтора. — M.: Химия, 1968, с. 63-70. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО КРИОЛИТА

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано при получении криолита.

Цель изобретения — повышение качества продукта.

Пример 1. Совмещенную грануляцию и нагрев пасты криолита и роводят во вращающейся противоточной печи внутреннего обогрева длиной 19 м, диаметром 2 м и углом наклона 3 .

Линейная скорость вращения барабана

0,14 — 0,22 м/с. В печь загружают пасту криолита, снятую с вакуум-фильтра и содержащую 18-257, влаги.

На первой стадии (0-12 м длины печи) производят сушку и частичное гранулирование материала со скоростью нагрева 67 С/мин до 270 — 275 С, на второй стадии (12 — 19 м длины печи) — нагрев со скоростью

35-37 С/мин до 880 С.

„„5Q „„1650588 А1 (57) Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано при получении криолита. Цель изобретения— повышение качества продукта. Для этого пасту криолита подвергают нагреву в пративоточной вращающейся печи при вращении барабана печи 0,14--0,22 м/с. До 200 — 300 С нагрев ведут со скоростью 5 — 10 С/мин, а затем до 800 — 900 С со скоростью 3040" С/мин. Данный способ позволяет получить гранулы плотностью до 2,45-2,6 г/см э при содержании фракции 2 мм в продукте

2,4-2,6 мас.,/,. При этом содержание фтора в продукте составляет 43,5 мас. )(,. Содержание углерода снижается от 2,2 до 0,92 мас.,ь.

8 табл, Температура в разгрузочном конце

880 С, а температура отходящих гаэов—

280-300 С.

После остановки и охлаждения печи проводят осмотр материала оставшегося в печи, и отбирают и робы материала. Резул ьтаты гранулометрического анализа взятых проб поиведены в табл.1.

На основании приведенных в табл. 1 данных можно сделать выводы о механизме гранулообразования материала. На первых двенадцати метрах происходит сушка и частичное гранулирование материала, на

12 — 14 м наблюдается частичное спекание материала, а на 14 — 16 м — вторичное гранулообразование. Завершается гранулообразование на 16 — 19 м. Результаты химического анализа приведены в табл.2.

Из и риведен н ы х в табл.2 ре аул ьтатов химического анализа видно. что содержание фтора при гранулировании криолита в

1650588

35

55 среднем увеличивается на 0,86%, а содержание С и СО уменьшается на 1,28 и 0,7 соответственно. Плотность полученного гранулированного криолита 2,4 — 2,6 г/см . з

Данные исследований по определению 5 оптимальных технологических параметров процесса обработки криолита во вращающейся печи внутреннего обо рева представлены в табл. 3 — 8.

В результате исследований установле- 10 но, что криолит с влажностью 18 — 25 гранулируется по предлагаемой технологии в гранулы размером 2 — 15 мм, причем содержание фракции менее 2 мм в гранулированном продукте составляет 2,4 — 2,6 . 15

Увеличение влажности пасты криолита более 25% ведет к образованию комков размером до 50 мм, в которых сохраняется избыточная влажность при поступлении на вторую стадию обработки, возможно растрескивание гранул, При влажности менее 18 гранулообразования не происходит. Линейная скорость вращения .барабана выбрана

0,14 — 0,22 м/с опытным путем. При линейных скоростях менее 0,14 м/с возрастает содержание фракции менее 2 мм до 3,5 мас. /, т,е. снижается качество продукта. При скоростях более 0,22 м/с процесс гранулообразования прекращается.

Гранулирование и термообработку криолита по предлагаемой технологии ведут во вращающейся противоточной печи внутреннего обогрева в две стадии. На первой стадии происходит сушка и частичное гранулообраэование. На этой стадии материал нагревается до 200-300 С со скоростью 510 С/мин.

При нагревании менее, чем до 200 С, в материале сохраняется избыточное содержание влаги, что является причиной снижения содержания фтора в продукте (пирогидролиз на второй стадии процесса).

При нагревании выше 300 С остаточная влажность материала недостаточна, снижается плотность получаемых гранул до

2,1 г/см, повышается содержание в продукте фракции мельче 2 мм до 4,0 мас. .

Скорость нагрева на первой стадии 510 С/мин, При поддержании скорости наrpesa менее 5ЯС/мин, для достижения необходимых темпетур (200 — 300 С) и содержания влажности материала необходимо более длительное время нахождения материала на данной стадии обработки, а поскольку пределы линейной скорости вращения барабана печи для данной технологии выбраны, то необходимо увеличить длину барабана печи, а это нецелесообразно, так как не дает других положительных эффектов.

При скоростях нагрева более 10"С/мин в результате высоких скоростей испарения происходит разрушение первичных гранул, нарушается технологический режим.

На второй стадии при нагреве материала до 800-900 С со скоростью 30-40 С/мин происходит частичное спекание материала и вторичное гранулообразование.

При температурах менее 800 С гранулы имеют недостаточную плотность (2,1 г/см ) и высокое содержание углерода (до 1,61 /).

При температурах более 900 С криолит расплавляется, что ведет к образованию настылей в печи и расстройству технологии.

При нагреве со скоростью менее

ЗООС/мин снижается содержание фтора в продукте за счет увеличения времени нагрева до необходимых температур. При нагреве со скоростью более 40 С/мин не успевает произойти спекание гранул и вследствие этого материал имеет недостаточную плотность (2,1 г/см ) и, кроме того, з содержание фракции < 2 мм в продукте (4,0 ).

Предлагаемый способ позволяет получать гранулы высокой плотности (до 2,452,6 г/см ) при минимальном содержании мелкой фракции (менее 2 мм).в продукте— до 2,4 — 2,6 мас. . При этом среднее содержание фтора в продукте 43,5, Содержание углерода снижается от 2,2 до 0,92 мас. — повышается качество продукта.

Формула изобретения

Способ получения гранулированного криолита, включающий нагрев пасты криолита в противоточной вращающейся барабанной печи с внутренним обогревом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества продукта, нагрев пасты криолита ведут при линейной скорости вращения барабана печи 0,14 — 0,22 м/с до 200 — 300 С со скоростью 5 — 10 С/мин, а затем до 800-900 С со скоростью 30400С/мин, 1650588

Таблица 1

«,«««»

Содсржани ф акции, мас P

6i 4мм --4 2мм е от загрузочного онца, м

2мм

52,2

52,4

Таблица 2

Соде жание, мас.

AI С С02

Sf02

0,77

0,30

2,20

17,22

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 5

Таблица

12- t4

15-16

18

> 6мм

19,6

16,9

23,9

32,4

45,6

17,83

17,71

17,78

17,78

0,71

1,17

1.00

0.92

9,4

14,8

14,8

33,0

30,3

0,07

0,075

0,075

0,073

18,6

15,9

21,5

23,5

21,6

0,33

0,35

0,26

0,32

1650588

Таблица 7

Таблица.8

Составитель М. Целикова

Техред М,Моргентал Корректор А, Осауленко

Редактор И. Дербак

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж ород. ул,Гагарина, 101

Заказ 1580 Тираж 308 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и огкрытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4/5