×
20.02.2019
219.016.bec2

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КАРНАЛЛИТОВОЙ ПЫЛИ ИЗ ЦИКЛОНОВ ПЕЧИ КИПЯЩЕГО СЛОЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу переработки карналлитовой пыли из циклонов печи кипящего слоя. Способ включает последовательную загрузку расплавленного отработанного электролита и расплавленного хлорида магния при массовом соотношении, равном 1:(1,1-1,4), в емкость. Затем загружают карналлитовую пыль на поверхность полученной расплавленной смеси при массовом соотношении загружаемой карналлитовой пыли и расплавленной смеси отработанного электролита и хлорида магния, равном 1:(0,8-1,2), при температуре 700-720°С и перемешивают. Причем перемешивание карналлитовой пыли в расплавленной смеси отработанного электролита и хлорида магния проводят сжатым воздухом. Затем проводят отстаивание с получением сырья для электролитического получения магния и хлора. Технический результат заключается в снижении затрат на электроэнергию и в рациональном использовании отходов производства. 2 з.п. ф-лы.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к подготовке карналлитового сырья к электролизу обезвоживанием в печи кипящего слоя и переработке пыли, уловленной в циклонах.

Известен способ переработки карналлитовой пыли из циклонов печи кипящего слоя при обезвоживании хлормагниевого сырья (Улавливание карналлитовой пыли. - Резников И.Л., Соловьев Ю.А., Танаев А.Ф. и др. - Цветные металлы, 1964, №7, стр.57-59), включающий подачу карналлита в печь кипящего слоя, его обезвоживание, улавливание пыли в циклонах, возврат пыли из циклонов на стадию обезвоживания в печь кипящего слоя.

Недостатком способа является то, что при возврате карналлитовой пыли из циклонов в печь кипящего слоя происходит неполное улавливание пыли, так как пыль является мелкодисперсной и выносится газами снова в циклоны. Это приводит к затратам на транспортировку пыли из циклонов в печь кипящего слоя и к нецелесообразности ее переработки в печи кипящего слоя.

Известен способ переработки карналлитовой пыли из циклонов печи кипящего слоя при обезвоживании хлормагниевого сырья (Электролитическое получение магния. - Щеголев В.И., Лебедев О.А. - М.: Изд. дом «Руды и металлы», 2002 г., стр.75-98), включающий загрузку карналлита в печь кипящего слоя, обезвоживание его в многокамерной печи кипящего слоя, улавливание карналлитовой пыли в циклонах, возврат пыли из циклонов в следующую по ходу камеру печи, а из последнего циклона пыль подают на транспортер, смешивают с обезвоженным карналлитом в бункере и направляют на окончательное обезвоживание и очистку карналлита в хлоратор.

Недостатком способа является то, что при возврате пыли в печь кипящего слоя она не остается в кипящем слое, а вследствие того что пыль является мелкодисперсной, выносится газами снова в циклон. Это приводит к непроизводительным затратам на транспортировку пыли из циклонов в печь кипящего слоя, к увеличению затрат на электроэнергию, к безвозвратным потерям сырья, выносимого в циклоны с пылью (2-3,8%), а также к увеличению затрат на газоочистку за счет повышения расхода химических реагентов. Повторное обезвоживание пыли в смеси с обезвоженным карналлитом нежелательно, так как ухудшается качество расплавленного безводного карналлита. При переплавке пыли в хлораторе образуется окись магния очень мелкой фракции, которая в хлораторе не осаждается и остается в расплавленном безводном карналлите. Повышенное содержание окиси магния в расплаве безводного карналлита нежелательно для процесса электролиза из-за осаждения окиси магния на катодах, что приводит к снижению выхода магния по току.

Известен способ переработки карналлитовой пыли из циклонов печи кипящего слоя, образующейся при обезвоживании карналлита (патент 2333153, опубл. 10.09.2008 г., бюл.25), по количеству общих признаков принятый за ближний аналог-прототип и включающий подачу сырья в печь кипящего слоя, его обезвоживание, улавливание пыли в циклонах с последующим извлечением ее из циклонов, плавление ее в емкости, например в печи СКН или в миксере, добавку в расплавленную карналлитовую пыль расплавленного хлорида магния при массовом соотношении расплавленной карналлитовой пыли к расплавленному хлориду магния, равном (4-6):1, полученную смесь прогревают до температуры 720-850°С, отстаивают для отделения расплава от твердых частиц и затем направляют на дальнейшее использование в качестве сырья для электролитического получения магния и хлора. Это позволяет рационально использовать отходы производства, расширить сырьевую базу и тем самым экономить сырье, получаемое от поставщиков.

Недостатком данного способа являются большие затраты электроэнергии на расплавление твердой карналлитовой пыли, на дополнительный подогрев смеси из карналлитовой пыли и хлорида магния до температуры 720-850°С.

Технический результат направлен на устранение недостатков прототипа и заключается в снижении затрат на электроэнергию за счет использования тепла экзотермической реакции на получение синтетического карналлита. Кроме того, позволяет рационально использовать отходы производства в технологическом процессе получения титана и магния, комплексно перерабатывать эти отходы производства, расширить сырьевую базу и тем самым осуществить экономию сырья, получаемого от поставщиков.

Технический результат достигается тем, что предложен способ переработки карналлитовой пыли из циклонов печи кипящего слоя, включающий загрузку карналлитовой пыли и расплавленного хлорида магния в емкость, отстаивание с получением сырья для электролитического получения магния и хлора, в котором в емкость перед загрузкой карналлитовой пыли последовательно загружают расплавленный отработанный электролит и расплавленный хлорид магния, при массовом соотношении, равном 1:(1,1-1,4), карналлитовую пыль загружают на поверхность полученной расплавленной смеси при массовом соотношении загружаемой карналлитовой пыли и расплавленной смеси отработанного электролита и хлорида магния, равном 1:(08:1,2), и перемешивают.

Кроме того, загрузку карналлитовой пыли в емкость проводят при температуре 700-720°С.

Кроме того, перемешивание карналлитовой пыли в расплавленной смеси отработанного электролита и хлорида магния проводят сжатым воздухом.

Смешивание твердой карналлитовой пыли с расплавленной смесью отработанного электролита и хлорида магния позволяет снизить расход электроэнергии на расплавление твердой карналлитовой пыли за счет использования тепла, выделяемого при экзотической реакции получения синтетического карналлита. Выбор массового соотношения количества карналлитовой пыли и расплавленной смеси отработанного электролита и хлорида магния равным 1:(0,8-1,2) позволяет получить готовый продукт заданного состава, пригодного для процесса электролиза хлормагниевого сырья.

Выбор массового соотношения расплавленной смеси отработанного электролита и хлорида магния равным 1:(1,1-1,4) позволяет использовать отходы производства магния и титана в производственном процессе подготовки хлормагниевого сырья, пригодного для процесса электролиза хлормагниевого сырья.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволили установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе переработки карналлитовой пыли, изложенных в пунктах формулы изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Заявленные признаки являются новыми и не вытекают явным образом для специалиста, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

Пример 1

Обогащенный карналлит состава, мас.%: MgCl2 - 31,8, H2O - 38,4, KCl - 25,6, NaCl - 4,2, загружают в многокамерную печь кипящего слоя. Карналлит обезвоживают путем термообработки в токе топочных газов, полученных сжиганием природного газа в топках. Температуру карналлита изменяют по ходу передвижения карналлита из камеры в камеру от 20 до 220°С. Состав карналлита, выгружаемого из последней камеры печи, мас.%: MgCl2 - 49,7, H2O - 1,5, KCl - 42,8, NaCl - 5,1, MgO - 0,9, состав карналлитовой пыли из последнего циклона, мас.%: MgCl2 - 45,5, H2O - 9,0, MgO - 0,4, KCl - 33,1, NaCl - 12,0. В процессе обезвоживания в печи кипящего слоя происходит большой пылеунос карналлитового сырья, которое улавливают в циклонах. Карналлитовую пыль в твердом виде в количестве 2,0 тонны извлекают из последнего циклона печи КС и по системе транспортеров направляют в сборный бункер емкости вместимостью 12 тонн, например миксера печи СКН. После заполнения бункера карналлитовой пылью в емкость, например миксер печи СКН, заливают 2,0 тонны расплавленного отработанного электролита. Затем загружают 2,6 тонны расплавленного хлорида магния с содержанием хлорида магния 99 мас.%, остальное - примеси, являющегося побочным продуктом процесса магниетермического восстановления тетрахлорида титана с получением губчатого титана (кн. Магниетермическое производство губчатого титана. - В.В.Родякин, В.Э.Гегер и В.М.Скрыпнюк. - М.: Металлургия, 1971, стр.113). Отработанный электролит получают в процессе электролиза карналлитового сырья для получения магния и хлора, который является отходом производства состава, мас.%: 75,0 хлорида калия, 20,0 хлорида натрия, остальное - примеси. Процесс электролиза осуществляют при циркуляции расплавленных солей в электролизере и при подаче постоянного электрического тока на электроды с получением магния и хлора. По мере работы происходит снижение содержания хлорида магния в расплаве солей и при концентрации его менее 7% производят подгрузку сырья, одновременно удаляя некоторое количество так называемого отработанного электролита. Отработанный электролит удаляют в процессе электролиза не реже двух раз в сутки, при этом на 1 тонну готового продукта образуется 4-5 тонн отработанного электролита. При смешивании расплавленного отработанного электролита с расплавленным хлоридом магния при соотношении, равном 1:1,3, происходит образование синтетического карналлита с выделением тепла по реакции

KCl+MgCl2=KMgCl3+Q

При этом расплавленная смесь нагревается до температуры 720°С. После смешения в емкость из бункера шнековым питателем при температуре 720°С загружают в полученную смесь карналлитовую пыль в количестве 4,6 тонны со скоростью подачи 0,2 тонны в минуту, в соотношении с расплавленной смесью, равном 1:1. После загрузки карналлитовой пыли полученную смесь перемешивают, например, сжатым воздухом, подаваемым в слой расплава с помощью трубки, установленной в емкость. При этом температура расплава снижается до 680°С.

Для осаждения вредных примесей расплав отстаивают в течение 30 минут. Осветленную часть расплава в количестве 9,0 тонн состава, мас.%: MgCl - 50.0, KCl - 40.0, NaCl - 10.0, сливают в ковши и направляют на заливку в магниевый электролизер. Примеси, осажденные на дне емкости, в виде смеси расплава и окислов металлов в количестве 200 кг извлекают и направляют на утилизацию.

Таким образом, предложенный способ переработки карналлитовой пыли из циклонов печи кипящего слоя позволяет рационально использовать отходы производства в технологическом процессе получения титана и магния, в комплексной переработке отходов производства, расширить сырьевую базу и тем самым осуществить экономию сырья, снизить затраты на электроэнергию в процессе подготовки хлормагниевого сырья для электролитического получения магния в 2 раза.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 69 items.
10.03.2013
№216.012.2d8c

Способ изготовления полой вентиляторной лопатки

Изобретение может быть использовано в авиационном двигателестроении при изготовлении полой лопатки вентилятора газотурбинного двигателя, состоящей из выполненных из титанового сплава обшивок и заполнителя. Способ предполагает использование диффузионной сварки для соединения обшивок и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477191
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.04.2013
№216.012.337b

Способ установки расходуемого электрода в кристаллизатор

Изобретение относится к металлургии, преимущественно к способам вакуумной дуговой плавки высокореакционных металлов, в частности титана и его сплавов. Способ включает загрузку расходуемого электрода в кристаллизатор, центрирование электрода по оси кристаллизатора и фиксацию данного положения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478722
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2013
№216.012.3718

Сплав на основе титана

Изобретение относится к металлургии сплавов на основе титана, используемых в медицине для изготовления деталей эндопротезов и имплантатов, предназначенных для применения в ортопедии, стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. Предложен сплав, содержащий следующие компоненты, мас.%: алюминий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479657
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.372a

Способ теплового регулирования электролизеров для получения магния и хлора и устройство для его осуществления

Изобретение относится к тепловому регулированию электролизеров для получения магния и хлора. При электролизе хлормагниевого сырья в электролизерах с верхним вводом анодов осуществляют отвод тепла от верхней части анодов над перекрытием путем подвода хладоагента к кессонам, контроль расхода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479675
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.07.2013
№216.012.53fe

Калийно-магниевое удобрение

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Калийно-магниевое удобрение, которое содержит хлориды калия, магния, кальция, натрия и оксид магния, причем оно дополнительно содержит компоненты марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта. Все компоненты взяты при определенном соотношении....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487105
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.07.2013
№216.012.5752

Способ изготовления тонких листов

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам изготовления тонких листов из жаропрочного псевдо-альфа-титанового сплава. Предложен способ изготовления тонких листов из слитка псевдо-альфа-титанового сплава. Способ включает деформацию слитка сплава...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487962
Дата охранного документа: 20.07.2013
27.10.2013
№216.012.79fc

Вакуумная дуговая гарнисажная печь

Изобретение относится к электрометаллургии, в частности к конструкции вакуумных дуговых гарнисажных печей, и может быть использовано для выплавки слитков из тугоплавких высокореакционных металлов и сплавов, преимущественно титановых, применяемых в аэрокосмической технике и судостроении. В печи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496890
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7ccc

Способ технологического испытания листов из титановых сплавов при глубокой вытяжке и устройство для его осуществления

Изобретение относится к горячей листовой штамповке (вытяжке) и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для установления технологических параметров деформирования листовых материалов из титановых сплавов. Производятся несколько циклов испытаний на максимальную вытяжку в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497621
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.12.2013
№216.012.8945

Способ получения слитков-электродов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к электрометаллургии, в частности к конструкции вакуумных дуговых гарнисажных печей, и может быть использовано для выплавки слитков из тугоплавких высокореакционных металлов и сплавов, преимущественно титановых, применяемых в аэрокосмической технике и судостроении. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500823
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.01.2014
№216.012.94a7

Устройство подготовки карналлита для электролитического получения магния и хлора

Изобретение относится к цветной металлургии. Устройство включает емкость в виде футерованного кожуха, разделенную перегородками на камеру плавления карналлита, камеру хлорирования расплава, выполненные с возможностью обогрева графитированными электродами, и камеру отстоя расплава, фурмы для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503749
Дата охранного документа: 10.01.2014
Showing 1-10 of 53 items.
27.02.2013
№216.012.2b5a

Способ получения магния и хлора электролизом расплавленных солей и технологическая схема для его осуществления

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к устройствам для получения магния электролизом расплавленных солей. Расплавленное хлормагниевое сырье подают в сборные ячейки группы электролизеров и проводят электролиз в электролитических отделениях с боковым вводом катодов и с верхним...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476625
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.04.2013
№216.012.372a

Способ теплового регулирования электролизеров для получения магния и хлора и устройство для его осуществления

Изобретение относится к тепловому регулированию электролизеров для получения магния и хлора. При электролизе хлормагниевого сырья в электролизерах с верхним вводом анодов осуществляют отвод тепла от верхней части анодов над перекрытием путем подвода хладоагента к кессонам, контроль расхода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479675
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.07.2013
№216.012.53fe

Калийно-магниевое удобрение

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Калийно-магниевое удобрение, которое содержит хлориды калия, магния, кальция, натрия и оксид магния, причем оно дополнительно содержит компоненты марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта. Все компоненты взяты при определенном соотношении....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487105
Дата охранного документа: 10.07.2013
27.08.2013
№216.012.647b

Способ переработки отходов, образующихся при очистке газов рудно-термической печи

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к способу переработки титановых концентратов, полученных из редкометаллического сырья в рудно-термических печах, в частности, к способу переработки отходов, образующихся при очистке отходящих газов, образующихся в процессе плавки титанового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491360
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.09.2013
№216.012.67ed

Способ получения флюса для плавки и рафинирования магния или его сплавов

Изобретение относится к цветной металлургии. Твердый бромид натрия загружают в обогреваемую емкость, заливают на его поверхность расплавленную соль и нагревают, расплавленную смесь перемешивают и выгружают из емкости в расплавленном состоянии. Расплавленную соль заливают на бромид натрия при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492252
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.11.2013
№216.012.7e23

Способ получения пентаоксида ванадия

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при получении пентаоксида ванадия из окситрихлорида ванадия - побочного продукта производства губчатого титана. Способ включает разложение окситрихлорида ванадия щелочным раствором с получением метаванадата натрия, загрузку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497964
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.01.2014
№216.012.9424

Печь кипящего слоя для обезвоживания хлормагниевого сырья

Изобретение относится к цветной металлургии. Печь кипящего слоя для обезвоживания хлормагниевого сырья включает корпус 1 печи в виде шахты с патрубком 3 для подачи хлормагниевого сырья и патрубком 4 для вывода готового продукта, стальные компенсаторы со слоем огнеупорной футеровки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503618
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.01.2014
№216.012.94a7

Устройство подготовки карналлита для электролитического получения магния и хлора

Изобретение относится к цветной металлургии. Устройство включает емкость в виде футерованного кожуха, разделенную перегородками на камеру плавления карналлита, камеру хлорирования расплава, выполненные с возможностью обогрева графитированными электродами, и камеру отстоя расплава, фурмы для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503749
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.04.2014
№216.012.bad2

Электролизер для получения магния и хлора

Изобретение относится к цветной металлургии. Электролизер для получения магния и хлора включает продольные и торцевые вертикальные стенки, образующие ванну, футерованную огнеупорным материалом и разделенную перегородкой на сборную ячейку и электролитическое отделение. В перегородке выполнен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513554
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.09.2014
№216.012.f539

Способ переработки медно-ванадиевых отходов процесса очистки тетрахлорида титана

Изобретение относится к способу переработки медно-ванадиевых отходов процесса очистки тетрахлорида титана. Твердые медно-ванадивые отходы выщелачивают водой с получением медно-ванадиевой пульпы, в которую подают гипохлорит кальция или осветленную пульпу газоочистных сооружений титано-магниевого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528610
Дата охранного документа: 20.09.2014
+ добавить свой РИД