Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов стр.14

28    — многоцелевой испаритель;

29    ~ подача хлора; 30 — возврат СО и С02; 31 — возврат тетрахлорида кремния; 32 —• подача воды; 33 — хранилище хлорида алюминия; 34 — камера для дожигания

Процесс, предложенный Дж. Е. Рейнольдсом, А. Р. Вильямсом (патент США 4159310, 2 июня 1979 г., фирма чПаблик Сервис Компани оф Нью Мексика»), для выделения алюминия из зольной пыли, содержащей железо, кремний и читан, включает следующие операции:

а)    хлорирование золы в атмосфере кислорода и отгонка парообразного хлорида железа из образовавшейся смеси;

б)    хлорирование остатка стадии а в восстановительной атмосфере (в присутствии оксида углерода) с добавкой хлорида кремния для подавления реакции хлорирования кремния и отгонкой парообразных хлоридов алюминия, кремния, титана и остаточного хлорида железа;

в)    разделение и извлечение индивидуальных отогнанных хлоридов селективной конденсацией; обработка остатка стадии б серной кислотой с превращением хлорида кальция в гипс и регенерацией хлорирующего и связующего раствора для гранулирования подаваемой зольной пыли.

Этот процесс схематически показан на рис. 3. Зольная пыль вместе с продуктами сгорания из бойлеров, обогреваемых углем, собирается в бункере. В частности, для переработки использовалась зольная пыль тепловых станций, работающих на Сан-Хуанском угле, добываемом в районе Фор-Корнер, США. Содержание Металла в зольной пули существенно меняется в зависимости от места добычи угля.

Собираемая зола периодически транспортируется в накопительный бункер. Сухая зольная пыль может подвергаться магнитной сепарации. Как правило, при этом отделяется 50—60 % магнетитового железа. Далее зола подается на стадию грануляции, где добавляется солянокислый связующий раствор; при этом получают тяжелые прочные гранулы. Гранулы далее высушиваются при 300 °С в туннельных печах при непосредственном контакте с пламенем. Сухие гранулы используются в качестве исходного материала для хлорирования. Зольная пыль может измельчаться перед гранулированием, однако измельчение не влияет на выход выделяемого металла. Гранулирование является обязательным при использовании шахтных реакторов.

Соляная и серная кислоты представляют собой подходящие связующие компоненты для гранулирования без добавок углерода. В отсутствие связующих компонентов в результате спекания при 300 °С зольная пыль дает гранулы с малой прочностью. Наличие углеродсодержащих материалов также снижает прочность гранул. Гранулы высушиваются в форсуночных печах или за счет использовакия тепла высокотемпературных отходящих газов окислительных хлораторов.

Как видно из рис. 3, за стадией окислительного хлорирования следует восстановительное хлорирование. Установлено, что наиболее эффективно удаление железа путем селективного хлорирования на стадии окислительного хлорирования с последующей отгонкой и конденсацией образующегося хлорида железа. До 98 % железа отгоняется без заметного хлорирования и отгонки других металлов. Весьма важно, что на этой стадии не образуется и не отгоняется хлорид алюминия. В процессе хлорирования для уменьшения расхода хлора необходимо подавить хлорирование других металлов, в первую очередь кремния, содержание которого в золе может быть > 25 %.


⇐ вернуться назад | | далее ⇒