Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

Минералогическим состав хроматного спека и расчет шихты

Минералогический состав хроматного спека зависит от коли­чества соды в шихте, количества окиси кальция, введенной в шихту с доломитом, и от содержания AI2O3, Fe203 и других компонентов в исходной руде. Кроме того, состав спека зависит от температуры обжига, хотя, по-видимому, равновесие в системе не достигается. Он зависит также от скорости охлаждения прокаленной массы; при быстром охлаждении в спеке могут присутствовать метаста - бильные фазы. По этим причинам минералогический состав спека не является однозначным и сведения о нем, полученные в разных исследованиях, не идентичны. Несомненно 85,87'123, что в спеке на­ходится (35—40%) твердый раствор Na2Cr04—СаСг04 с содержа­нием ~80% Na2Cr04. Установлено также присутствие сле­дующих соединений: p-2Ca0-Si02, 12СаО • 7А1203, 2Ca0-Fe203, 4СаО • А1203 • Fe203, в чистом виде или в виде твердых растворов. В спеке содержатся также хромшпинелиды, хромит(III) и хро­мат (V) кальция и алюминат натрия, неразложенные карбонаты кальция и натрия. Большая часть окиси магния находится в спеке в свободном состоянии, а около 10% в виде твердого раствора с 4СаО • А1203 • Fe203123. Возможно, что в спеке присутствует также магниевый браунмиллерит 4СаО • 2MgO • А1203 • Fe203124.

Практикой эксплуатации хроматных печей установлена неце­лесообразность введения в шихту стехиометрического количества соды, так как степень использования соды не выше степени окис­ления хромита. Вследствие этого количество соды в шихте рассчи­тывают по формуле

[NasC03] = 1,395А;[Сг20з]

Где [Na2C03] — кг соды на 100 кг руды; [Сг20з] — вес.% Сг203 в руде; 1,395 — стехиометрический коэффициент; к — степень окис­ления.

Для расчета количества СаО, необходимого для составления шихты, предложены различные полуэмпирические формулы, исхо­дящие из возможного образования тех или иных соединений в про­каленном спеке96' 10б>,07' из>123-127. При переработке хромитов, со­держащих 47—56% Сг203, рекомендуются1 формулы (для доло­митовых шихт): при [Al203]:[Fe203]>0,64

[СаО] = l,88[SiOs] + 0,91[Als03] + 0,82[Fe203] + 0,26[Сг203] При [A1203J: [Fe203J < 0,64

[СаО] = 1,88[S102] + 1,10[A120S] + 0,70[Fes03] + 0,26[Cr aO,]

Здесь [СаО] в кг на 100 кг руды; [Si02], [А120з], [Fe203], [Cr203] — вес.% окисла в руде. -

В промышленных печах степень окисления хромита умень­шается с понижением содержания Сг20з в шихте и с увеличением их загрузки шихтой127. Так, для шихты, содержащей 16,5% Сг203, изменение степени окисления (Л%) в зависимости от загрузки (С кг/ч) можно представить эмпирической формулой:

А = 130,4-0,01125С

Условная производительность печи Р, т. е. количество Сг203 (в кг), окислившееся в печи в течение 1 ч, при содержании Сг203 в шихте В %, будет:

Р - ABC ■ 10-4

Например, для шихты с содержанием 16,5% Сг203: Р = С (130,4 — 0,01125С) • 16,5 • Ю-4

Из этого выражения видно, что условная производительность Р возрастает с увеличением нагрузки, хотя при этом степень окисле­ния уменьшается. В зависимости от конструкции печи и режима ее работы существует оптимальная концентрация окиси хрома в шихте, при которой достигается максимальная степень окисле - нияэз, toe, из наших заводах она принята равной 16,5—17,5% Сг203.

Для определения производительности печи в зависимости от ее размеров предложена эмпирическая формула 128

Р = 3,5 (100 — Л)0,45 £>1,5Л

Здесь Р — производительность печи по хроматным щелокам, кг/ч Na2Cr207'2H20; D — внутренний диаметр печи, м; L длина печи, м.

В заводской практике делались попытки полной и частичной замены щелочного компонента шихты — соды более дешевым — сульфатом натрия 12э. Эти попытки не привели к удовлетворитель­ным результатам — выходы хромата оказывались более низкими, а худшие физические свойства прокаленной шихты (спекаемость и вязкость при обжиге, твердость при выщелачивании) затрудняли проведение производственных процессов. Описаны и опыты замены соды на Na9S04 или NaCl, давшие положительные результаты. Рекомендуется оптимальное соотношение в шихте (мол.) Сг203: Na2S04: СаО, равное 1: 1,8: 4,4, или Сг203: NaCl: СаО, рав­ное 1:3,6:4,4. Температура прокаливания 900—950°, т. е. ниже, чем для содовой шихты. Степень окисления Сг203 85—90% 130._ Установлена возможность замены соды нефелином114-131.

Добавка наполнителей к хромитовой шихте наряду с их поло­жительным влиянием приводит к возрастанию расходов на транспортировку, размол и увеличивает количество неиспользуемых отходов132. Поэтому предлагаются различные видоизменения схемы окислительной прокалки хромитов. Одно из них рассмотрено выше (стр. 583). Другое заключается в осуществлении процесса в три стадии с уменьшенным количеством наполнителя (завод в Левер - кузене). В первой стадии прокалке подвергают шихту, составлен­ную из руды и 25% стехиометрически необходимой соды. Полу­ченный после выщелачивания спека шлам с добавкой еще 25% соды прокаливают во второй стадии. Образовавшийся спек снова выщелачивают и оставшийся шлам после подсушки смешивают с остальными 50% соды и половинным количеством доломита (в расчете на первоначальное количество руды) и вновь прокали­вают (третья стадия). При такой схеме расход доломитао'мень - шается в 2 раза, а степень окисления хромита повышается 133.

Описан опыт прокалки хромитовых шихт в модели печи со взвешенным елоем 134. Хромито-содово-доломитовую шихту с влаж­ностью 18% гранулировали 3 мин в тарельчатом грануляторе и гранулы (3—5 мм) прокаливали в цилиндрической печи с двумя слоями на решетках из жароупорных труб, охлаждаемых воздухом. Топочный газ поступал под нижний слой с температурой 1150° со скоростью 3,5 м/сек. При степени окисления 90% интенсивность по шихте равнялась 500 кг/(м2-ч). Достаточно большая степень окисления была достигнута и на содово-известковой шихте. Фир­мой „ Chemische Fabrik Galvachrom S. А." (ФРГ) разработан метод окисления в кипящем слое хромито-содовой шихты при 600— 1200°13s.

О прокалке хромитовых шихт в кольцевой печи см.,36.

Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

Получение двуокиси хлора из хлорита натрия

При взаимодействии хлорита натрия с хлором происходит обра­зование хлористого натрия и выделяется двуокись хлора: 2NaC102 + С12 = 2NaCl + 2 СЮ2 Этот способ ранее был основным для получения двуокиси …

Схемы с двухступенчатой аммонизацией

На рис. 404 представлена схема производства диаммонитро - фоски (типа TVA). Фосфорная кислота концентрацией 40—42,5% Р2О5 из сборника 1 насосом 2 подается в напорный бак 3, из кото­рого она непрерывно …

СУЛЬФАТ АММОНИЯ

Физико-химические свойства Сульфат аммония (NH4)2S04 — бесцветные кристаллы ромбиче­ской формы с плотностью 1,769 г/см3. Технический сульфат аммо­ния имеет серовато-желтоватый оттенок. При нагревании сульфат аммония разлагается с потерей аммиака, превращаясь в …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.