[go: up one dir, main page]

RU2189354C2 - Способ обезвоживания хлормагниевого сырья в многокамерной печи кипящего слоя - Google Patents

Способ обезвоживания хлормагниевого сырья в многокамерной печи кипящего слоя Download PDF

Info

Publication number
RU2189354C2
RU2189354C2 RU2000115153/12A RU2000115153A RU2189354C2 RU 2189354 C2 RU2189354 C2 RU 2189354C2 RU 2000115153/12 A RU2000115153/12 A RU 2000115153/12A RU 2000115153 A RU2000115153 A RU 2000115153A RU 2189354 C2 RU2189354 C2 RU 2189354C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
magnesium chloride
carnallite
chloride
solution
Prior art date
Application number
RU2000115153/12A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2000115153A (ru
Inventor
А.Б. Безукладников (RU)
А.Б. Безукладников
А.Н. Татакин (RU)
А.Н. Татакин
В.И. Щеголев (RU)
В.И. Щеголев
А.Б. Краюхин (RU)
А.Б. Краюхин
В.И. Матвеев (RU)
В.И. Матвеев
С.В. Махов (RU)
С.В. Махов
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт"
Алуминиум Аллойз Энд Металурджикал Просессиз Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт", Алуминиум Аллойз Энд Металурджикал Просессиз Лимитед filed Critical Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт"
Priority to RU2000115153/12A priority Critical patent/RU2189354C2/ru
Publication of RU2000115153A publication Critical patent/RU2000115153A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2189354C2 publication Critical patent/RU2189354C2/ru

Links

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу получения хлормагниевого сырья для электролитического производства магния. В первую камеру многокамерной печи подают карналлит и раствор или суспензию хлористых магния, калия, натрия и кальция. Массовое отношение хлористого магния, введенного с карналлитом, к хлористому магнию, введенному с раствором, находится в пределах 1 - 20, а молярное отношение хлористого калия к хлористому магнию в растворах находится в пределах 0,5-1,0. В первую камеру печи подают суспензию из карналлита и хлористых магния, калия, натрия и кальция с молярным отношением КСl к MgCl2 0,7 - 1,3. Раствор или суспензию хлористых магния, калия, натрия и кальция, подаваемые в первую камеру, нагревают до температуры 30-110oС. Обезвоживание карналлита и раствора или суспензии в первой камере ведут при температуре не более 140oС, что позволяет получить продукт с содержанием воды не менее 15 мас.%. Обезвоживание хлормагниевого сырья, полученного в первой камере, продолжают непрерывно в последующих камерах печи, в газообразный теплоноситель которых добавляют хлористый водород в пределах 1-7 об. %. Изобретение позволяет снизить потери продукта за счет гидролиза. 6 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к области получения хлормагниевого сырья для электролитического производства магния.
Известен способ обезвоживания растворов хлористого магния, включающий сушку при распылении раствора горячими газами, содержащими хлористый водород с грануляцией полученного продукта в кипящем слое, когда с целью уменьшения гидролиза хлористого магния в исходный раствор вводят хлористый калий, обеспечивая молярное отношение его содержания к содержанию хлористого магния равным от 1:2 до 1:6, при температуре обезвоживания в кипящем слое 140-200oС до содержания в продукте воды 3-10 мас. % [а.с. N 245375, приоритет от 04.06.1969 г.].
При таких условиях ведения процесса обезвоживания происходит контакт частиц, имеющих различное содержание воды в пределах от 3 до 30 мас.%. Это обуславливает значительный гидролиз хлористого магния, даже несмотря на наличие НСl в горячих газах.
Повышенный гидролиз MgCl2 обусловлен еще и тем, что молярное отношение содержания хлористого калия к хлористому магнию в растворах находится в пределах от 1:2 до 1:6, т.е. количество хлористого магния более чем в 2 раза больше, чем количество хлористого калия.
Известен способ обезвоживания растворов хлористого магния в однокамерном аппарате кипящего слоя, когда исходный раствор распыляют в кипящем слое через пневматические форсунки при скорости газов в слое 2-3 м/с [патент РФ 2117630, приоритет от 29.05.1997 г.].
Недостатком данного способа обезвоживания являются значительные потери материала, обусловленные высокими скоростями газов в слое. При обезвоживании одних растворов хлористых магния, калия, натрия и кальция в кипящем слое происходит грануляция частиц со значительным увеличением размеров, требующих высоких скоростей теплоносителя (свыше 2 нм/с) для поддержания стабильного "кипения".
При этом происходит большой пылеунос более мелких частиц материала и соответственно большие потери хлормагниевого сырья с пылью. Для исключения этих потерь скорость газов в слое не должна превышать 2 нм/с.
Известен способ обезвоживания хлористых солей (RU 2131844, приоритет от 04.06.98 г. ), принимаемый нами за прототип, когда обезвоживание хлористых солей проводят в многокамерной печи кипящего слоя. При этом в первой камере печи из исходного материала удаляют только до 4-х молекул кристаллизационной воды. Что и является недостатком данного способа. Ограничение по количеству удаляемой из исходного материала воды (до 4-х молекул в первой камере) приводит к невозможности перерабатывать в печи хлористые соли в виде растворов или суспензий. Т. к. для обезвоживания этих материалов необходимо в первой камере печи удалить кроме 4-х молекул кристаллизационной воды всю "свободную" воду, что требует большего количества тепла, подаваемого в первую камеру.
Указанных недостатков лишен предлагаемый нами способ, когда обезвоживание хлормагниевого сырья ведут в многокамерной печи кипящего слоя. В первую камеру печи подают карналлит и раствор или суспензию хлористых магния, калия, натрия и кальция. Массовое отношение хлористого магния, введенного с карналлитом к хлористому магнию, введенному с раствором, поддерживают в пределах 1-20.
Молярное отношение хлористого калия к хлористому магнию в растворе составляет 0,5-1,0.
В первую камеру печи подают сырой карналлит и суспензию хлористых магния, калия, натрия и кальция.
В первую камеру печи подают суспензию из карналлита и хлористых магния, калия, натрия и кальция с молярным отношением [KCl]/[MgCl2] от 0,7 до 1,3.
Раствор или суспензию хлористых магния, калия, натрия и кальция, подаваемые в печь, нагревают до температуры 30-110oС.
Температура в кипящем слое первой камеры не превышает 140oС, а обезвоживание ведут до содержания общей воды в хлормагниевом сырье на выходе из первой камеры многокамерной печи кипящего слоя не ниже 15 мас.%.
В этих условиях нет необходимости в подавлении гидролиза за счет подачи в теплоноситель хлористого водорода, т.к. при таких температурах гидролиз хлорида магния очень мал.
Обезвоживание хлормагниевого сырья, полученного в первой камере, продолжают непрерывно в последующих камерах печи, в газообразный теплоноситель которых добавляют хлористый водород в пределах 1-7 об.% для снижения гидролиза продукта.
Гидролиз хлорида магния снижается также за счет того, что в печь подают раствор с молярным отношением КСl к MgCl2 до 1. Продукт, полученный в первой камере печи, соответствующий по составу карналлиту с молярным отношением КСl к MgCl2, близким к единице, поступает в следующие камеры и постепенно, переходя из камеры в камеру, обезвоживается.
Для снижения степени грануляции частиц используют загрузку мелких частиц карналлита в слой, т.е. устанавливают определенное соотношение между количеством загружаемого карналлита и количеством раствора, подаваемого в слой. Установлено, что при массовом отношении хлористого магния, подаваемого с карналлитом, к хлористому магнию, подаваемому с раствором, в пределах от 1 до 20 не происходит укрупнения частиц до размеров, нарушающих режим "кипения" при скоростях газа менее 2 нм/с. В связи с этим ограничивается количество раствора, загружаемого в печь.
При подаче суспензии в слой карналлита такое ограничение по количеству суспензии отсутствует.
При загрузке в кипящий слой только суспензии, состоящей из хлористых магния, калия, натрия и кальция (без загрузки карналлита), твердые кристаллы солей (в основном КСl), являясь центрами роста гранул за счет испарения раствора, обеспечивают образование гранул, составляющих устойчивый кипящий слой при скорости теплоносителя менее 2 нм/с. Уловленная пыль возвращается в процесс и также укрупняется, что снижает пылеунос и способствует стабилизации кипящего слоя.
Необходимо также отметить, что при скоростях газообразного теплоносителя до 2 нм/с количества тепла, подаваемого в первую камеру, достаточно для удаления как всей "свободной" воды, так и 4-х молекул кристаллизационной воды.
В загружаемой в печь суспензии солей поддерживают молярное отношение [KCl]/[ MgCl2] в пределах 0,7-1,3. При молярном отношении менее 0,7 происходит большой гидролиз (более 12%) при обезвоживании. При молярном отношении [KCl]/[ MgCl2] в пределах 0,7-1,3 величина гидролиза близка к гидролизу обогащенного карналлита и не превышает 8%. Дальнейшее увеличение молярного отношения КСl к MgCl2 не приводит к существенному снижению гидролиза. Имеет место только снижение содержания MgCl2 в обезвоженном продукте. Поэтому нецелесообразно увеличивать молярное отношение КСl к MgCl2 выше 1,3.
Содержание КСl в растворе суспензии не превышает 12%. При низких температурах основное количество КСl находится в суспензии в виде твердых кристаллов. С ростом температуры растворимость КСl повышается и при нагреве до температуры, близкой к температуре кипения (110-130oС), содержание твердых солей не превышает 25 мас.%. Это обеспечивает необходимую транспортабельность суспензии и возможность ее распыления форсунками при подаче в печь. Нагрев суспензии перед подачей ее в печь позволяет иметь содержание воды не более 55 мас. % при содержании твердых солей менее 25 мас.%. Это снижает затраты тепла на испарение воды при обезвоживании.
Таким образом, предложены следующие варианты обезвоживания хлормагниевых солей в многокамерной печи кипящего слоя:
1. Обезвоживание карналлита при загрузке раствора хлористых магния, калия, натрия и кальция в первую камеру печи.
2. Обезвоживание карналлита при загрузке суспензии хлористых магния, калия, натрия и кальция.
3. Обезвоживание одной суспензии хлористых магния, калия, натрия и кальция при загрузке ее в первую камеру печи.
4. Обезвоживание по любому из предыдущих вариантов с подачей в последующие камеры печи газообразного теплоносителя, содержащего НСl.
Загрузку растворов и солевой суспензии осуществляют через специальные форсунки, установленные только в первой камере печи. Пыль из отходящих газов первой камеры, уловленную в циклонах, возвращают обратно в первую камеру. Карналлит грузят забрасывателем в первую камеру.
Содержание воды в загружаемом карналлите находится в пределах 18-40 мас. %.
Ниже приводятся примеры осуществления способа.
1. Пример осуществления способа
В первую камеру многокамерной печи кипящего слоя со скоростью 12 т/ч грузят сырой шестиводный карналлит и подают раствор с молярным отношением КСl к MgCl2, равным единице, при температуре 110oС. Содержание в растворе: MgCl2 - 190 г/л и КСl - 150 г/л, NaCl и СаСl2 1 г/л каждого. Скорость подачи раствора 1800 л/ч.
Скорость подачи горячего газа в слой - 1,3 нм/с. Температура в слое 130-140oС.
Продукт, полученный в первой камере, имеет следующий состав, мас.%: MgCl2 - 40; КСl - 31,4; Н2О - 25,4; МgO - 0,1. Степень гидролиза - 0,6%. Этот продукт, пройдя последующие камеры печи, обезводился до содержания воды 2,6 мас. %. Конечная температура в слое последней камеры была 230oС. Состав обезвоженного продукта, мас. %: MgCl2 - 47,0; МgO - 1,5; КСl - 36,8; Н2О - 2,6.
Степень гидролиза составила 7,0%. Массовое отношение хлористого магния, введенного в карналлитом, к хлористому магнию, введенному с раствором, равно 3,6:0,75=5.
2. Пример осуществления способа
Скорость загрузки сырого карналлита в первую камеру составляет 12 т/ч. Скорость подачи раствора 1500 л/ч. Содержание MgCl2 в растворе 285 г/л, содержание КСl= 111 г/л, содержание NaCl и СаСl2 1 г/л каждого, молярное отношение [KCl]/[MgCl2]=0,5. Скорость подачи горячего газа 1,5 нм/с.
Массовое отношение хлористого магния, введенного с карналлитом, к хлористому магнию, введенному с раствором, равно 3,6:6,0=6. Температура в слое 135oС.
Продукт, полученный в первой камере, имел следующий состав, мас.%: MgCl2 - 42,0; КСl - 29,6; МgO - 0,18; Н2О - 30,2. Степень гидролиза 1%. Пройдя последующие камеры печи, этот продукт обезводился до содержания воды 2,2% мас. Конечная температура в слое последней камеры 230oС. Состав обезвоженного продукта, мас.%: MgCl2 - 51,5; КСl - 39,9; МgO -2,16; Н2О - 2,2. Степень гидролиза составила 9%.
3. Пример осуществления способа
Продукт, полученный в первой камере печи (см. пример 2) поступает на дальнейшее обезвоживание, при этом содержание НСl в теплоносителе в последующих камерах изменяют до 1 до 5 об.%.
Полученный продукт при конечной температуре 230oС имеет следующий состав, мас.%: MgCl2 - 53,6; МgO - 0,9; КСl - 35,8; NaCl - 8,3; Н2О - 3,0.
Степень гидролиза составляет 3,8%.
4. Пример осуществления способа
Суспензию солей состава, % мас.: MgCl2 - 23,6; КСl - 15,1; NaCl - 3; СаСl2 - 3,3; Н2О - 55, молярное отношение [КСl]/[MgCl2]=0,8 нагревают до температуры 100oС, подают в первую камеру печи со скоростью 15 т/ч. Температура в слое первой камеры 135oС. Продукт, полученный в первой камере, имеет следующий состав, мас.%: MgCl2 - 41; КСl - 26,3; МgО - 0,1; NaCl - 3; СаСl2 - 4; Н2О - 25,5. Степень гидролиза - 0,6%.
Этот продукт, пройдя последующие камеры печи, обезводился до содержания воды 3,03%. Температура в слое последней камеры 230oС.
Скорость подачи теплоносителя была менее 1,8 нм/с. За 1 час получили 7,6 т обезвоженного продукта следующего состава, мас.%: MgCl2 - 48; КСl - 37,58; NaCl - 4,43; СаСl2 - 4,7; Н2О - 3,03; МgO - 2,26.
Кипящий слой был устойчивый и средний диаметр обезвоженных частиц составил 1-2 мм. Степень гидролиза - 10%.
5. Пример осуществления способа
Условия проведения опыта такие же, как и в примере 4, только во вторую и последующие камеры подают НСl в теплоноситель. Содержание НСl в теплоносителе изменяют от 1 до 5 об.%.
При этом кипящий слой стабильный. Гидролиз составил 4,2%. Состав обезвоженного продукта был следующий, мас.%: MgCl2 - 49,80; КСl - 38,99; NaCl - 3,82; СаСl2 - 4,1; Н2О - 2,36; МgO - 0,93.

Claims (7)

1. Способ обезвоживания хлормагниевого сырья в многокамерной печи кипящего слоя, отличающийся тем, что в первую камеру печи подают карналлит и раствор или суспензию хлористых магния, калия, натрия и кальция, а массовое отношение хлористого магния, введенного с карналлитом, к хлористому магнию, введенному с раствором, поддерживают в пределах 1-20.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что молярное отношение хлористого калия к хлористому магнию в растворе составляет 0,5-1,0.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в первую камеру печи подают сырой карналлит и суспензию хлористых магния, калия, натрия и кальция.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в первую камеру печи подают суспензию из карналлита и хлористых магния, калия, натрия и кальция с молярным отношением [КСl] : [MgCl2] = 0,7-1,3.
5. Способ по любому из пп. 1, 2, 4, отличающийся тем, что раствор или суспензию хлористых магния, калия, натрия и кальция, подаваемые в печь, нагревают до температуры 30-110oС.
6. Способ по пп. 1-4, отличающийся тем, что температура в кипящем слое первой камеры не превышает 140oС, а обезвоживание ведут до содержания общей воды в хлормагниевом сырье на выходе из первой камеры многокамерной печи кипящего слоя не ниже 15 мас. %.
7. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что обезвоживание хлормагниевого сырья, полученного в первой камере, продолжают непрерывно в последующих камерах печи, в газообразный теплоноситель которых добавляют хлористый водород в пределах 1-7 об. %.
RU2000115153/12A 2000-06-09 2000-06-09 Способ обезвоживания хлормагниевого сырья в многокамерной печи кипящего слоя RU2189354C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000115153/12A RU2189354C2 (ru) 2000-06-09 2000-06-09 Способ обезвоживания хлормагниевого сырья в многокамерной печи кипящего слоя

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000115153/12A RU2189354C2 (ru) 2000-06-09 2000-06-09 Способ обезвоживания хлормагниевого сырья в многокамерной печи кипящего слоя

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000115153A RU2000115153A (ru) 2002-05-10
RU2189354C2 true RU2189354C2 (ru) 2002-09-20

Family

ID=20236088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000115153/12A RU2189354C2 (ru) 2000-06-09 2000-06-09 Способ обезвоживания хлормагниевого сырья в многокамерной печи кипящего слоя

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2189354C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2259947C2 (ru) * 2003-10-28 2005-09-10 Открытое акционерное общество ВНИИ галургии (ОАО ВНИИ галургии) Способ обезвоживания растворов хлористого кальция или хлористого магния
RU2305067C1 (ru) * 2005-12-02 2007-08-27 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Способ подготовки карналлита к электролизу

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4224291A (en) * 1978-04-10 1980-09-23 Korotkov Jury A Method of dehydrating carnallite
WO1995011859A1 (en) * 1993-10-28 1995-05-04 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Anhydrous magnesium chloride
RU2117630C1 (ru) * 1997-05-29 1998-08-20 Акционерное общество "Уралкалий" Способ обезвоживания растворов хлористого магния
RU2131844C1 (ru) * 1998-06-04 1999-06-20 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Способ обезвоживания хлористых солей

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4224291A (en) * 1978-04-10 1980-09-23 Korotkov Jury A Method of dehydrating carnallite
WO1995011859A1 (en) * 1993-10-28 1995-05-04 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Anhydrous magnesium chloride
RU2117630C1 (ru) * 1997-05-29 1998-08-20 Акционерное общество "Уралкалий" Способ обезвоживания растворов хлористого магния
RU2131844C1 (ru) * 1998-06-04 1999-06-20 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Способ обезвоживания хлористых солей

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2259947C2 (ru) * 2003-10-28 2005-09-10 Открытое акционерное общество ВНИИ галургии (ОАО ВНИИ галургии) Способ обезвоживания растворов хлористого кальция или хлористого магния
RU2305067C1 (ru) * 2005-12-02 2007-08-27 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Способ подготовки карналлита к электролизу

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3870783A (en) Process of preparing sodium carbonate peroxide
RU2189354C2 (ru) Способ обезвоживания хлормагниевого сырья в многокамерной печи кипящего слоя
US4005987A (en) Process for drying moist materials, particularly crystalline solids containing water of hydration
JPS5857430B2 (ja) 顆粒状ジクロロイソシアヌル酸アルカリ金属塩の製法
US4261958A (en) Process for the production of sodium aluminate
US20250304459A1 (en) Process for preparing ammonium chloride
RU2200710C1 (ru) Способ получения гранулированного хлорида кальция
CA1101190A (en) Method of separating salts from solution
CN111792653A (zh) 一种利用机械热压缩技术单效蒸发制球形盐的生产方法
CN100562493C (zh) 热法处理制碱母液、生产氯化铵工业化技术
US2417772A (en) Process for preparing substantially anhydrous magnesium chloride
NO309260B1 (no) Fremgangsmåte for fremstilling av magnesiumklorid-granuler
IT9022011A1 (it) Procedimento di purificazione della taed
US3338668A (en) Production of substantially anhydrous magnesium chloride
US3760050A (en) Process for the preparation of substantially anhydrous magnesium chloride from magnesium chloride hydrates
US4020148A (en) Process for drying sodium carbonate peroxide
SU969151A3 (ru) Способ получени солей щелочных металлов или аммони моно- или трихлоруксусных кислот
US4182871A (en) Process for spray drying sodium dichloroisocyanurate
US4504457A (en) Continuous process for producing granular calcium hypochlorite particles
RU2131844C1 (ru) Способ обезвоживания хлористых солей
US4367073A (en) Preparation of solid, crystalline, substantially anhydrous sodium metasilicate
US5281242A (en) Method for recovering magnesium sulfate products from mixtures of epsomite and halite
RU2169702C2 (ru) Способ обезвоживания синтетического карналлита
RU2117630C1 (ru) Способ обезвоживания растворов хлористого магния
CA1240823A (fr) Procede de fabrication de perborate de sodium monohydrate a partir de perborate de sodium tetrahydrate

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040610