Технологическая линия производства трихлорида железа из пиритных огарков



Технологическая линия производства трихлорида железа из пиритных огарков
Технологическая линия производства трихлорида железа из пиритных огарков
Технологическая линия производства трихлорида железа из пиритных огарков

 


Владельцы патента RU 2599316:

Водопьянов Сергей Юрьевич (RU)

Изобретение относится к технологической линии производства трихлорида железа из пиритных огарков (варианты), содержащей устройство прокаливания, устройство хлорирования, устройство сублимации и устройство десублимации. При этом по первому варианту устройство прокаливания представляет собой печь кипящего слоя, устройство хлорирования выполнено в виде барабанной вращающейся печи с температурой нагрева до 250°C, в которую в качестве хлорирующего агента поступает твердый хлорид аммония, устройство сублимации представляет собой барабанную вращающуюся печь с температурой нагрева до 350°C. По второму варианту устройство прокаливания, устройство хлорирования, устройство сублимации представляют собой печи кипящего слоя. Обеспечивается упрощение процесса переработки пиритных огарков с переводом основной части железа в трихлорид железа. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к переработке экологически вредных отходов сернокислого производства, а именно пиритных огарков с целью решения экологических задач очистки территории складирования отходов сернокислого производства и получения трихлорида железа при обработке этих огарков.

Известны линии по переработки пиритных огарков с получением из них благородных металлов, см., например, патент РФ №2394924, 20.07.2010. Данные линии малорентабельны и не позволяют переработкой пиритных огарков получать трихлорид железа.

Наиболее близким техническим решением является технологическая линия по производству железноокислых пигментов из пиритных огарков, см. патент РФ №59059, от 10.12.2006. Данная линия включает последовательно связанные между собой устройства просеивания, сушки, обжига и измельчения. При этом линия снабжена накопителем исходного сырья, выход которого соединен питателем со входом устройство просеивания, выход которого соединен питателем со входом устройства сушки, выход которой соединен питателем с первым промежуточным накопителем, выход которого соединен питателем с магнитным сепаратором, выход которого соединен питателем со вторым промежуточным накопителем, выход которого соединен питателем с устройством предварительного обжига, выход которого соединен с устройством основного обжига, выход которого соединен с устройством охлаждения-окисления, выход которого соединен питателем с третьим промежуточным накопителем, выход которого соединен со входом устройства измельчения, выход которого соединен питателем с устройством охлаждения конечного продукта, выход которого соединен питателем с, по меньшей мере, одним накопителем готовой продукции. Недостатком данного решения является сложность линии и невозможность переработкой пиритных огарков получать трихлорид железа.

Техническим результатом является упрощение процесса переработки пиритных огарков с переводом основной части железа в трихлорид железа.

Технический результат достигается тем, что по первому варианту технологическая линия производства трихлорида железа из пиритных огарков включает последовательно связанные между собой: устройство прокаливания, устройство хлорирования, устройство сублимации и устройство десублимации. При этом устройство прокаливания представляет собой печь кипящего слоя, устройство хлорирования выполнено в виде барабанной вращающейся печи с температурой нагрева до 250°C, в которую в качестве хлорирующего агента поступает твердый хлорид аммония, устройство сублимации представляет собой барабанную вращающуюся печь с температурой нагрева до 350°C.

В данном варианте устройство десублимации предпочтительно выполнять в виде водоохлаждаемого теплообменника типа «труба в трубе» или в виде водоохлаждаемого циклонного аппарата.

По второму варианту линия производства трихлорида железа из пиритных огарков включает последовательно связанные между собой: устройство прокаливания, устройство хлорирования, устройство сублимации, устройство десублимации. При этом устройство прокаливания, устройство хлорирования, устройство сублимации представляют собой печи кипящего слоя.

В данном варианте устройство десублимации также предпочтительно выполнять в виде водоохлаждаемого теплообменника типа «труба в трубе» или в виде водоохлаждаемого циклонного аппарата.

Предлагаемое техническое решение поясняется фиг. 1-2.

На фиг. 1 показан процесс получения трихлорида железа.

Стадия 1 - Прокаливание - барабанная вращающаяся печь - результат: перевод железа в трехвалентное состояние.

Стадия 2 - Хлорирование - барабанная вращающаяся печь - результат: перевод железа в форму трихлорида железа.

Стадия 3 - Сублимация - барабанная вращающаяся печь - результат: перевод трихлорида железа в газовую фазу.

Стадия 4 - Десублимация - десублиматор - результат: улавливание трихлорида железа в твердой форме.

На фиг. 2 показан пример выполнения линии производства трихлорида железа из пиритных огарков.

Процесс получения трихлорида железа, показанный на фиг. 1-2 включает прокаливание - подачу пиритных огарков из накопителя и воздуха в печь кипящего слоя, где происходит прокаливание при температуре 700-800°C с получением окисленных огарков в трехвалентном состоянии с последующим их накоплением в своем накопителе.

Затем хлорирование - окисленные огарки из своего накопителя и твердый хлорид аммония из своего накопителя поступают в барабанную вращающуюся печь, где нагреваются до 200-250°C с получением в своем накопителе хлорированного продукта и выводом в газовую фазу аммиака и воды в качестве побочных продуктов.

Далее сублимацию - хлорированный продукт в виде хлоридной формы железа (трихлорида железа) из своего накопителя попадает в барабанную вращающуюся печь, на сублимацию, посредством нагрева до 320-350°C где происходит его перевод в газовую форму трихлорида железа с выводом твердого остатка в виде шлама.

Последний этап - это десублимация, осуществляется в водоохлаждаемом теплообменнике типа «труба в трубе» или водоохлаждаемым циклонным аппаратом или иным известным устройством охлаждения пригодным для данной цели в которых трихлорид железа охлаждается с 320-350°C до 20-100°C где происходит его перевод в твердую фазу.

Вкратце процессы, протекающие на линии, можно описать следующим:

1. Прокаливание.

Пиритные огарки подвергаются окислительному обжигу с целью перевода железа в трехвалентное состояние:

4FeO+O2→2Fe2O3

2. Хлорирование.

Окисленные пиритные огарки обрабатываются твердым хлоридом аммония с переводом в хлоридную форму железа и выводом в газовую фазу аммиака и воды:

Fe2O3+6NH4Cl→2FeCl3+6NH3+3H2O

3. Сублимация.

При нагревании трихлорида железа выше 320°C происходит его перевод в газовую фазу.

FeCl3(тв)→FeCl3(газ)

4. Десублимация.

При охлаждении трихлорида железа ниже 320°C происходит его перевод в твердую фазу.

FeCl3(газ)→FeCl3(тв)

Во втором варианте предлагаемого технического решения предлагается на этапах хлорирования и сублимации вместо барабанных вращающихся печей использовать печь кипящего слоя в остальном процессы идентичны описанным выше.

1. Технологическая линия производства трихлорида железа из пиритных огарков, включающая последовательно связанные между собой: устройство прокаливания, устройство хлорирования, устройство сублимации и устройство десублимации, при этом устройство прокаливания представляет собой печь кипящего слоя, устройство хлорирования выполнено в виде барабанной вращающейся печи с температурой нагрева до 250°C, в которую в качестве хлорирующего агента поступает твердый хлорид аммония, а устройство сублимации выполнено в виде барабанной вращающейся печи с температурой нагрева до 350°C.

2. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что устройство десублимации выполнено в виде водоохлаждаемого теплообменника типа «труба в трубе».

3. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что устройство десублимации выполнено в виде водоохлаждаемого циклонного аппарата.

4. Технологическая линия производства трихлорида железа из пиритных огарков, включающая последовательно связанные между собой устройство прокаливания, устройство хлорирования, устройство сублимации, устройство десублимации, при этом устройство прокаливания, устройство хлорирования, устройство сублимации выполнены в виде печей кипящего слоя.

5. Линия по п. 4, отличающаяся тем, что устройство десублимации выполнено в виде водоохлаждаемого теплообменника типа «труба в трубе».

6. Линия по п. 4, отличающаяся тем, что устройство десублимации выполнено в виде водоохлаждаемого циклонного аппарата.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к порошковой металлургии. Способ получения нанопорошка меди из отходов электротехнической медной проволоки, содержащих не менее 99,5% меди, включает их электроэрозионное диспергирование в дистиллированной воде при частоте следования импульсов 100-120 Гц, напряжении на электродах 200-220 В и емкости разрядных конденсаторов 25,5-35,5 мкФ, с последующим центрифугированием раствора для отделения наноразмерных частиц от крупноразмерных.

Изобретение относится к обработке богатых кальцием промышленных отходов. Способ обработки включает экстракцию ионов кальция из суспензии богатых кальцием гранулярных частиц указанных отходов и водного нитрата аммония с образованием богатой кальцием первой фракции и тяжелой второй фракции.
Изобретение относится к металлургии редких и редкоземельных металлов, а именно к способу переработки люминофоров на основе сульфида цинка, и может быть использовано для получения обогащенного по иттрию и европию концентрата.

Изобретения относятся к способам извлечения по меньшей мере одного редкоземельного элемента. Способы включают получение кислой композиции, содержащей по меньшей мере один редкоземельный элемент и по меньшей мере один редкий металл.
Изобретение относится к способу переработки техногенных отходов металлургических и горно-обогатительных производств. Способ включает выщелачивание в присутствии окислителя и ионов трехвалентного железа.

Изобретение относится к способу комплексной механико-термической переработки алюминиевых отходов. Способ включает удаление посторонних включений и органических примесей, по меньшей мере двухэтапное измельчение и классификацию, при этом отходы перед измельчением подвергают сепарации, классификацию осуществляют с получением частиц крупностью не более 20 мм, после классификации полученные массы измельченного сырья дозированно загружают в смеситель с последующей подачей в накопительный бункер брикетировочного пресса и прессуют валкованием при удельном давлении более 1000 кг/см2 с получением брикета неправильной геометрической формы с наибольшей стороной не более 100 мм.
Изобретение относится к цветной металлургии. Способ переработки полупродуктов свинцового производства, содержащих свинец, медь и цинк, включает загрузку в шахтную печь упомянутых полупродуктов, кокса в качестве восстановителя, сульфидизатора и кварцевой руды в качестве флюса и их плавку при подаче кислородсодержащего дутья с получением чернового свинца, медного штейна и цинксодержащего шлака.

Изобретение относится к брикетам для легирования при выплавке алюминиевых сплавов. Брикет содержит стружку сплава алюминия с медью и частицы меди в количестве 20-40 мас.% от общей массы брикета.
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к технологии переработки красных шламов с получением синтетического алюминиевого чугуна (синтегаля). Способ включает смешивание шлама с известью в количестве 7-10 мас.% от массы шлама, сушку полученной шихты, плавку шихты в дуговой печи при температуре 1500-1580°С в присутствии катализатора в виде чугуна или стали с обеспечением восстановления оксидов железа, и введение в полученный расплав алюминия в количестве 1,5-4,0% от массы расплава.

Изобретение относится к способу переработки титанового лома. Способ заключается в том, что в нагретый до температуры от 673 до 773 К реактор помещают титановый лом на кварцевой лодочке, подкладывая под него углеродное волокно.

Изобретение относится к получению медного порошка из отходов электротехнической медной проволоки. Отходы, содержащие не менее 99,5% меди, подвергают электроэрозионному диспергированию в дистиллированной воде при частоте следования импульсов 28-100 Гц, напряжении на электродах 150-220 В и емкости разрядных конденсаторов 25,5-55,5 мкФ. Обеспечивается получение медного порошка с незначительным количеством примесей. 6 ил., 1 пр.

Группа изобретений относится к переработке электронных печатных плат. Полую емкость с ломом электронных печатных плат размещают в среде жидкого теплоносителя, разогретого до температуры или выше температуры плавления оловянно-свинцового припоя, после расплавления оловянно-свинцового припоя полую емкость освобождают от теплоносителя и затем путем вращения удаляют из нее расплавленный оловянно-свинцовый припой и остатки теплоносителя. Устройство содержит открытую сверху емкость с жидким теплоносителем и установленную в ней с возможностью вращения полую емкость, выполненную в форме тела вращения и предназначенную для размещения лома электронных печатных плат. Полая емкость выполнена проницаемой для жидкости в радиальном от оси вращения направлении и с возможностью вертикального перемещения для освобождения ее от жидкого теплоносителя, при этом жидкий теплоноситель разогрет до температуры или выше температуры плавления оловянно-свинцового припоя. Обеспечивается извлечение оловянно-свинцового припоя из лома электронных печатных плат. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к способу переработки медно-ванадиевой пульпы процесса очистки тетрахлорида титана. Способ включает отгонку тетрахлорида титана из медно-ванадиевой пульпы с получением кубового остатка . Смесь раствора гидроксида натрия карбоната натрия подают на выщелачивание кубового остатка при противоточной подаче сжатого воздуха. Ванадийсодержащий раствор отделяют от кека и обрабатывают сначала соляной кислотой, затем хлоридом аммония и повторно обрабатывают хлоридом аммония. Смесь выдерживают, отделяют осадок в виде ванадата аммония, сушат и прокаливают с получением пентаоксида ванадия. Кек, полученный после выщелачивания кубового остатка, промывают водой, обрабатывают соляной кислотой при подаче сжатого воздуха. Твердый осадок отделяют в виде редкометаллического концентрата. Медьсодержащий раствор обрабатывают железной стружкой с получением цементационной меди. Техническим результатом является повышение сквозной степени извлечения из медной пульпы в товарную продукцию таких компонентов, как тетрахлорид титана, пентаоксид ванадия и медь цементационная. 7 з.п. ф-лы, 1 пр.
Изобретение относится к способу извлечения драгоценных металлов с внутренней поверхности трубок в теплообменном технологическом оборудования. Способ включает стадии направления потока воды под давлением на внутреннюю поверхность трубок технологического оборудования для формирования суспензии, содержащей драгоценный металл, и пропускания суспензии через фильтровальную установку для отделения от воды драгоценного металла. При этом поток воды направляют при давлениях в диапазоне 70-150 МПа. Техническим результатом является ускорение процесса извлечения драгоценных металлов и повышение экологичности процесса. 17 з.п. ф-лы, 1 пр.
Наверх