Способ переработки пиритного огарка


 


Владельцы патента RU 2562180:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)

Изобретение относится к способу переработки пиритного огарка. Способ включает смешивание пиритного огарка с хлоридом аммония и хлорирование при нагреве. Перед смешиванием предварительно проводят окислительный обжиг пиритного огарка. Хлорид аммония берут в избытке до 30% от стехиометрического количества, необходимого для образования пентахлороферрата аммония. Хлорирование ведут в две стадии: на первой нагрев осуществляют в интервале температур 200-310°C, на второй - выше 320°C для сублимации хлорида железа(III). Образовавшийся хлорид железа(III) обрабатывают водородом с получением металлического железа. Техническим результатом является получение металлического железа из пиритных огарков. 2 пр.

 

Изобретение относится к области химической технологии неорганических веществ и может быть использовано в случаях, когда необходимо получить металлическое железо.

Известен способ переработки пиритного огарка, патент US 4259106, опубл. 31.03.1981, взаимодействием огарка с хлоридом кальция при температуре выше 1200°C с выделением в газовую фазу хлоридов цветных и благородных металлов. Недостатком способа являются высокие энергозатраты.

Известен способ удаления примесей из пиритного огарка, патент GB 1236345, опубл. 23.06.1971, переводом оксидов железа до магнетита с последующим хлорированием хлором (хлороводородом, соляной кислотой) при температуре выше 650°C и сублимационным удалением цветных металлов и мышьяка. Недостатком способа является высокая коррозионная активность используемых хлорирующих реагентов.

Известен способ выделения цветных металлов из пиритного огарка, патент EP 0538168, опубл. 21.04.1993, включающий обжиг пиритного огарка с последующим выщелачиванием сульфатов цветных металлов и цианидным извлечением золота и серебра. Недостатком способа является низкая рентабельность способа из-за малого содержания извлекаемых компонентов в сырье.

Известен способ (прототип) хлороаммонийного обезжелезивания минерального сырья, патент RU 2314354, опубл. 10.01.2008, включающий смешение сырья с хлоридом аммония, нагрев до температуры 320-350°C с выделением трихлорида железа. Недостатком способа является возможность получения одного железистого продукта - трихлорида железа.

Задачей настоящего изобретения является разработка промышленного способа выделения железа из пиритного огарка.

Поставленная задача решается тем, что пиритный огарок подвергают окислительному обжигу для перевода железа в трехвалентную форму:

4Fe3O4+O2→6Fe2O3.

Окисленный пиритный огарок смешивают с хлоридом аммония, хлорид аммония берут в избытке до 30% от стехиометрического количества, необходимого для образования пентахлороферрата аммония:

Fe2O3+10NH4Cl→2(NH4)2FeCl5+6NH3+3H2O.

Процесс ведут в интервале температур 200-310°C, происходит образование пентахлороферрата аммония с последующим его разложением до хлорида железа(III):

(NH4)2FeCl5→FeCl3+2NH3+2HCl.

Хлорированный продукт нагревают выше 320°C для сублимации хлорида железа(III).

Газообразный хлорид железа(III) улавливают и обрабатывают водородом, получая металлическое железо:

2FeCl3+3Н2→2Fe+6HCl.

Либо обрабатывают парами воды с целью получения оксида железа(III), который восстанавливают углем:

2FeCl3+3H2O→Fe2O3+6HCl;

2Fe2O3+6С+3O2→4Fe+6CO2.

Хлороводород и аммиак, выделившийся в результате хлорирования окисленного пиритного огарка, взаимодействуют с образованием хлорида аммония, таким образом, происходит регенерация хлорирующего реагента:

NH3+HCl→NH4Cl.

ПРИМЕРЫ

Пример 1. Пиритный огарок, содержащий 46% Fe3O4 и 24% Fe2O3, массой 50 г подвергли обжигу в атмосфере воздуха при 700°C в течение 2 часов, масса окисленного пиритного огарка 50,79 г, степень перевода железа в трехвалентную форму 99%. Окисленный пиритный огарок смешали с 140 г хлорида аммония и выдержали при 300°C до прекращения выделения газообразных продуктов реакции. Полученный продукт нагревали до 350°C и выдерживали при этой температуре до полного удаления хлорида железа(III) в виде газа. Газообразный хлорид железа десублимировали и обрабатывали водородом при 600°C до прекращения выделения газообразных продуктов реакции. Масса полученного железа составила 24,55 г, выход продукта составил 98% от теоретически возможного.

Пример 2. Отличается от примера 1 тем, что десублимированный хлорид железа(III) обрабатывали парами воды при 400°C до прекращения выделения газообразных продуктов реакции. Образовавшийся оксид железа(III) смешивали с угольной пылью и выдерживали при температуре выше 1100°C до прекращения выделения газообразных продуктов реакции. Масса полученного железа составила 24,15 г, выход продукта составил 96,4% от теоретически возможного.

Техническим результатом изобретения является технология получения металлического железа из пиритных огарков.

Способ переработки пиритного огарка, включающий смешивание с хлоридом аммония и хлорирование при нагреве, отличающийся тем, что предварительно проводят окислительный обжиг пиритного огарка, хлорид аммония берут в избытке до 30% от стехиометрического количества, необходимого для образования пентахлороферрата аммония, и хлорирование при нагреве ведут в две стадии, причем на первой нагрев осуществляют в интервале температур 200-310°C, а на второй - выше 320°C для сублимации хлорида железа(III), который обрабатывают водородом с получением металлического железа.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к металлургии. В токе сухого инертного газа производят высокотемпературную обработку хлорида кобальта при температуре 600-700°C с очисткой от примесей.

Изобретение относится к получению металлической меди. Способ включает формирование исходной сырьевой массы в виде содержащей соединения меди водной суспензии, полученной введением в заранее заданный объем воды частиц, содержащих соединения меди.

Изобретение относится к способу восстановления хлорида металла, в частности к способу извлечения серебра из порошкообразной смеси, содержащей хлорид серебра. .
Изобретение относится к технологии производства распыляемых магнетронных мишеней. .
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к способу получения высокочистого кобальта для распыляемых мишеней. .
Изобретение относится к способу получения иридия из тетракис(трифторфосфин)гидрида иридия и может быть использовано для получения порошка металлического иридия высокой чистоты.

Изобретение относится к способу получения металлов. .

Изобретение относится к способу и устройству для получения металлов восстановлением водородом. .

Изобретение относится к способу получения высокочистого никеля для распыляемых мишеней и устройствам для его реализации. .

Изобретение относится к металлургии редких металлов, в частности молибдена, и может быть использовано для переработки молибденитовых концентратов. Способ включает обжиг концентрата с хлоридом натрия, улавливание в конденсаторе образующегося диоксихлорида молибдена с переработкой его на парамолибдат аммония.
Изобретение относится к области металлургии редких металлов, а именно к способам хлорирования редкометалльного сырья, и может быть использовано для производства хлоридов циркония и гафния для нужд атомной энергетики.

Изобретение относится к металлургии редких металлов, в частности молибдена, и может быть использовано для переработки молибденитовых концентратов с получением соединений молибдена.
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способу разделения медно-никелевого файнштейна. Способ разделения медно-никелевого файнштейна, содержащего медь, кобальт и железо, на медный и никелевый концентраты включает обработку его расплавом хлорида щелочного металла для растворения в нем сульфида меди.
Изобретение относится к металлургии редких металлов, в частности молибдена, и может быть использовано для переработки молибденитовых концентратов с получением соединений молибдена.
Изобретение относится к переработке кианита. .
Изобретение относится к способу выделения меди в виде хлорида меди из минерального сырья. .

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при получении хлорида магния в электрических печах. .

Изобретение относится к способу переработки кремнисто-титановых концентратов. .
Изобретение относится к металлургии титана и может быть использовано при переработке титансодержащего сырья хлорным методом с получением тетрахлорида титана. .

Группа изобретений относится к сталеплавильному комплексу и способу производства стали. Сталеплавильный комплекс содержит установку для производства чугуна и установку для производства стали, выполненную с возможностью получения стального расплава из жидкого чугуна и агломерированного восстановленного железа, поступающего из установки для производства чугуна.
Наверх