RU2043301C1 - Способ получения основных углекислых солей меди, цинка, никеля и кобальта и их оксидов - Google Patents
Способ получения основных углекислых солей меди, цинка, никеля и кобальта и их оксидов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2043301C1 RU2043301C1 SU4949670A RU2043301C1 RU 2043301 C1 RU2043301 C1 RU 2043301C1 SU 4949670 A SU4949670 A SU 4949670A RU 2043301 C1 RU2043301 C1 RU 2043301C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- reactor
- ammonia
- copper
- zinc
- Prior art date
Links
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 39
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 29
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 23
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 21
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 title claims abstract description 15
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 15
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 title abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 96
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 62
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 24
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 14
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 6
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 61
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 23
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 9
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 6
- -1 inactive oxides Chemical class 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 abstract description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 abstract 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 11
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 5
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 3
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- NBFQLHGCEMEQFN-UHFFFAOYSA-N N.[Ni] Chemical compound N.[Ni] NBFQLHGCEMEQFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005276 aerator Methods 0.000 description 2
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IWLXWEWGQZEKGZ-UHFFFAOYSA-N azane;zinc Chemical compound N.[Zn] IWLXWEWGQZEKGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- OBWXQDHWLMJOOD-UHFFFAOYSA-H cobalt(2+);dicarbonate;dihydroxide;hydrate Chemical compound O.[OH-].[OH-].[Co+2].[Co+2].[Co+2].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O OBWXQDHWLMJOOD-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QKSIFUGZHOUETI-UHFFFAOYSA-N copper;azane Chemical compound N.N.N.N.[Cu+2] QKSIFUGZHOUETI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JCRJMSQFBRGSSX-UHFFFAOYSA-L copper;azane;carbonate Chemical compound N.[Cu+2].[O-]C([O-])=O JCRJMSQFBRGSSX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000010187 selection method Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L Copper hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Cu+2] JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000005750 Copper hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FMRLDPWIRHBCCC-UHFFFAOYSA-L Zinc carbonate Chemical class [Zn+2].[O-]C([O-])=O FMRLDPWIRHBCCC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O ammonium nitrate Chemical class [NH4+].[O-][N+]([O-])=O DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- OEGYSQBMPQCZML-UHFFFAOYSA-M azanium;copper(1+);carbonate Chemical compound [NH4+].[Cu+].[O-]C([O-])=O OEGYSQBMPQCZML-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- MMCOUVMKNAHQOY-UHFFFAOYSA-N carbonoperoxoic acid Chemical compound OOC(O)=O MMCOUVMKNAHQOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 150000004700 cobalt complex Chemical group 0.000 description 1
- NVIVJPRCKQTWLY-UHFFFAOYSA-N cobalt nickel Chemical compound [Co][Ni][Co] NVIVJPRCKQTWLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 229940116318 copper carbonate Drugs 0.000 description 1
- 229910001956 copper hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L copper;carbonate Chemical compound [Cu+2].[O-]C([O-])=O GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000008 nickel(II) carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) carbonate Chemical compound [Ni+2].[O-]C([O-])=O ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- UOURRHZRLGCVDA-UHFFFAOYSA-D pentazinc;dicarbonate;hexahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O UOURRHZRLGCVDA-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 235000004416 zinc carbonate Nutrition 0.000 description 1
- UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L zinc hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Zn+2] UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910021511 zinc hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940007718 zinc hydroxide Drugs 0.000 description 1
- RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N zinc;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Zn+2] RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии получения основных углекислых солей меди, цинка, никеля и кобальта и их оксидов, которые могут быть использованы в качестве сырья и полупродуктов в производстве катализаторов и поглотителей в химической и нефтехимической промышленности. Способ включает растворение и одновременное окисление ионов металлов из различного вида сырья (металло, неактивных оксидов, гидрокисдов) при повышенной температуре и заданном молярном соотношении метал: аммиак: диоксид углерода с получением насыщенного раствора аммиакатов с концентрацией, температурой и далвением, позволяющим оптимально провести их термическое разложение в интенсивном режиме и полном объеме реатора. Для интенсификации процесса создены условия циркуляции раствора и отвода газообразных продуктов реакции, при этом жидкие и газообразные продукты реакции производства рециркулируют и снова используют в процессе. Производительность непрерывного технологического потока в 3-4 раза превышает показатели известного способа и составляет 14000 - 27000 кг/сут для соединений меди и цинка и 7000 14000 кг/сут для соединений никеля и кобальта. Способ позволяет получать продукты регулируемого состава с заданным соотношением активных компонентов с высокой чистотой и дисперсностью. 1 табл.
Description
Изобретение относится к технологии получения основных углекислых солей и оксидов меди, цинка никеля кобальта и их смесей и может найти применение в качестве сырья и полупродуктов в производстве катализаторов и поглотителей используемых в химической, нефтехимической, лакокрасочной, гидрометаллургической электрохимической отраслях промышленности.
Известен способ получения гидроксокарбонатов никеля и цинка путем растворения указанных металлов в аммиачно-карбонатном растворе при повышенной температуре и последующего осаждения целевого продукта за счет отгонки аммиака, причем растворение металлов ведут в присутствии взятых по отдельности или в сочетании друг с другом азотной кислоты, нитратов аммония, никеля или цинка при содержании нитрат-иона 2-50% по отношению к массе растворенных металлов [1]
Известен способ получения основного углекислого кобальта путем растворения металлического кобальта в аммиачно-карбонатном растворе при 50-65оС, отделения от раствора железосодержащего осадка, разложения аммиачно-карбонатного комплекса кобальта, разделение образовавшейся суспензии с последующей промывкой и сушкой осадка, причем для уменьшения содержания примеси железа в продукте, растворение металлического кобальта ведут в аммиачно-карбонатном растворе с соотношением СO2:NH3, равном 1:3-4 [2]
Известен также периодический способ получения основного карбоната или оксида меди, цинка или никеля, включающий разложение раствора их аммиачно-карбонатного комплекса путем отгонки аммиака парогазовой смесью при повышенной температуре в присутствии сульфоната лигнина в количестве до 0,5% от массы металла в исходном растворе, при этом основной карбонат Cu, Zn или Ni получают разложением соответствующего комплекса при температуре 80-91, 80-95, 80-98оС, а оксид Cu, Zn или Ni при температуре 93-100, 97-100, 100-105оС соответственно, затем готовый продукт отделяют и сушат [3]
Основными недостатками указанных способов являются: низкая производительность процесса, периодичность и низкая эффективность каждой операции, наличие большого количества стоков из-за необходимости проведения периодической промывки аппаратуры [2, 3] и выбросов из-за больших потерь газообразных продуктов, загрязненных примесями [1, 3]
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения оксидов меди или цинка, включающий растворение металла в аммиачно-карбонатном растворе при температуре окружающей среды и молярном соотношении NH3 CO24,2 1, окисление кислородом воздуха насыщенного ионами Cu+ и Cu2+ раствора, стабилизации (при необходимости) полученного раствора, т.е. перевод аммиакатов Cu+ в аммиакаты Cu2+ путем доокисления раствора в специальном аппарате (аэраторе), термическое разложение полученных аммиакатов, путем подачи в реактор-испаритель насыщенного раствора аммиакатов, содержащего 120-160 г/л Cu2+ или Zn2+, при температуре не выше 54оС давлении 100 кПа скорости подачи раствора 2-3 м3/ч или 0,06-0,17 об. доли объема реактора в 1 ч, причем насыщенный раствор подают распылением на поверхность находящегося в реакторе основного раствора, температуру которого поддерживают в пределах 101-103оС путем циркуляции через выносной теплообменник. Образовавшиеся в результате реакции оксиды оседают в нижней конусообразной части реактора и выводятся из системы после полной обработки заданного количества насыщенного раствора и прекращения его подачи в реактор, а также прекращения циркуляции основного раствора. Газообразные продукты реакции, находящиеся в верхней части реактора под давлением 35-70 кПа, выводят (дросселируют) в конденсатор, где ПГС конденсируют при температуре 54-60оС, охлаждают до ≈49оС. Конденсат перекачивают в хранилище АКР для повторного использования. Вторичный АКР насыщают аммиаком и углекислотой путем подачи газообразных NH3 и CO2 непосредственно в реактор растворения.
Известен способ получения основного углекислого кобальта путем растворения металлического кобальта в аммиачно-карбонатном растворе при 50-65оС, отделения от раствора железосодержащего осадка, разложения аммиачно-карбонатного комплекса кобальта, разделение образовавшейся суспензии с последующей промывкой и сушкой осадка, причем для уменьшения содержания примеси железа в продукте, растворение металлического кобальта ведут в аммиачно-карбонатном растворе с соотношением СO2:NH3, равном 1:3-4 [2]
Известен также периодический способ получения основного карбоната или оксида меди, цинка или никеля, включающий разложение раствора их аммиачно-карбонатного комплекса путем отгонки аммиака парогазовой смесью при повышенной температуре в присутствии сульфоната лигнина в количестве до 0,5% от массы металла в исходном растворе, при этом основной карбонат Cu, Zn или Ni получают разложением соответствующего комплекса при температуре 80-91, 80-95, 80-98оС, а оксид Cu, Zn или Ni при температуре 93-100, 97-100, 100-105оС соответственно, затем готовый продукт отделяют и сушат [3]
Основными недостатками указанных способов являются: низкая производительность процесса, периодичность и низкая эффективность каждой операции, наличие большого количества стоков из-за необходимости проведения периодической промывки аппаратуры [2, 3] и выбросов из-за больших потерь газообразных продуктов, загрязненных примесями [1, 3]
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения оксидов меди или цинка, включающий растворение металла в аммиачно-карбонатном растворе при температуре окружающей среды и молярном соотношении NH3 CO24,2 1, окисление кислородом воздуха насыщенного ионами Cu+ и Cu2+ раствора, стабилизации (при необходимости) полученного раствора, т.е. перевод аммиакатов Cu+ в аммиакаты Cu2+ путем доокисления раствора в специальном аппарате (аэраторе), термическое разложение полученных аммиакатов, путем подачи в реактор-испаритель насыщенного раствора аммиакатов, содержащего 120-160 г/л Cu2+ или Zn2+, при температуре не выше 54оС давлении 100 кПа скорости подачи раствора 2-3 м3/ч или 0,06-0,17 об. доли объема реактора в 1 ч, причем насыщенный раствор подают распылением на поверхность находящегося в реакторе основного раствора, температуру которого поддерживают в пределах 101-103оС путем циркуляции через выносной теплообменник. Образовавшиеся в результате реакции оксиды оседают в нижней конусообразной части реактора и выводятся из системы после полной обработки заданного количества насыщенного раствора и прекращения его подачи в реактор, а также прекращения циркуляции основного раствора. Газообразные продукты реакции, находящиеся в верхней части реактора под давлением 35-70 кПа, выводят (дросселируют) в конденсатор, где ПГС конденсируют при температуре 54-60оС, охлаждают до ≈49оС. Конденсат перекачивают в хранилище АКР для повторного использования. Вторичный АКР насыщают аммиаком и углекислотой путем подачи газообразных NH3 и CO2 непосредственно в реактор растворения.
Возможно проведение процесса в непрерывном режиме, но при более низкой скорости подачи насыщенного раствора ≈1,35 м3/ч, которая определяется эмпирически, как и большинство других параметров, а также для установления непрерывного режима сначала накапливают оксиды в конической части реактора, а затем только устанавливают (также методом подбора) необходимую скорость удаления шлама.
Максимальная производительность технологического потока в периодическом режиме 7,5 кг/м3 об.ч, в непрерывном режиме 11 кг/м3 об.ч [4]
Недостатками способа являются не высокая производительность процесса, необходимость в проведении дополнительной стадии доокисления в специальном аппарате для того, чтобы избежать получения продукта переменного состава, регулирование параметров процесса, в основном, методом подбора при установлении непрерывного режима, а также получения неактивной формы оксидов.
Недостатками способа являются не высокая производительность процесса, необходимость в проведении дополнительной стадии доокисления в специальном аппарате для того, чтобы избежать получения продукта переменного состава, регулирование параметров процесса, в основном, методом подбора при установлении непрерывного режима, а также получения неактивной формы оксидов.
Кроме того, общими недостатками всех известных способов является то, что в каждом процессе интенсифицируется какая-то отдельная стадия, а не все стадии процесса в их взаимосвязи, а также неэффективность решения вопроса отвода и утилизации отработанных растворов и газообразных продуктов реакции, использование в качестве сырья только металлов.
Целью изобретения является повышение производительности непрерывного технологического потока за счет интенсификации каждой стадии и всего процесса в целом, обеспечение возможности получения активных оксидов.
Другой целью изобретения является создание безотходной экологически чистой технологии за счет улавливания газовых выбросов, регенерации жидких стоков и повторного их использования в технологическом процессе.
Указанная цель достигается тем, что предложен способ получения основных углекислых солей меди, цинка, никеля и кобальта и их оксидов, включающий растворение металлсодержащего соединения в аммиачно-карбонатном растворе с получением насыщенного раствора аммиакатов соответствующего металла, его предварительный нагрев и подачу в реактор на разложение при повышенной температуре с последующим образованием целевого продукта, его фильтрацию, сушку, конденсацию и возврат газообразных подуктов на стадию растворения, причем в качестве металлсодержащих соединений используют технический металл и/или неактивный оксид и/или гидроксид, и/или их смеси, растворение осуществляют при 55-58оС и молярном соотношении металл:аммиак: диоксид углерода 1: (1,5-3,5): 1 для меди и цика и 1:(3,5-5,0):1 для никеля и кобальта с получением раствора аммиакатов, содержащего 1-3 моля металла на 1 л раствора, предварительный нагрев раствора осуществляют при 100-150оС и давлении 100-600 кПа, подачу нагретого раствора производят со скоростью 0,2-0,4 доли объема реактора 1 ч, а термическое разложение амииакатов проводят при 92-99оС до получения заданного продукта при принудтельном удалении газообразных продуктов реакции, обеспечивая их давление над раствором 0,2-0,7 кПа и непрерывный трех-пятикратной циркуляции раствора в реакторе, причем циркуляцию осуществляют при параллельном одностороннем движении снизу вверх потока жидкости и газов при непрерывном удалении из реактора готового продукта.
Способ согласно изобретению по сравнению с известным позволяет увеличить производительность технологического потока в 3-4 раза (до 14000-27000 кг/сут, против 3675-6750 кг/сут у известного для меди и цинка), главным образом, за счет предварительного нагрева до 100-150оС насыщенного раствора аммиакатов под давлением 100-600 кПа; увеличения скорости подачи насыщенного раствора в реактор термического разложения до 0,2-0,4 доли объема реактора в 1 ч; проведения реакции термического разложения аммиакатов в полном объеме основного раствора, находящегося в реакторе термического разложения, при 92-99оС; трех-пятикратной циркуляции в определенном направлении в реакторе основного раствора вместе с образовавшимися продуктами реакции; принудительного удаления из реактора газообразных продуктов реакции, обеспечивая давление парогазовой смеси над раствором 0,2-0,7 кПа.
Способ согласно изобретению в отличие от известного позволяет обеспечить непрерывность всей технологической линии, в основном, за счет непрерывной циркуляции основного раствора, находящегося в реакторе термического разложения; непрерывного удаления из реактора парогазовой смеси.
В отличие от известного в предлагаемом способе стадии растворения и окисления проводят одновременно при повышенной температуре и иных концентрациях ионов металла и аммиачно-карбонатного раствора, выраженных через соотношения Ме H3 CO2, с образованием ионов Ме(II) и получением насыщенного раствора аммиакатов иной концентрации, что обеспечивает широкие возможности как по используемому сырью, так и по получаемым продуктам.
П р и м е р 1. Периодический режим процесса. В реактор-растворитель объемом 20 м3 загружают (на решетку) металлическую медь, реактор заполняют "бедным" медно-аммиачно-карбонатным раствором, имеющим температуру окружающей среды (но не более 49оС) и обычно содержащим, г/л: CuO 6, NH3 160, CO2 100, молярное соотношение NН3:CO2 4,2:1. Раствор при помощи насоса циркулируют в направлении сверху вниз реактора при одновременной продувке распыленного потока воздуха. При этом происходит растворение металлической меди и насыщение раствора ионами Cu(I) и частично Cu(II). Необходимая концентрация раствора достигается путем периодической подпитки NH3 и CO2 и циркуляции раствора, и подачей воздуха.
В случае получения только оксида меди (II) раствор перекачивают в специальную емкость (аэратор) для стабилизации обогащенного раствора, т.е. перевода Сu(I) в Сu(II) путем доокисления кислородом. После чего раствор перекачивают в хранилище насыщенного раствора.
Новую порцию "бедного" медно-аммиачно -карбонатного раствора заливают в реактор с металлической медью и периодический процесс растворения, затем окисления инов меди до получения насыщенного раствора аммиакатов повторяют.
Из хранилища готовый насыщенный раствор, содержащий Cu(II) 150-160 г/л, при температуре менее 54оС и давлении менее 100 кПа подают в испаритель (v 15 м3) со скоростью ≈ 30-40 л/мин (0,07-0,12 доли объема реактора) путем распыления на поверхность основного раствора. Основной раствор, находящийся в реакторе, обычно имеет состав, г/л: CuO 7; NH3 28; CO2 6 и температуру 103оС (но не выше 107оС). Когда насыщенный раствор аммиаката меди попадает на поверхность основного раствора, происходит химическая реакция, приводящая к образованию оксида меди и паров H2O, CO2 и NH3. Реакция идет с поглощением тепла, поэтму температуру раствора в испарителе поддерживают посредством циркуляции части раствора через выносной теплообменник, при этом кратность циркуляции основного раствора составляет 1,5 объема реактора в 1 ч.
Образовавшиеся в результате реакции NH3, CO2 и H2O создают над поверхностью раствора избыточное давление 35-70 кПа, которое контролируют дросселированием через клапан. Парогазовую смесь, выпускаемую из реактора, охлаждают до 54оС в первой ступени и до 49оС во второй ступени и конденсат используют повторно на стадии растворения металла. Несконденсированные H2O, NH3 и CO2 направляют на очистку в концевой скруббер (вместе с газами других стадий).
После обработки заданного количества раствора, равного рабочей емкости реактора, завершают работу испарителя. При этом подачу насыщенного раствора в реактор прекращают, но циркуляцию основного раствора через теплообменник продолжают ≈1-1,5 ч для более полного израсходования NH3 и CO2. Затем осажденный оксид меди удадяют из испарителя вместе с основным раствором, а готовый продукт отфильтровывают. Все операции периодического процесса повторяют. Продолжительность процесса 24 ч, производительность ≈4530 кг/сут.
Подобным образом получают и оксид цинка. Только в этом случае концентрация насыщенного раствора аммиакатов цинка составляет 120-135 г/л (лучше 131 г/л) и скорость его подачи 0,09 доли объема реактор в час, температура основного раствора в реакторе 101оС. Продолжительность процесса тоже 24 ч, производительность 3675 кг/сут.
П р и м е р 2 (прототип). Непрерывный режим процесса. В реактор-растворитель на решетку загружают металлическую медь в количестве, обеспечивающем непрерывную работу в течение нескольких суток. Непрерывно в реактор подают воздух и медно- аммиачно-карбонатный раствор со скоростью 1,5 м3/ч (0,075 доли объема реактора в 1 ч). Растворение металлического сырья, насыщение АКР ионами металла, их окисление, получение насыщенного раствора аммикатов проводят, как в примере 1. Насыщенный раствор с концентрацией, температурой и давлением, аналогичными примеру 1, подают на стадию термического разложения только с более низкой скоростью ≈1,35 м3/ч (0,068-0,075 доли объема реактора в 1 ч), остальные условия проведения термического разложения идентичны примеру 1. Непрерывность режима обеспечивают скорость подачи насыщенного раствора и скоростью отвода готового продукта, величина которой определяется опытным путем, т.е. для установления непрерывного проведения процесса сначала накапливают оксиды в конической части реактора и в зависимости от скорости образования готового продукта устанавливают скорость подачи насыщенного раствора, кроме этого регулируют количество расходуемого аммиака и диоксида углерода. Отвод и конденсация ПГС соответствует нормам технологического процесса по примеру 1.
При создании условий проведения непрерывного процесса лимитирующей стадией является стадия растворения металлов (время пребывания раствора в реакторе 10-13 ч), поэтому в данном случае используют дополнительную емкость-хранилище насыщенного раствора. В основном параметры процесса определяют эмпирически. Производительность процесса 4600-6750 кг/сут.
П р и м е р 3. В реактор-растворитель загружают на решетку техническую металлическую медь и/или неактивный оксид и/или гидроксид меди. Загрузку исходного сырья производят непрерывно или периодически. Одновременно в реактор заливают раствор, содержащий, г/л: CuO 6-10; NH3 140-160; CO2 190-240, который циркулирует через твердую фазу в направлении снизу вверх. Кратность циркуляции равна 5 (производительность насоса 100 м3/ч). Часть раствора при циркуляции проходит теплообменник, что позволяет поддерживать температуру 80оС, другая часть раствора проходит полый скруббер, куда подают воздух для проведения окисления Cu(I) в Cu(II). Таким образом, одним насосом осуществляют операции: нагрев раствора, его окисление и транспортировку на стадию разложения.
На стадию растворения непрерывно подают раствор со стадии улавливания аммиака и стадии конденсации, с тем расчетом, чтобы в реакторе мольное соотношение металл: аммиак: диоксид углерода было равно 1;3,5:1. Повышенное содержание углекислоты в растворе позволяет связать весь аммиак в химическое соединение с углекислотой (аммиакаты), что уменьшает его потери и затраты на очистку отходов производства. Увеличение температуры растворения позволяет снизить энергозатраты на дальнейший подогрев раствора и использовать тепло реакции растворения, а также увеличить скорость образования аммиакатов в 2-4 раза.
Насыщенный раствор аммиакатов двухвалентной меди, содержащий Cu(II) 2,35 моль/л (150 г/л) насосом с давлением 600 кПа непрерывно подают в выносной теплообменник, где его нагревают от 80 до 150оС. Нагрев раствора под давлением препятствует неуправляемому разложению аммиакатов в теплообменнике и одновременно увеличивает подвод тепла на стадию термического разложения аммиакатов. Далее насыщенный раствор со скоростью 0,34 доли объема реактора (vр) в 1 ч подают в реактор термического разложения.
Основной раствор, находящийся в реакторе разложения и имеющий температуру 99оС, непрерывно циркулируют в направлении снизу вверх с помощью выносного насоса и теплообменника. При этом кратность циркуляции раствора равна пяти объемам реактора в 1 ч.
При снижении давления из раствора под действием температуры и непрерывной принудительной вентиляции удаляют газообразные продукты реакции NH3, CO2, H2O, обеспечивая давление над раствором 0,7 кПа. Парогазовую смесь (ПГС) направляют на конденсацию и охлаждают до 45оС, в результате образуется аммиачно-карбонатный раствор, содержащий, г/л: NH3 140-160; CO2 190-240, который затем направляют на стадию растворения окисления.
Принудительное удаление ПГС и ее охлаждение позволяет увеличить скорость разложения аммиакатов на 20-40% и вернуть на стадию растворения (минуя стадию улавливания NH3) около 40-60% исходного раствора.
Одновременно на выход ПГС из реактора термического разложения вводят расчетное количество NH3 и CO2 для восполнения их потерь и интенсификации процесса разложения аммиакатов, путем связывания NH3, CO2 и H2O в раствор карбоната и бикарбоната аммония, увеличение разряжения в системе и сокращения потерь на очистку газа, его перекачку и т.п.
Воздух со стадии растворения-окисления и оставшиеся газы после конденсации очищают в абсорбере водой, которую также направляют на стадию растворения. Таким образом осуществляют рециркуляцию в схеме избытка воды, аммиака и углекислоты, которые стабилизируют работу всех стадий процесса.
Готовый продукт (в данном случае активный оксид меди, имеющий удельную поверхность 16-22 м2/г) непрерывно выводят из реактора термического разложения и направляют на фильтрацию и сушку.
Производительность технологического потока составляетт 22760 кг/сут.
Технологическая схема имеет автоматизированный контроль и регулирование параметров процесса и материальных потоков, откорректированных на непрерывность и замкнутость технологического потока.
П р и м е р 4. Все операции и стадии технологического процесса проводят, как в примере 3, с тем отличием, что в реактора загружают технический металлический цинк и/или неактивный оксид и/или гидроксид цинка, раствор на стадии растворения-окисления имеет температуру 83оС и молярное соотношение Zn: NH3:CO21:1,5:1; насыщенный раствор с концентрацией цинка 3,0 моль/л (191 г/л), температурой 145оС и давлением 500 кПа подают со скоростью 0,23 об. доли vp/ч в реактор термического разложения, где основной раствор, имеющий температуру 99оС, циркулируют с кратностью 5, а парогазовую смесь удаляют из реактора, обеспечивая давление над раствором 0,4 кПа, и затем конденсируют, охлаждая до 47оС.
Получают активный оксид цинка, имеющий удельную поверхность 18-28 м2/г; производительность потока 23600 кг/сут.
П р и м е р 5. Все операции и стадии технологического процесса проводят, как в примере 3, с тем отличием, что в реактор загружают технический металлический никель (электрический или карбонильный), раствор на стадии растворения-окисления имеет температуру 85оС и молярное соотношение Ni:NH3:CO2 1: 5,0: 1; насыщенный раствор с концентрацией Ni(II) 1,5 моль/л (88 г/л), температурой 140оС и давлением 450 кПа подают со скоростью 0,20 об доли vp/ч в реактор термического разложения, где основной раствор, имеющий температуру 98оС, циркулируют с кратностью 5, а парогазовую смесь удаляют из реактора, обеспечивая давление над раствором 0,5 кПа, а затем конденсируют, охлаждая до 48оС.
Получают активный оксид никеля, имеющий удельную поверхность 18-22 м2/г, производительность потока составляет 11330 кг/сут.
П р и м е р 6. Все операции и стадии технологического процесса проводят, как в примере 3, с тем отличием, что в реактор загружают технический металлический кобальт и/или неактивный оксид кобальта, раствор на стадии растворения-окисления имеет температуру 55оС и молярное соотношение Co:NH3: CO2 1:4,5:1; насыщенный раствор с концентрацией Сo(II) 1,0 моль/л (60 г/л), температурой 135оС и давлением 420 кПа подают со скоростью 0,23 об. доли vp/ч в реактор термического разложения, где основной раствор, имеющий температуру 98оС, циркулируют с кратностью 5, а парогазовую смесь удаляют из реактора, обеспечивая давление над раствором 0,3 кПа, и затем конденсируют, охлаждая до 48оС.
Получают активный оксид кобальта, имеющий удельную поверхность 17-24 м2/г, производительность технологического потока составляет 6800 кг/сут.
П р и м е р 7. Все операции и стадии технологического процесса проводят, как в примере 3, но с тем отличием, что загрузку исходного сырья в реакторы, стадии растворения и окисления ионов металлов с получением насыщенного раствора аммиакатов меди и насыщенного раствора аммиакатов цинка проводят раздельно по примеру 3 и 4, соответственно. При этом раствор на стадии растворения-окисления имеет молярное соотношение Cu:NH3:CO3 1:3,5:1 и Zn:NH3:CO2 1:2,5:1 соответственно; концентрация насыщенного раствора (как для меди, так и для цинка) составляет 2,1 моль/л (135 г/л).
Затем потоки насыщенных растворов аммиакатов меди и цинка соединяют вместе (в режиме автоматического или, при необходимости, ручного управления) в промежуточном коллекторе и подают на вход теплообменника. Далее подогрев под давлением и подачу в реактор термического разложения смеси насыщенного раствора аммиакатов меди и цинка осуществляют, как в примере 3, только раствор, имеющий температуру 147оС и давление 250 кПа со скоростью 0,33 об. доли vр/ч подают в реактор, где основной раствор с температурой 99оС циркулируют с кратностью 4,5, а парогазовую смесь удаляют из реактора, обеспечивая давление над раствором 0,2 кПа, и затем конденсируют, охлаждая до 47оС.
Получают активные оксиды меди и цинка; производительность технологического потока составляет 26800 кг/сут.
П р и м е р 8. Все операции и стадии технологического процесса проводят, как в примере 3, но с тем отличием, что раствор на стадии растворения-окисления имеет температуру 65оС и молярное соотношение Cu:NH3:CO2 1:3,0:1, насыщенный раствор с концентрацией Cu(II) 1,5 моль/л (95 г/л), температурой 125оС и давлением 350 кПа подают со скоростью 0,40 об. доли vp/ч в реактор термического разложения, где основной раствор, имеющий температуру 92оС, циркулируют с кратностью 3,8, а парогазовую смесь удаляют из реактора, обеспечивая давление над раствором 0,3 кПа, и затем конденсируют, охлаждая до 46оС.
Получают основной карбонат меди; производительность технологического потока составляет 17300 кг/сут.
П р и м е р 9. Все операции и стадии технологического процесса проводят, как в примере 3, с тем отличием, что в реактор загружают исходное сырье и проводят стадию растворения-окисления, поддерживая температуру раствора и молярное соотношение Zn:NH3:CO2 по примеру 4, и полученный насыщенный раствор аммиакатов цинка с концентрацией ионов Zn 2,0 моль/л (130 г/л), температурой 125оС, давлением 350 кПа и скоростью 0,20 об. доли vp/ч подают в реактор термического разложения, где основной раствор, имеющий температуру 94оС, циркулируют с кратностью 3,7, а парогазовую смесь удаляют из реактора при давлении над раствором 0,6 кПа и затем конденсируют, охлаждая до 48оС.
Получают основной карбонат цинка; производительность технологического потока составляет 19560 кг/сут.
П р и м е р 10. Все операции и стадии технологического процесса проводят, как в примере 3, с тем отличием, что в реактор загружают исходное сырье, проводят стадию растворения-окисления и получают насыщенный раствор аммиакатов никеля по примеру 5, который затем с температурой 125оС, давлением 350 кПа и скоростью 0,28 об. доли vр/ч подают в реактор термического разложения, где основной раствор, имеющий температуру 93оС, циркулируют с кратностью 3,6, а парогазовую смесь удаляют из реактора при давлении над раствором 0,5 кПа и затем конденсируют, охлаждая до 49оС.
Получают основной карбонат никеля; производительность технологического потока составляет 14260 кг/сут.
П р и м е р 11. Все операции и стадии технологического процесса проводят, как в примере 3, но с тем отличиемт, что в реактор загружают исходное сырье, проводят стадию растворения-окисления при температуре раствора 75оС и получают насыщенный раствор аммиакатов кобальта с концентрацией ионов Co(II) по примеру 6, а затем с температурой 125оС и давлением 350 кПа насыщенный раствор аммиакатов кобальта подают со скоростью 0,30 об. доли vp/ч в реактор термического разложения, где основной раствор, имеющий температуру 92оС, циркулируют с кратностью 3,5; парогазовую смесь удаляют из реактора при давлении над раствором 0,6 кПа и затем конденсируют, охлаждая до 48оС.
Получают основной карбонат кобальта; производительность технологического потока составляет 10640 кг/сут.
П р и м е р 12. Все операции и стадии технологического процесса проводят, как в примере 3, но с тем отличием, что в реактор загружают исходное сырье отработанный катализатор с массовым соотношением CuO:ZnO:Al2O3 35:30: 35, раствор на стадии растворения-окисления имеет температуру 75оС и молярное соотношение Мe:NH3:CO2 1:3,0:1; насыщенный раствор с концентрацией ионов металлов 2,32 моль/л (150 г/л) температурой 125оС и давлением 300 кПа подают со скоростью 0,20 об. доли vp/ч в реактор термического разложения, где основной раствор, имеющий температуру 93оС, циркулируют с кратностью 4,0, а парогазовую смесь удаляют из реактора, обеспечивая давление над раствором 0,7 кПа, и затем конденсируют, охлаждая до 50оС.
Получают смесь основных карбонатов меди и цинка и активного оксида алюминия; производительность технологического потока 24600 кг/сут.
П р и м е р 13. Все операции и стадии технологического процесса проводят, как в примере 3, но с тем отличием, что загрузку исходного сырья в реакторы, стадии растворения и окисления ионов металлов с получением насыщенных растворов аммиакатов никеля и кобальта проводят раздельно по примерам 5 и 6, причем температура раствора на стадии растворения равна 85оС и 55оС соответственно, молярное соотношение Me:NH3:CO2 1:3,5:1 (при соотношении Ni:Co 4: 1; затем потоки насыщенных растворов аммиакатов никеля и кобальта соединяют вместе по примеру 7 и подают в реактор разложения со скоростью 0,28 об. доли vp/ч при 100оС, давлении 100 кПа с концентрацией 1,5 моль/л (130 г/л); при этом температура основного раствора в реакторе составляет 92оС, кратность его циркуляции 4,0; парогазовую смесь удаляют из реактора, обеспечивая давление над раствором 0,7 кПа, а затем ПГС конденсируют, охлаждая до 50оС.
Получают смесь основных карбонатов никеля и кобальта (с соотношением Ni: Co4:1); производительность технологического потока составляет 9800 кг/сут.
Все основные технологические параметры по конкретным примерам осуществления способа сведены в таблицу.
В предложенном способе соотношение металл: аммиак: диоксид углерода с повышенным содержанием СO2, по сравнению с подобным соотношением в известном способе, позволяет связать наибольшее количество аммиака в химическое соединение, тем самым оптимизировать процесс, уменьшить потери аммиака и затраты на очистку отходов производства.
Установленный температурный режим на стадии растворения-окисления регулируют (кроме теплообменника) также введением свежего исходного раствора и выведением насыщенного раствора с тем, чтобы обеспечить непрерывность процесса. Понижение температуры раствора (ниже 55оС) приводит к снижению скорости растворения, а повышение (выше 85о) к разложению образовавшихся аммиаков, т.е. к обратному процессу.
Недостаточная концентрация насыщенного раствора (ниже 1 моля на 1 л раствора) и более низкая скорость его подачи в реактор разложения (ниже 0,2 доли объема реактора в 1 ч) приводит к существенному снижению производительности процесса; однако при концентрации раствора выше 3 моль/л возрастает содержание готового продукта в основном растворе, что затрудняет его вывод из реактора; скорость подачи раствора в реактор выше 0,4 об. доли vp/ч приводит к тому, что "не срабатывает" стадия термического разложения, т.е. нарушается технологичность процесса.
Предельные значения температуры и давления насыщенного раствора на входе в реактор разложения это границы существования насыщенного раствора аммиакатов в заданных концентрациях в оптимальном состоянии и предотвращения его преждевременного разложения.
Трех-пятикратная циркуляция раствора в реакторе разложения в час в заданном температурном режиме 92-99оС интенсифицирует реакцию во всем объеме реактора, что значительно повышает производительность процесса, а также способствует измельчению и повышению дисперсности готового продукта. Циркуляция раствора ниже заданного предела приводит к оседанию и уплотнению готового продукта, а выше предельной неэффективна и нецелесообразность.
Давление парогазовой смеси над раствором в пределах 0,2-0,7 кПа регулирует необходимый и достаточный объем удаляемых газообразных продуктов реакции, тем самым дает возможность сместить термодинамическое равновесие в сторону образования целевых продуктов.
Таким образом, известные способы, как правило, решает одну конкретную задачу, комплексного решения проблемы не дает ни один из существующих в настоящее время способов.
Предлагаемое изобретение позволяет резко повысить производительность технологической линии; организовать непрерывную крупнотоннажную технологию получения широкого ассортимента продукции, при этом (при необходимости) легко переходить к производству от одного вида готового продукта к другому на установках с использованием серийного оборудования; получать соединения регулируемого состава, с заданным соотношением активных компонентов (активные оксиды, основные углекислые соли, их смеси) оптимальной дисперсностью и плотностью, не содержащих вредных примесей, т.е. отвечающих важнейшим требованиям, предъявляемым к сырью для производства катализаторов и поглотителей; использовать для производства продукции не только металлы, но и оксиды, гидроксиды или их смеси, вплоть до использования отходов, например, отработанных катализаторов; создать безотходное экологически чистое производство.
Claims (1)
- СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОСНОВНЫХ УГЛЕКИСЛЫХ СОЛЕЙ МЕДИ, ЦИНКА, НИКЕЛЯ И КОБАЛЬТА И ИХ ОКСИДОВ, включающий растворение металлсодержащего соединения в аммиачно-карбонатном растворе с получением насыщенного раствора аммиакатов соответствующего металла, его предварительный нагрев и подачу в реактор на разложение при повышенной температуре с последующим образованием целевого продукта, его фильтрацию, сушку, конденсацию и возврат газообразных продуктов на стадию растворения, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности получения активных оксидов, повышения производительности непрерывного технологического потока, в качестве металлсодержащих соединений используют технический металл и/или неактивный оксид и/или гидроксид и/или их смеси, растворение осуществляют при 55 85oС и молярном соотношении металл аммиак: диоксид углерода 1 1,5 3,5 1 для меди и цинка и 1 3,5 5,0 1 для никеля и кобальта с получением раствора аммиакатов, содержащего 1 3 моль металла на 1 л раствора, предварительный нагрев раствора осуществляют при 100 150oС и давлении 100 600 ГПа, подачу нагретого раствора производят со скоростью 0,2 0,4 доли объема реактора в 1 ч, а термическое разложение аммиакатов проводят при 92 99oС до получения требуемого продукта при принудительном удалении газообразных продуктов реакции, обеспечивая их давление над раствором 0,2 0,7 кПа, и непрерывной 3 - 5-кратной циркуляции раствора в реакторе, причем циркуляцию осуществляют при параллельном одностороннем движении снизу вверх потока жидкости и газов при непрерывном удалении из реактора продукта.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4949670 RU2043301C1 (ru) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | Способ получения основных углекислых солей меди, цинка, никеля и кобальта и их оксидов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4949670 RU2043301C1 (ru) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | Способ получения основных углекислых солей меди, цинка, никеля и кобальта и их оксидов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2043301C1 true RU2043301C1 (ru) | 1995-09-10 |
Family
ID=21581476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4949670 RU2043301C1 (ru) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | Способ получения основных углекислых солей меди, цинка, никеля и кобальта и их оксидов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2043301C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2223224C2 (ru) * | 2002-04-08 | 2004-02-10 | Дагестанский государственный университет | Способ получения основного карбоната меди |
| RU2490209C1 (ru) * | 2012-03-15 | 2013-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Новохим" | Способ получения основных углекислых солей цинка |
| CN112404447A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-02-26 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种金属镍的制备方法及其应用 |
-
1991
- 1991-06-25 RU SU4949670 patent/RU2043301C1/ru active
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 1518307, кл. C 01G 53/06, 1989. * |
| 2. Авторское свидетельство СССР N 509541, кл. C 01G 51/06, 1976. * |
| 3. Авторское свидетельство СССР N 664923, кл. C 01G 3/00 1979. * |
| 4. Патент США N 3652229, кл. B 01J 1/00, 1972. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2223224C2 (ru) * | 2002-04-08 | 2004-02-10 | Дагестанский государственный университет | Способ получения основного карбоната меди |
| RU2490209C1 (ru) * | 2012-03-15 | 2013-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Новохим" | Способ получения основных углекислых солей цинка |
| CN112404447A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-02-26 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种金属镍的制备方法及其应用 |
| CN112404447B (zh) * | 2020-11-18 | 2023-07-07 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种金属镍的制备方法及其应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2477653C2 (ru) | Способ непрерывного получения металлооксидного катализатора и аппарат для его осуществления | |
| US20120328495A1 (en) | Method for preparing manganese sulfate monohydrate by desulfurizing fume with middle-low grade manganese dioxide ore | |
| CN100506717C (zh) | 稀硫铵废水的处理方法 | |
| CN103562179B (zh) | 高产量的用于合成脲的方法 | |
| CN105523674A (zh) | H酸生产废水的处理方法及实施该方法的设备 | |
| CN202016881U (zh) | 联合生产纯碱和硫酸铵的系统 | |
| CN101643236A (zh) | 氨水循环法生产氧化锌 | |
| CN112850775A (zh) | 一种氧化稀土生产过程中碳-氨循环利用的方法 | |
| RU2043301C1 (ru) | Способ получения основных углекислых солей меди, цинка, никеля и кобальта и их оксидов | |
| DE2405898A1 (de) | Verfahren zur gasfoermigen reduktion von metallerzen | |
| CN1036582C (zh) | 节能、节资、安全型尿素生产工艺及装置 | |
| DE3881618T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Ammoniak und Schwefeldioxid. | |
| US6033637A (en) | Method for treating combustion ashes | |
| DE69213342T2 (de) | Verfahren und Apparat zur industriellen Herstellung von Chlor | |
| CN115974308A (zh) | 一种氢能新材料生产废水减量化处理方法 | |
| CN102674465B (zh) | 含HCl的尾气回收氯气并制备氯化锰的方法及该氯化锰结晶 | |
| DE3110765C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Essigsäure | |
| CN109354072A (zh) | 一种碱循环法无害化生产氧化铁红颜料工艺 | |
| CN115818808B (zh) | 一种氢能新材料生产废水处理及资源再生方法 | |
| CN2791044Y (zh) | 对苯二甲酸的生产装置 | |
| TWI565687B (zh) | 用於製造包含環己醇及環己酮之混合物的方法 | |
| CN1114579C (zh) | 用硫酸法钛白含酸废水制备硫酸亚铁铵肥料的方法 | |
| CN113044857B (zh) | 高收率制取高纯氰化钠或氰化钾的生产工艺 | |
| CN214991236U (zh) | 一种循环丙烯氧化法制丙烯酸成套装置 | |
| CN110357164B (zh) | 氧化锰矿浆循环高效烟气脱硫耦合硫酸锰绿色纯化的方法 |