Способ получения криолита

 

Изобретение относится к способам получения криолита. Цель изобретения - повышение выхода товарного продукта за счет снижения его истираемости. Для этого смешивают растворы фторидов алюминия и фторида. Отделяют осадок криолита фильтрацией , сушат его и уплотняют при 450 - 550°С и давлении 35 - 80 МПа, после чего продукт охлаждают, классифицируют и мелкую фракцию возвращают на стадию сушки. Данный способ позволяет в 2 - 6 раз уменьшить истираемость готового продукта и не менее чем 1,5 раза увеличить выход готового продукта. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (Ф () (я)5 С 01 F 7/54

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4740213/26 (22) 22.08.89 (46) 30.04.92. Бюл. М 16 (71) Институт черной металлургии и Научноисследовательский институт удобрений и инсектофунгицидов им.проф. Я.В.Самойлова (72) Г.М.Дроздов, Б.Н.Маймур, В.И,Родин, А,А.Неклюдов, В.А,Носков, В.П.Шавров и

Т.А.Зырина (53) 546.161(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1650587,кл, С 01 F 7/54,1989.

Изобретение относится к способам получения криолита, используемого в электролитическом производстве алюминия и других процессах цветной и черной металлургии.

Цель изобретения — повышение выхода товарного продукта эа счет снижения его истираемости.

Пример. В реактор подают 1000 кг/ч

6%-ного раствора фтористого алюминия и

1350 кг/ч 3,5-ного фтористого натрия. Полученная суспензия поступает на фильтрпресс для отделения криолита.

Получают продукт с влажностью 35%.

Высушенный до 0,5% остаточной влажности продукта уплотняют на лабораторном прессе в прессформе прямого нагрева при

550 С и давлении 80 МПа. Получают прессовки диаметром 14 мм и высотой 10 — 12 мм.

Плотность полученного материала

2,8 гlсм, прочность 8 — 10 МПа. Готовый продукт подвергают ударно-истирающим (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИОЛИТА (57) Изобретение относится к способам получения криолита. Цель изобретения — повышение выхода товарного продукта за счет снижения его истираемости. Для этого смешивают растворы фторидов алюминия и фторида. Отделяют осадок криолита фильтрацией, сушат его и уплотняют при 450—

550 С и давлении 35 — 80 МПа, после чего продукт охлаждают, классифицируют и мелкую фракцию возвращают на стадию сушки, Данный способ позволяет в 2 — 6 раз уменьшить истираемость готового продукта и не менее чем 1,5 раза увеличить выход готового продукта, 1 табл, нагрузкам в течение 8 мин во вращак1щемся барабане диаметром 145 мм с полками. Истираемость (количество фракции меньше

0,25) составил 0,5%, выход товарного (фракция больше 2 мм) составил 98%.

Пример 2. В реактор подают 1000 кг/ч

6%-ного раствора фтористого алюминия и

1350 кг/ч 3,5%-ного раствора фтористого натрия.

Полученная суспензия поступает на фильтр-пресс для отделения криолита, Получают продукт с влажностью 35 . Сушку до

0,5% остаточной влажности и нагрев осуществляют во вращающейся металлической трубе с внутренним диаметром 350 мм, помещенной внутрь топки, оснащенной панельными горелками для сжигания природного газа.

Выгружаемый из трубы горячий материал с темперутурой 500 С поступает на вилковый пресс с валками диаметром 500 мм, имеющими зубчато-желобчатый профиль

1730038

55 прессующей поверхности. За счет охлаждения материала на тракте подачи температура снижалась до 450 С.

При этой температуре и давлении 50

МПа производят уплотнение. Прессовки 5 имели каплевидную форму (размер 25 х 20 х

13 мм; плотность 2,4 г/cM ). При падении в бункер часть прессовок разбивалась. После охлаждения в бункере продукт подвергали ударно-истирающим нагрузкам в течение 8 10 мин во вращающемся барабане диаметром

145 мм с полками. Истираемость (количество фракции меньше 0,25 мм) составила

4,9, выход товарного (фракция больше 2

MM) составил 77,2 . 15

Пример 3, В реактор подают 1000 кг/ч

6 -ного раствора фторида алюминия и

1350 кг/ч 3,5о -ного раствора фторида натрия. Полученная суспензия поступает на фильтр-пресс для отделения криолита. Пол- 20 учают продукт с влажностью 35 . Высушенный до. 0,5 остаточной влажности п роду кт уплотня ют на лабораторном прессе в прессформе прямого нагрева при 500 С и давлении 35 МПа. Получают прессовки диа- 25 метром 14 мм и высотой 10 — 12 мм.

Плотность полученного материала 2,6 г/см, прочность 9 МПа. Готовый продукт подвергают ударно-истирающим нагрузкам в течение 8 мин во вращающемся барабане. 30

Истираемость (количество фракции менее

0,25 мм) составляет 5,1, выход товарного продукта 76,0 .

Данные, иллюстрирующие эффективность предлагаемого способа получения 35 криолита, приведены в таблице.

Материал получали в цилиндрической прессформе диаметром 14 мм, Прессовки при комнатной температуре подвергались механическому воздействию (ударному и 40 истирающему). Проба массой 500 г загружалась в барабан внутренним диаметром

145 мм с двумя диаметрально расположенными на внутренней поверхности полками шириной 20 мм, Барабан вращался с часто- 45 той 10 мин, Общее время испытания про-1 бы 8 мин. Показателями качества материала служил выход годного продукта (фракция 2 мм) и истираемость (содержание пылевидных фракций 0,25 мм), 50

Анализ таблицы показывает, что наиболее высокий выход годного продукта и низкая истираемость соответствуют температурам прессования 450-550 С и давлению 35 — 80

МПа. При температуре ниже 450 С способность частиц порошка к схватыванию недостаточна, необходимое упрочнение прессовок не происходит, поэтому продукт имеет повышенную истираемость и пониженный выход фракции больше 2 мм, При температурах выше 550 С начинает сказываться эффект перепрессовки. брикеты растрескиваются при охлаждении, что приводит к снижению выхода готового продукта и повышению количества мелких фракций. Кроме того, повышение температуры ведет к увеличению энергозатрат.

В диапазоне температур 450 — 550 С давление менее 35 МПа не обеспечивает достаточного уплотнения и, следовательно, высоких прочностных свойств материала.

Давление свыше 80 МПа является избыточным, так как приводит к перепрессовке материала, сопровождающейся повышением количества мелких фракций и уменьшением выхода годного.

Данный способ получения криолита позволяет в 2 — 6 раз уменьшить истираемость готового продукта, снизить за счет этого потери и улучшить санитарно-технические условия и экологическую обстановку; не менее чем в

1,5 раза увеличить выход годного продукта; упростить технологическую схему за счет устранения операции дробления; снизить энергозатраты на сушку и нагрев материала перед уплотнением за счет умеьшения количества ретура, возвращаемого на стадию сушки.

Формула изобретения

Способ получения криолита, включающий смешение растворов фторида алюминия и фторида натрия, отделение осадка криолита фильтрацией, сушку, уплотнение, охлаждение, классификацию охлажденного материала и возврат мелкой фракции на стадию сушки, отличающийся тем; что, с целью повышения выхода товарного продукта за счет снижения его истираемости, уплотнение ведут при 450 — 550 С и 35 — 80

МПа, 1730038

Истираемость (выход фр. 0.25 мм ) Условия плотнения

Выход товарной фр.

2 мм,%

Температура, С

Давление, МПа

420

450

500

550

580

300

15,6

54,1

10.Составитель Н,Целикова

Техред М.Моргентал Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Редактор М.Циткина

Заказ 1483 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

По прототипу

450

51,1

51,6

52,4

52,5

53,1

62,2

75,1

78,4

82,0

80,4

63,1

76,0

80,2

82,8

75,0

64,1

83,2

96,8

98,3

68,0

64,3

82,1

86,8

77,2

70,1

14,2

14,3

13,9

13,2

13,0

11,2

5,0

4,5

4,0

6;8

10,4

5,1

4,1

5,1, 6,7

9,6

3,0

2,0

0,5

6,4

8,8

7,6

8,7

8,8

8,9