UA123164C2 - Спосіб обробки для повторного використання залишків хлорування розплаву солі - Google Patents

Abstract

Винахід розкриває спосіб обробки для повторного використання залишків хлорування розплаву солі у виробництві тетрахлориду титану, в якому: 1) вилуговують залишки хлорування розплаву солі або відпрацьований розплав солі з отриманням суспензії та потім фільтрують з отриманням продукту вилуговування і вилугованих залишків; 2) змішують продукт вилуговування з сильним окиснювальним та лужним насиченим сольовим розчином рідких промислових відходів, які утворюються в процесі очищення залишкового газу з процесу хлорування розплаву солі, або з рідкими відходами з процесу адсорбції залишкового газу хлоролужного процесу в об'ємному відношенні 1:0,6-0,9, і фільтрують з отриманням окисненого осаду на фільтрі і насиченого сольового розчину після повної взаємодії; 3) промивають окиснений осад на фільтрі водою з отриманням феромарганцевого шлаку; 4) отриманий насичений сольовий розчин піддають фракційній кристалізації з отриманням NaCl і МgСl226Н2О.

Description

Залишки Нилугуваня хлорування ! розплавусолі | вода !

Вилугувування/ с Фільтрування !

МІДКТЕБЛЯНИ ОО бродукто промислові: бипугувува Залишки відходя ння ! ; пив нин . Промивання ; ше Кінцеві Промиваль і залишки на вода ї шк Промивання

Підходящий Оквенений | : й ; і соланий ссвд ма | : і їх Що аромартгамі Промиваль

Фракційна феремаргам ій Що

Ж - цевсшяазни мавода кристалізація . вишня щ, НН і Кристалічний | Конденсована

Ма продукту парид магнне

Галузь Техніки

Винахід відноситься до одержання тетрахлориду титану і до захисту довкілля, і, точніше, до способу обробки для повторного використання залишків хлорування розплаву солі. Це є дешевий спосіб повторного використання для обробки залишків хлорування розплаву солі, отриманих під час одержання тетрахлориду титану шляхом хлорування розплаву солі титанового шлаку, який забезпечує чистішу промислову схему виробництва для одержання тетрахлориду титану шляхом хлорування розплаву солі титанового шлаку.

Рівень Техніки

Хлорування розплаву солі і хлорування з використанням псевдозрідженого шару є головними способами одержання тетрахлориду титану. Тетрахлорид титану, одержаний хлоруванням розплаву солі, враховує 40 95 глобального щорічного виробництва тетрахлориду титану. Хлорування з використанням псевдозрідженого шару має високі вимоги до якості титанового шлаку (СаМа«1,0 95) і призводить до меншого забруднення, тоді як хлорування розплаву солі має слабкі вимоги до якості сировинних матеріалів (що також підходить для титанового шлаку з високим вмістом кальцію і магнію) і призводить до сильного забруднення.

Не існує економічно вигідних і ефективних способів обробки як у власній державі так і закордоном для усунення забруднюючих речовин, таких як залишки хлорування розплаву солі, які викидаються під час виробництва. Всі забруднюючі речовини викидаються шляхом розміщення на закинутих ділянках землі (закордоном) або професійним захороненням у ямі для шлакових відходів (у власній державі) після змішування з вапном, що є шкідливим для довкілля і приводить до серйозних витрат ресурсів. Це стало критичною проблемою розробки технології хлорування розплаву солі.

Ванг Ксянг та інші провели технічне дослідження подрібнення, вилуговування і фільтрування залишків розплаву солі, лужного осаду іонів високовалентного металу у фільтраті і одержання соляного розчину для одержання каустичної соди з іонною мембраною за допомогою очищення нанофільтром неочищеного соляного розчину; документ СМ101381091А надає спосіб обробки для подрібнення і вилуговування залишків хлорування розплаву солі, а потім для фільтрування, а потім для викидання осаду на фільтрі на звалище і для обробки фільтрату вапняним молоком і Ма»2бОз для отримання МасСі, яка може повторно

Зо використовуватися; документ СМ101343070А надає спосіб подрібнення і вилуговування залишків хлорування розплаву солі, а потім фільтрування, а потім викидання осаду на фільтрі на звалище і обробки фільтрату з допомогою Маон для отримання сировинних матеріалів, розчину Масі для одержання каустичної соди з іонною мембраною і викидання осаду на фільтрі на звалище; в документі СМ103011203В Као Далі та інші надали спосіб, у якому залишки хлорування розплаву солі подрібнюються і вилуговуються, а потім проводиться фільтрування і викидання осаду на фільтрі на звалище, і потім осадження для видалення іонів Ее, Мп і Сг з фільтрату з використанням лугів (Маон, Са(ОН)г, ЕОТА(етилендіамінтетраоцтова кислота) і відновлювальний гідросульфіт натрію), у якому очищені осади використовують як сировинні матеріали для плавлення феромарганцю, при цьому чисту рідину отримують осадженням з використанням МаОН для видалення Са і Му і для отримання розчину Масі, а фільтрат, отриманий після обробки кальцієвмісного і магнієвмісного шлаку з використанням Со», використовують для одержання антипірену Мо(ОН)2 з використанням аміачної води; дослідницький інститут компанії Рапдапд Сгоир надав спосіб розчинення залишків хлорування розплаву солі і потім повторної кристалізації для отримання регенерованих залишків хлорування розплаву солі для одержання рутилового діоксиду титану; Сиці2лои АІштіпит

Мадпезішт Оевзідп 5 Кезеагсп Іпбзійше розробив спосіб розчавлювання і подрібнення залишків хлорування розплаву солі, і потім перетворення на пульпу залишків разом зі шлаком, отриманим з пиловловлювача, і потім кальцинування пульпи в атмосфері повітря і водяної пари, і одержання соляної кислоти та кальцинованих матеріалів, і потім подрібнення кальцинованих матеріалів і виконання лужної нейтралізації для повторного використання.

Перші три способи споживають велику кількість матеріалів і вимагають великих коштів для обробки, тому, нема звітів про досліди та промислове застосування; також нема звітів про досліди і промислове застосування для четвертого способу; спечений матеріал, отриманий п'ятим способом, має високий вміст лужного металу, а, тому, його важко застосовувати і він до цих пір широко не застосовувався у промисловості.

З безперервним покращенням вимог до захисту довкілля розробка економічно вигідної і ефективної технології обробки залишків хлорування розплаву солі стає все більш важливою та терміновою. В цьому контексті надається винахід.

Короткий Опис Винаходу 60 Винахід подолав недоліки попереднього рівня техніки і надає спосіб обробки для повторного використання залишків хлорування розплаву солі, очікується вирішення проблем великого споживання матеріалів, великих коштів і важкості промислового застосування в обробці шлаку з титанового шлаку процесу хлорування розплаву солі.

Для вирішення вищезгаданих технічних проблем, один варіант виконання винаходу використовує наступну промислову схему:

Спосіб обробки для повторного використання залишків хлорування розплаву солі використовує сильно окиснювальні лужні соляні рідкі промислові відходи, одержані в процесі очищення залишкового газу з процесу хлорування розплаву солі, і рідкі відходи з процесу адсорбції залишкового газу з хлор-лужного процесу для оперування рідким продуктом вилуговування залишку розплаву хлоридної солі, який націлений на повторне використання масі, кристалічного хлориду магнію і феромарганцевого шлаку. Рідкі відходи з процесу адсорбції залишкового газу є лужними.

Згідно з одним варіантом виконання винаходу у способі обробки для повторного використання залишків хлорування розплаву солі: (1) вилуговують залишки хлорування розплаву солі або відпрацьований розплав солі для отримання суспензії, а потім фільтрують їх для отримання продукту вилуговування |і вилугуваних залишків; (2) змішують продукт вилуговування з сильними окиснювальними рідкими лужними соляними промисловими відходами, одержаними в процесі очищення залишкового газу з процесу хлорування розплаву солі, або з рідкими відходами з процесу адсорбції залишкового газу хлор-лужного процесу в об'ємному відношенні 1:0,6-0,9 ії фільтрування для одержання окисненого осаду на фільтрі і підходящого соляного розчину після реакції; (3) промивають окиснений осад на фільтрі водою для одержання феромарганцевого шлаку; (4) обробляють підходящий соляний розчин шляхом фракційної кристалізації для отримання масі ї МосСІ»бНнгО.

У способі обробки для повторного використання залишків хлорування розплаву солі кінцевий шлак є вилугуваними залишками, які промиваються водою до тих пір, доки їх вміст солі не стане меншим ніж 1,0 95 і не відповідатиме стандарту викидання загальних твердих відходів.

У способі обробки для повторного використання залишків хлорування розплаву солі промивальна вода повторно використовується для вилуговування залишків хлорування розплаву солі і відпрацьованого розплаву солі.

У способі обробки для повторного використання залишків хлорування розплаву солі виконують промивання водою до тих пір, доки головними компонентами феромарганцевих шлаків не стануть гідроксиди або карбонати заліза і марганцю, і СІ в кількості 0,5 95 або менше, і

Мп валентності 4, окрім того, феромарганцеві шлаки можуть використовуватися як металургійні матеріали.

У способі обробки для повторного використання залишків хлорування розплаву солі конденсовану воду, одержану в процесі фракційної кристалізації, повторно використовують для промивання окисненого осаду на фільтрі і вилугуваних залишків.

Масі, отриманий способом обробки винаходу для повторного використання, повторно використовують для хлорування розплаву солі після сушіння, а кристалічний хлорид магнію може продаватися на ринку як хімічний сировинний матеріал або може використовуватися як сировинний матеріал для подальшої обробки.

Промислова схема винаходу далі описується наступним чином:

Винахід не вимагає додаткового лугу і використовує лужний соляний розчин, одержаний в процесі очищення залишкового газу з печі для хлорування розплаву солі, або рідкі відходи з процесу адсорбції залишкового газу хлор-лужного процесу для окиснення і осадження іонів, таких як Бе, Мп, Са тощо, із соляного розчину суміші, одержаного вилуговуванням залишків хлорування розплаву солі. Сильні окиснювальні речовини (Ммасіо і МасіОз) в лужному соляному продукті вилуговування або у рідких відходах з процесу адсорбції залишкового газу хлор- лужного процесу окиснюють залізовмісні і0ни з отриманням іонів тривалентного заліза і окиснюють марганцевмісний матеріал з отриманням чотиривалентного марганцю, який може досягати повного осадження при низькому рН, таким чином зберігаючи МасСіг у розчині і отримуючи розчин суміші хлориду магнію і Масі. Потім оперуючи розчином суміші шляхом фракційної кристалізації для отримання масі і кристалічного хлориду магнію, масі повторно використовують для хлорування розплаву солі і кристалічний хлорид магнію використовують для продажу або як сировинний матеріал для одержання безводного хлориду магнію.

Вилугувані залишки після промивання і опріснення викидаються на звалище, а феромарганцеві шлаки після опріснення і очищення використовуються як металургійні матеріали. 60 Винахід обробляє відходи простим способом і з низькими грошовими витратами.

Порівняно з попереднім рівнем техніки вигідні ефекти винаходу є такими: винахід використовує рідкі відходи, одержані під час очищення залишкового газу з процесу хлорування розплаву солі або з хлор-лужного процесу, для вилуговування залишків хлорування розплаву солі. Він обробляє відходи відходами, не тільки вирішуючи проблему забруднення довкілля, спричинюване залишками хлорування розплаву солі, але й також повторно використовує Масі,

Масіг і феромарганцеві сировинні матеріали у залишках розплаву солі. Окрім того, він також надає гарні економічні виграші. Він має велике значення в усуненні недоліку застосування і вдосконалення технології отримання Тісіх під час хлорування розплаву солі титанового шлаку.

Він може широко застосовуватися на підприємствах по отриманню губчастого титану шляхом електролізу з використанням магнію та хлорування розплаву солі та на підприємствах по одержанню губчастого титану з хлорованого розплаву солі у своїй країні та закордоном і має великі шанси на поширення.

Короткий Опис Креслень

Фігура. зображає блок-схему способу винаходу обробки для повторного використання залишків хлорування розплаву солі.

Детальний Опис Переважних Варіантів Виконання

Винахід далі описується детально з посиланням на креслення і варіанти виконання для прояснення промислових схем і переваг винаходу. Слід розуміти, що описані тут варіанти виконання передбачені тільки для пояснення винаходу і не створюють жодного обмеження винаходу.

Спосіб обробки для повторного використання залишків хлорування розплаву солі винаходу зображений на Фіг. 1: по-перше, вилуговують залишки хлорування розплаву солі і здійснюють фільтрування для отримання фільтрату і вилугуваних залишків, обробляють фільтрат рідкими відходами, одержаними в процесі очищення залишкового газу з процесу хлорування розплаву солі або в хлор-лужному процесі для отримання підходящого соляного розчину і окисненого осаду на фільтрі, оперують підходящим соляним розчином шляхом фракційної кристалізації для отримання Масі і кристалічного хлориду магнію, і промивають окиснений осад на фільтрі для отримання феромарганцевого шлаку. Кінцеві осади отримують після промивання залишків, отриманих шляхом вилуговування і фільтрування залишків хлорування розплаву солі, які

Зо належать загальним твердим відходам і транспортуються до шлакового звалища для зберігання.

Промислова схема винаходу ілюструється спеціальними варіантами виконання наступним чином.

Варіант Виконання 1

Композиція подрібненого матеріалу із залишків хлорування розплаву солі, який повторно використовується у варіанті виконання, показана в Таблиці 1.

Таблиця 1

Результати аналізу композиції залишків хлорування розплаву солі/9о

По-перше, залишки хлорування розплаву солі вилуговуються для отримання суспензії, а потім фільтруються для отримання продукту вилуговування і вилугуваних залишків. Результати аналізу якості продукту вилуговування наведені в Таблиці 2.

Таблиця 2

Результати аналізу продукту вилуговування р г/мл г/л г/л г/л г/л г/л г/л г/л г/л

Вилугувані залишки промивають водою до тих пір, доки вміст солі не стане меншим ніж 1,0 96, відношення рідина/тверді речовини 3,0:1. Кінцеві залишки отримують після промивання для викидання на звалище. Результати аналізу композиції кінцевих залишків показані в

Таблиці 3.

Таблиця З

Результати аналізу композиції кінцевих залишків/9о

Вміст води Композиція кінцевих залишків (суха основа) й 44,64 | 2344 | 26,82

Продукт вилуговування змішують з сильно окиснювальними лужними соляними рідкими промисловими відходами, які містять масі, МмасіО і Маг2бОз, отримані в процесі очищення залишкового газу з процесу хлорування розплаву солі в об'ємному відношенні 1:0,76, які вводять для повної реакції до тих пір, доки зникнуть бульбашки і завершиться осадження та очищення, суспензія складає приблизно 4595 об'єму соляного розчину, а фільтрування проводять для отримання окисненого осаду на фільтрі і очищеного та прозорого підходящого соляного розчину. Результати аналізу якості соляного розчину рідких промислових відходів показані в Таблиці 4. Результати аналізу якості підходящого соляного розчину показані в

Таблиці 5.

Таблиця 4

Результати аналізу якості соляного розчину рідких промислових відходів

Н р Мач- Активний хлор СІ бОзе- р /г.ом" /гли /гли /гли 8,620 89,52 73,44

Таблиця 5

Результати аналізу якості підходящого соляного розчину

Н Ма" Маг ТЕе Ее-- Са» Мп АВ С р г/л г/л мг/л мг/л г/л мг/л мг/л г/л тА 148,47

Окиснений осад на фільтрі промивають водою, об'єм якої удвічі перевищує об'єм суспензії, до тих, доки вміст СІ не стане х0,5 96 для отримання феромарганцевих шлаків. Композиція сухого феромарганцевого шлаку показана в Таблиці 6. Феромарганцеві шлаки використовуються як металургійні матеріали.

Таблиця 6

Результати аналізу композиції феромагнітних шлаків (сухих) 27,61

Феромарганцеві шлаки кальцинуються при температурі 600 "С протягом 2 год. з приблизно 44 95 втратою і вмістом ТЕе 48,2 95 та Мп 7,64 95 в кальцинованому матеріалі.

Обробляють підходящий соляний розчин фракційною кристалізацією для отримання Масі і

Масіг2бНгО. Масі отримують фракційною кристалізацією підходящого соляного розчину з чистотою неочищеної солі приблизно 96,8 95, чистотою очищеної солі приблизно 98,4 95 і виходом приблизно 97,8 95. Вихід кристалічного хлориду магнію складає приблизно 64,8 95 з вмістом МоСі» приблизно 46,1 95, що відповідає стандартам якості для білого промислового хлориду магнію.

У вищенаведених способах промивальну воду повторно використовують для вилуговування

Зо залишків хлорування розплаву солі або відпрацьованого розплаву солі, а конденсовану воду, отриману з процесу фракційної кристалізації, повторно використовують для промивання окисненого осаду на фільтрі і вилугуваних залишків.

Варіант Виконання 2

Спеціальний спосіб повторного використання залишків хлорування розплаву солі у цьому варіанті виконання головним чином є тим же, що й у варіанті виконання 1, але продукт вилуговування окиснюють рідкими відходами з установки для хлор-лужного процесу, як показано в Таблиці 10, з об'ємом доданих рідких відходів, який становить 0,87 від об'єму продукту вилуговування.

Композиція подрібнених залишків хлорування розплаву солі, які повторно використовуються у варіанті виконання, показана в Таблиці 7.

Таблиця 7

Результати аналізу композиції залишків хлорування розплаву солі/9о

АІСіз (31,25 | 154 | 29 | 244 | 29 | 20 | 32 | 46 | 66 |44| 19

Результати аналізу якості продукту вилуговування показані в Таблиці 8.

Таблиця 8

Результати аналізу продукту вилуговування

Н Густина Ма" Маг ТЕе Ее-- Са» Мпе» Аз (Фі р г/мл г/л г/л г/л г/л г/л г/л г/л г/л 58,32 | 21,24 | 32,04 | 26,20 224,94

Вилугувані залишки промивають водопровідною водою з відношенням рідина/тверда фракція 3,0:1. Результати аналізу композиції кінцевих залишків показані в Таблиці 9.

Таблиця 9

Результати аналізу композиції кінцевих залишків/9о . Композиція сухих кінцевих залишків (сухі)

Вміст води 44,84 23,20 25,93

Продукт вилуговування окиснюють рідкими відходами з установки для хлор-лужного процесу з результатами аналізу якості, як показано в Таблиці 10. Він повністю перемішується до тих пір, доки зникнуть бульбашки і завершиться осадження та очищення з вмістом суспензії приблизно 40 95 об'єму соляного розчину. Фільтрування проводять для отримання очищеного і прозорого підходящого соляного розчину з аналізом якості, показаним в Таблиці 11.

Таблиця 10

Результати аналізу якості рідких відходів з установки для хлор-лужного процесу

Н р Мах Активний СІ р /г.см" /гл /гл 88,38

Таблиця 11

Результати аналізу якості підходящого соляного розчину

Н Ма" Маг ТЕе Ее?- Са» Мпе» ді (Фі р г/л г/л мг/л мг/л г/л мг/л г/л г/л 70,10 11,06 173,26

Окиснений осад на фільтрі промивають водою, об'єм якої удвічі перевищує об'єм суспензії.

Композиція сухих феромарганцевих шлаків показана в Таблиці 12.

Таблиця 12

Результати аналізу композиції феромарганцевих шлаків (сухі) 009 | 02 | 3468 | 6/2 | оо | 044

Феромарганцеві шлаки кальцинують при температурі 600 "С протягом 2 год. з втратою приблизно 28 95 і вмістом ТЕе 54,6 95 та Мп 10,77 95 у кальцинованому матеріалі.

Масі одержують фракційною кристалізацією підходящого соляного розчину з чистотою неочищеної солі, приблизно, 95,42 95, чистотою очищеної солі, приблизно, 98,0 95 і виходом, приблизно, 97,5 95. Вихід кристалічного хлориду магнію становить, приблизно, 95,8 95 з вмістом

Масіг, приблизно, 45,5 95, що відповідає стандартам якості для звичайного промислового хлориду магнію першого сорту.

Хоча винахід описується з посиланням на свої ілюстративні варіанти виконання, слід розуміти, що багато інших модифікацій і варіантів виконання можуть розроблятися фахівцем у цій галузі, і такі модифікації та варіанти виконання повинні потрапляти в правовий об'єм, розкритий заявкою. Точніше, в правовий об'єм, розкритий заявкою, в компоненти і/або схеми винаходу можуть вноситися різні модифікації та вдосконалення. На додаток до модифікацій і вдосконалень для компонентів і/або схеми, фахівцеві у даній галузі також стануть очевидними інші застосування винаходу.

Claims (5)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб обробки для повторного використання залишків хлорування розплаву солі у виробництві тетрахлориду титану, який відрізняється тим, що спосіб включає наступні стадії, на яких: (1) вилуговують залишки хлорування розплаву солі або відпрацьований розплав солі з отриманням суспензії та потім фільтрують з отриманням продукту вилуговування і вилугованих залишків; (2) змішують продукт вилуговування з сильним окиснювальним та лужним насиченим сольовим розчином рідких промислових відходів, які утворюються в процесі очищення залишкового газу з процесу хлорування розплаву солі, або з рідкими відходами з процесу адсорбції залишкового газу хлоролужного процесу в об'ємному відношенні 1:0,6-0,9, і фільтрують з отриманням Зо окисненого осаду на фільтрі і насиченого сольового розчину після повної взаємодії; (3) промивають окиснений осад на фільтрі водою з отриманням феромарганцевого шлаку; (4) отриманий насичений сольовий розчин піддають фракційній кристалізації з отриманням Масі і МосСІ»-бНгО.

2. Спосіб обробки для повторного використання залишків хлорування розплаву солі за п. 1, який відрізняється тим, що кінцевий залишок, що містить, по суті, 5іОг, ТіОг, С є вилугованими залишками, які промивають водою до тих пір, доки їх вміст солі не стане меншим ніж 1,0 95.

3. Спосіб обробки для повторного використання залишків хлорування розплаву солі за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що промивну воду повторно використовують для вилуговування залишків хлорування розплаву солі і відпрацьованого розплаву солі.

4. Спосіб обробки для повторного використання залишків хлорування розплаву солі за п. 1, який відрізняється тим, що феромарганцеві шлаки містять, по суті, гідроксиди або карбонати заліза і марганцю, і Сі в кількості 0,5 95 або менше.

5. Спосіб обробки для повторного використання залишків хлорування розплаву солі за п. 2, який відрізняється тим, що конденсовану воду, одержану в процесі фракційної кристалізації, повторно використовують для промивання окисненого осаду на фільтрі і вилугованих залишків.

! Залишки ДЗмлугувана і хлорування у й розплаву солі вода я Килугувування/ Фільтрування ДК СОЛЯНІ ї родукт промислові вилугувува Залишки чідходи. на Й і вищ Промивання ще Мінцеві 0000 Промиваль ізалишки | на вода : - ! Жан Промивання і Підходящий іОкиснення 5 не : ; і і соланий фр осад нав (розчин фетр ше ПИШИ.

ЛИШ Фракційна | Й Феромартвмі Промиваль ; , цеяршлани | на вода кристалізація сах ме Дооооввовневовосово Криєталічний Конденсована масі продукту! гхлорнд магнію вода ШІ 0 фпродуюу у мий