Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов стр.35

Рис. 11. Схема усовершенствованного процесса пнрогндролнза для производства А1Ё* из отходов футеровки электрических ванн:

1 — отходы футеровки; 2 — смешанное сырье; 3 — подготовка сырья; 4 — мелкая Фракция оксида алюминия; 5 — реакционная зона; 6 — подача кислорода; 7 — нагреватель; 8 — сепараторы Для отделения пылн; 9, 16 — подача на стадию загрузки; Ю — реактор; 11 — свободный объем реактора; 12 — ожиженный слой; 13 — подача пара в установку пирогидролиза; 14 — прямой контактный холодильник; 15 — резервуар с кислотой; 17 — гидроксида алюминия; 18 — реактор с ожи-жеииым слоем для получения А1Р8; 19 — С02 4- пар; 20 — вода; 21 — хвостовой газовый скруббер; 22 — вентилятор; 23 — конечный продукт с концентрацией АН5*

более 85 %; 24 — пар

Схема процесса Дж. Н. Андерсена и Н. Белла (патент США 4160809, 10 июля 1979; фирма чКайзер Алюминиум энд Кемикал Корпорейшн»), представлена на рис. 11.

Как видно из рис. 11, отходы футеровки загружаются в ретктор пирогидролиза, куда подается кислород (не менее 90 об. % в газовой смеси) и пар. В нем происходит сгорание углеродсодержащего материала и выделение газов, содержащих НИ. Реакция протекает при температуре выше 900 °С, обычно в интервале 900— 1300 °С. Для связывания летучих натрийсодержащих соединений источник А1203 вводится или в ожиженный слой, или вблизи него.

Образующиеся при горении и пирогидролизе газы содержат, кроме НИ, также водяной пар, С02 и захваченные твердые частицы. При использовании кислорода Разбавляющий эффект азота сводится к минимуму и содержание НИ в абгазах составляете—12 % (объемн.). После отделения твердых частиц абгазы охлаждаются. Выходящие из реактора горячие газы могут охлаждаться непосредственно холодным потоком газа, содержащего НИ, как показано пунктирной линией на рис. 11. Поскольку тепло не отводится из системы, количество используемого охлаждающего газа влияет на промежуточную концентрацию НИ, но не влияет на его концентрацию в конечном газовом потоке. Последующее охлаждение в прямом контактном холодильнике потоком концентрированной НИ, подаваемым, например, из хвостового газового скруббера, может увеличивать концентрацию ОТ до 13—16 %. Охлажденный газовый поток вводится далее в скруббер, где в качестве промывочной среды применяется вода. В результате промывки газы освобождаются от НИ и содержат в основном воду, и С02. Выводимый из скруббера водный раствор НР имеет концентрацию около 25%. Часть пара из скруббера может быть возвращена в процессе пирогидролиза.

Водный раствор НИ из скруббера может использоваться для приготовления безводной НЁ, а также для охлаждения отходящих газов. Повышенное содержание НР в водном растворе облегчает получение из него безводного НИ. Если водный раствор используется для прямого охлаждения горючих абгазов, то получается газообразный продукт с повышенным содержанием НИ — 13—16 % (объемн.).

Этот продукт при желании можно использовать для производства А1Р3. В то время как в известных процессах гидроксид алюминия не используется для производства АШ3, в данном процессе он является подходящим сырьем. В известных процессах вода, содержащаяся в гидроксиде, осложняет производство, так как тепла реакции, генерируемого при низкой концентрации НИ в газовом потоке, недостаточно для ее испарения и поддержания требуемой температуры газообразных и твердых реагентов.


⇐ вернуться назад | | далее ⇒