×
18.05.2019
219.017.57bf

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 цветной металлургии, а именно к подготовке карналлитового сырья к электролизу. Способ переработки карналлитовой пыли из циклонов печи кипящего слоя включает подачу сырья в печь кипящего слоя, его обезвоживание, улавливание пыли в циклонах с последующим извлечением ее из циклонов. Карналлитовую пыль плавят в емкости, затем в расплавленную карналлитовую пыль добавляют твердую смесь из отработанного электролита и хлорида магния, при массовом соотношении расплавленной карналлитовой пыли к твердой смеси отработанного электролита и хлорида магния, равном 1:(1:1,1). Твердую смесь отработанного электролита и хлорида магния смешивают при массовом соотношении, равном (1-1,1):1. Карналлитовую пыль и твердую смесь отработанного электролита и хлорида магния разогревают до температуры 750-780°С в течение 0,5-2,0 час. Это позволяет оптимизировать химический состав сырья для электролитического получения магния, рационально использовать отходы, уменьшить расходные нормы основного сырья. 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 (а.с. СССР №1255572, опубл. 07.09.1986, бюл.33), включающий подачу карналлита в печь кипящего слоя, его обезвоживание, улавливание карналлитовой пыли в циклонах, извлечение пыли, ее гранулирование и возврат полученных гранул на стадию обезвоживания карналлита, при этом гранулирование ведут путем смешения с твердым хлоридом натрия при массовом соотношении (0,2-2):1.

Недостатком данного способа является трудоемкость процесса за счет процесса гранулирования пыли и большие материальные затраты. Кроме того, при смешивании пыли, нагретой до температуры 120-220°С, с хлоридом натрия при температуре 10-20°С происходит окомкование материалов, крупные куски гранулированной пыли осаждаются на подине печи, что приводит к снижению скорости плавления.

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, стр.75-98), по количеству общих признаков принятый за ближайший аналог-прототип и 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 циклоны. 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.

Технический результат направлен на устранение недостатков прототипа и заключается в оптимизации химического состава сырья, поступающего на электролиз. 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 подачу сырья в печь кипящего слоя, его обезвоживание, улавливание пыли в циклонах с последующим извлечением ее из циклонов, новым является то, что карналлитовую пыль плавят в емкости, затем в расплавленную карналлитовую пыль добавляют твердую смесь из отработанного электролита и хлорида магния, при массовом соотношении расплавленной карналлитовой пыли к твердой смеси отработанного электролита и хлорида магния, равном 1:(1:1,1).

Кроме того, твердую смесь отработанного электролита и хлорида магния смешивают при массовом соотношении, равном (1-1,1):1.

Кроме того, смесь карналлитовой пыли и твердой смеси отработанного электролита и хлорида магния разогревают до температуры 750-780°С в течение 0,5-2,0 час.

Смешивание расплавленной карналлитовой пыли с твердой смесью отработанного электролита и хлорида магния позволяет получить оптимальное по химическому составу сырье для электролитического получения магния и хлора с одновременной утилизацией отходов производства титана и магния, снизить затраты на приобретение карналлитового сырья.

Выбор массового соотношения количества расплавленной карналлитовой пыли к твердой смеси отработанного электролита и хлорида магния, равного 1:(1-1,1), позволяет получить готовый продукт заданного химического состава, пригодного для процесса электролиза хлормагниевого сырья.

Выбор массового соотношения в твердой смеси отработанного электролита к твердому хлориду магния, равного (1:1,1):1, позволяет сбалансировать по химическому составу компоненты сырья, что также позволяет получить готовый продукт заданного состава, 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, позволил 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, позволило 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. В процессе обезвоживания в печи кипящего слоя происходит большой пылеунос карналлитового сырья, которое улавливают в циклонах. Карналлитовую пыль в твердом виде в количестве 5,71 тонны извлекают из последнего циклона печи и загружают в емкость, например плавильник печи СКН, где ее расплавляют при температуре 500-580°С. Одновременно с расплавлением происходит обезвоживание пыли и ее гидролиз с образованием оксида магния. Расплавленная пыль состава, мас.%: MgCl2 - 45,9, H2O - 0,4, MgO - 3,6, KCl - 34,3, NaCl - 15,8 по каналу печи СКН в количестве 5,34 тонны поступает в миксер печи СКН. В миксер печи СКН из мягких контейнеров загружают 5,08 тонн предварительно приготовленной твердой смеси отработанного электролита и хлорида магния при массовом соотношении 1,05:1. Смесь твердых солей отработанного электролита и хлорида магния получают в отдельной емкости после измельчения при массовом соотношении 1:1 (твердого отработанного электролита в количестве 2,54 т, твердого хлорида магния в количестве 2,54 т.) Твердый хлорид магния с содержанием хлорида магния 98 мас.%, воды 1 мас.%, остальное примеси - 1 мас.% (ТУ 1714-492-05785388-2007) получают как побочный продукт в процессе магниетермического восстановления тетрахлорида титана с получением губчатого титана (кн. Магнитермическое производство губчатого титана. - В.В. Родякин, В.Э.Гегер и В.М.Скрыпнюк. - М.: Металлургия, 1971, стр.113). Отработанный электролит (ТУ 48-0501-343-90) получают в процессе электролиза карналлитового сырья для получения магния и хлора. Отработанный электролит магниевого электролизера состава, мас.%: 75 хлорида калия, 10 хлорида магния, 0.1-0,8 оксида магния, остальное - хлорид натрия и примеси, является отходом процесса электролиза хлормагниевого сырья. Процесс электролиза осуществляют при циркуляции расплавленных солей в электролизере, при постоянном токе на аноде выделяется хлор, а на катоде - магний. По мере работы электролизера происходит снижение содержания хлорида магния в расплаве и при концентрации хлорида магния в расплаве менее 7% необходимо заливать новые порции безводного карналлита, а для этого необходимо освобождать часть объема ванны, удаляя из нее некоторое количество так называемого отработанного электролита. Отработанный электролит в процессе электролиза приходится удалять не реже двух раз в сутки. Значительное количество 4-5 тонн отработанного электролита образуется на 1 тонну готового продукта - магния.

После загрузки смесь расплавленной пыли и смеси отработанного электролита и хлорида магния разогревают до температуры 750°С в течение 1,5 часа. При этом происходит усреднение расплавленной смеси и получают расплав следующего хим. состава, мас.%: 50,0 MgCl2, 0,5 MgO, 36,0 KCl, 13,5 NaCl, который направляют на процесс электролитического получения магния и хлора. Как видно из химического состава получаемой расплавленной смеси, данный способ позволяет повысить содержание хлорида магния и хлорида калия и тем самым оптимизировать химический состав сырья на процесс электролиза хлорида магния.

Таким образом, предложенный способ переработки карналлитовой пыли из циклонов печи кипящего слоя позволяет получать стабильное по составу сырье для электролитического получения магния, рационально использовать отходы производства в технологическом процессе получения титана и магния, в комплексной переработке отходов производства, расширить сырьевую базу и тем самым уменьшить расходные нормы основного сырья, получаемого от поставщиков.

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 51 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