Способ брикетирования фторида алюминия

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Респубпнк

«i>952740 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 070480 (21) 2905614/23-26 (и)М.К . с присоединением заявки ¹

С 01 F 7/50

Государственный комитет

СССР по деяам изобретений и открытий

l (23) Приоритет(53) УДК 661. 862..361(088;8) Опубликовано230882, Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 2308.82

И.И. Шишко, С.А. Панюта, Л. Г. Шири нкин, A.M. За1удаев

Б.Е.рухман, В. К. Круглов, Э.И. Пятраускас, A.g. Ракауеййе. ;-М Я и В.К.Валатка (: 1

"1" г .-. л . Й" Х " 0 (=" 4 4 м „ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ БРИКЕТИРОВАНИЯ фТОРИДА

AJIIOMH HHSI

Изобретение относится к получе-! нию фторида алюминия в брикетированном .виде и может .быть использовано в химической промышаенности и цветной металлургии.

Известен способ получения брикетированного фторида алюминия, включающий смещение гидроокиси алюминия, каустической соды, воды и отходов после брикетирования и обжига брикетов, прессование шихты и обжиг брикетов.

Каустическую соду в виде 27%-ного раствора подают в смеситель для приготовления шихты в количестве 1,0Ъ от массы гидроокиси алюминия (в расчете на cyme вещества). Необходимое для брикетирования количество воды (18-22% оТ сухой массы шихты)=вводят с влажной гидроокисью алюминия и раствором каустической соды.

После прессования брикеты подвергаются термической обработке при 400 С . в течение 6 мин и далее поступают на фторирование "сухим" методом. В качестве фторирующего агента используется газообразный фтористый водород f1) .

Недостатком способа является низкое содержание основного вещества в продукте (85-88%).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ брикетирования фторида алюминия, включающий смешение порошкообразного фторида алюминия, криолита, воды и отходов после прессования и обжига брикетов, прессование шихты и обжиг брикетов при 320-370бС. Требуемую прочность брикетов получают при массовом составе шихты, В: криолит (в количестве, обеспечивающем содержание в шихте фторида натрия) 4-5, отходы после прессования и обжига брикетов 10-20, !

5. вода 16-21, порошкообразный фторид алюминия †остальное. Продукт после обжига содержит 90 мас.В фторида алюминия,-6-7%, фторида натрия, остальное - примеси и вода (2) .

Недостатком известного способа являются значительные потери продукта при брикетировании, связанные с образованием при обжиге фтористого водорода.

Цель изобретения - снижение потерь продукта за счет исключения образования при обжиге летучего фтористого водорода (содержание фторнда алюминия в продукте повышается до 92,3-93,6%).

952740

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу брикетирования фторида алюминия, заключающемуся в смешении фторида алюминия и отходов после прессования и обжига брикетов, прессовании шихты и обжиге брикетов, фторид алюминия берут в виде смеси пасты фторида алюминия влажностью 1535% и пасты фторида алюминия, предварительно выдержанной при 250-400 С в течение 1-10 с, при их массовом от-10 ношении в смеси 0,65-1,5, а обжиг о брикетов ведут при 450-600 С в течение 20-45 мин.

Отличитель ными признаками способа являются следующие: фторид алюминия 15 берут в виде смеси пасты фторида алюминия влажностью 15-35% и пасты фторида алюминия, предварительно выдержанной при 250-400 С в течение 1-10 с б при их массовом отношении в смеси

0,65-1,5, а обжиг брикетов ведут при

450-600 С в течение 20-45 мин. а

Сущность способа заключается в следующем.

При интенсивной дегидратации части исходной влажной пасты получается порошкообразный фторид алюминия с явно выраженными дефектами в кристаллической решетке. Обработанные таким образом кристаллы обладают повышенной реакционной способностью по отношению к воде. При их контактировании с вощцой, присутствующей в исходной влажной пасте, протекает процесс гидратации фторида алюминия с образованием новых кристаллических соединений типа основных гидратов фторида алюми ния, которые способствуют образованию кристаллизационных мостиков между отдельными частицами в процессе прессования. 40

Если брать пасту фторида алюминия с влажностью ниже 15%, при обжиге образуется газообразный фтористый водород, что приводит к потерям про- дукта и снижению содержания основно- 45 го вещества в. продукте. Брать пасту с влажностью более 35Ъ нецелесообразно, так как дальнейшего снижения потерь фтора не происходит.

При температуре предварительной выдержки ниже 250ОC резко уменьшается реакционная способность активированных кристаллов, в результате чего процесс брикетирования ухудшается и брикеты разрушаются при термической обработке. При температуре более

400 С резко интенсифицируется процесс пирогидролиза фторида алюминия и co" держание основного вещества в брикетах снижается. Уменьшение времени пребывания частиц фторида алюминия 60 в зоне активации ниже 1 с, ведет к резкому переизмельчению кристаллов порошка,.что ухудшает брикетируемость материала. Повышение времени пребывания до уровня более 10 с снижает 65 степень активации кристаллов, что приводит к потерям продукта при об-. жи ге.

При массовом отношении пасты фторида алюминия с влажностью 15-35% и пасты фторида алюминия, предварительно термообработанной, ниже 0,65 прочность брикетов снижается эа счет уменьшения в прессуемой массе количества воды ниже уровня, требуемого для образования устойчивых кристаллиэационных мостиков. Увеличение данного соотношения сверх 1,5 приводит к снижению прочности брикетов и содержания основного вещества в них после обжига за счет переувлажнения брикетируемой массы.

Температурные и временные пределы лри обжиге брикетов обусловлены требованием сохранения после него высокого содержания основного вещества в готовом продукте. При выдерживании режима обжига в указанных пределах содержание A1F> в товарных брикетах поддерживается в интервале 92-95 мас.%.

Понижение температуры и времени пребывания брикетов в зоне обжига приводит к снижению содержания основного вещества менее 92% эа счет повышенного содержания воды в брикетах. Повышение температуры и времени пребывания интенсифицирует процесс пирогйдролиза и также снижает содержание

A)F ниже уровня 92%.

1 р и м е р 1. В смеситель непрерывно подают шихту массой 350 кг/ч, состоящую из пасты фторида алюминия с влажностью .15%, пасты фторида алюминия, предварительно выдержанной при 250 С в течение 1 с в трубе суо шилки, имеющей содержание кристаллизационной воды 15,4%, отходов после прессования (18% от общей массы шихты) и отходов после обжига (15% от общей массы шихты). Массовое соотношение составляет 0,65.

Полученные после прессования брикеты подвергают термической .обработке во вращающейся печи при 450 С и времени пребывания 45 мин.

Иэ печи выгружают 195 кг/ч брикетированного товарного фторида алюминия с содержанием основного вещества

93, 6%.

Пример 2. На смешение и последующее брикетирование подают

490 кг/ч шихты, состоящей из пасты фторида алюминия влажностью 35% и пасты фторида алюминия, предварительно термообработанной при 400 С в течение

10 с. в трубе сушилки с тормозящими вставками, .и отходов после прессования и обжига в том же количестве,что и в примере 1. Массовое соотношение поддерживакт 1,5..

Полученные брикеты подвергают обжигу при 600 С и времени выдержки

20 мин. Иэ печи выгружают 310 .кг/ч

9527

Формула изобретения

Составитель Л.Ситнова

Редактор A.Øèøêèíà Техред З.Палий Корректор С.Шекмар

Заказ 6191/32 Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 брикетированного товарного фторида алюминия с содержанием основного вещества 92,3%.

Таким образом, предлагаеьий способ позволяет снизить потери продукта и за счет этого повысить содержа- 5 ние основного вещества в продукте с

90,0 до 92,3-93,6% и, кроме того, упростить процесс эа счет исключения. операции полной дегидратации порошкообраэного фторида апюминия перед )Q брикетированием.

Способ брикетирования фторида алюминия, включающий смешение фторида алюминия и отходов после прессования

40 6

Р и обжига брикетов, прессование шихты и обжиг брикетов, о т л и ч а ющ н и с я тем, что, с целью снижения потерь продукта, фторид алюминия берут в виде смеси пасты фторида алю миния влажностью 15-35% и пасты фторида алюминия, предварительно выдер, жанной при 250-400 С в течение 1-10 с при их массовом отношении в смеси

0,65-1, 5„ а обжиг брикетов ведут при

450-600 С в течение 20-45 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1> Бобков Л. и др. Алюминиевая промышленность Канады. Л., 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 354006, кл. С 25 С 3/06, 1972 (прототип).