BRPI0924110B1

BRPI0924110B1 - Processo e planta para a produção de óxido de metal partindo de sais de metal

Info

Publication number: BRPI0924110B1
Application number: BRPI0924110-8A
Authority: BR
Inventors: Michael Missalla; Pekka Hiltunen; Roger Bligh; Erwin Schmidbauer; Cornelis Klett; Günter Schneider
Original assignee: Outotec Oyj
Priority date: 2009-01-26
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2019-07-09
Also published as: CN102317202A; EA201190030A1; SA110310076B1; WO2010083865A3; DE102009006095A1; GB2478240A; FI124834B; AU2009337948A1; CA2745572A1; GB201109904D0; WO2010083865A2; DE102009006095B4; GB2478240B; BRPI0924110B8; FI20110259A; EA021211B1; AU2009337948B2; CA2745572C; US20120052000A1; US8460624B2

Abstract

processo e planta para a produção de óxido de metal partindo de sais de metal a presente invenção refere-se a uma produção de óxido de metal a partir de sais de metal, em particular de hidróxido de alumínio, em que o sal qe metal é preaquecido em um primeiro estágio de preaquecimento, précalcinado em um segundo estágio de preaquecimento e calcinado a óxido de metal em um reator com leito fluidizado e em que o produto obtido então é resfriado em pelo menos um trocador de calor para suspensão e subsequentemente em um resfriador indireto de multiestágio. para reduzir a demanda de energia de uma planta para calcinação, o ar de fluidização é fornecido ao reator com uma temperatura de até 150 °c e antes de entrar no primeiro estágio de preaquecimento o sal de metal é pelo menos em parte fornecido a um secador para hidrato, em que ele é aquecido indiretamente com o meio de transferência de calor proveniente do primeiro estágio do resfriador indireto e seco.

Description

A presente invenção refere-se à produção de óxido de metal partindo de hidróxido de metal ou de outros sais de metal, em particular de hidróxido de alumínio, em que o sal de metal é preaquecido em um primeiro estágio de preaquecimento, pré-calcinado em um segundo estágio de preaqueeimento e calcinado a óxido de metal em um reator e em que o produto obtido é resfriado em pelo menos um trocador de calor para suspensão e subsequentemente em um resfriador indireto de multiestágio.

Os hidróxidos de metal são uma matéria-prima para a produção de óxidos de metal, que representam uma substância básica importante de química inorgânica. Em suas ocorrências na natureza, os hidróxidos de metal estão presentes principalmente em uma forma mista, de modo que as matérias-primas precisam ser limpas.

No caso da produção de hidróxido de alumínio, esta é realizada pelo chamado processo de Bayer, em que os minerais extraídos, principalmente bauxita, são moídos e impregnados com solução de hidróxido de sódio. Os resíduos insolúveis, tal como lama vermelha que contém principalmente óxido de ferro, podem assim ser separados do hidrato de alumínio dissolvido por filtração, sedimentação ou outros meios. Por cristalização e também filtração, é obtido hidróxido de alumínio puro (AI(OH)₃) partindo desta solução.

Um processo para a produção de alumina (AI2O3) partindo de hidróxido de alumínio é conhecido, por exemplo, pela EP 0 861 208 B1 ou pela DE 10 2007 014 435 A1. O filtro com hidróxido de alumínio umedecido inicialmente é seco em um primeiro trocador de calor com suspensão e preaquecido até uma temperatura de aproximadamente 160 °C. Depois da separação em um separador do tipo ciclone, os sólidos são fornecidos a um segundo preaquecedor em suspensão, em que eles são ainda secos com o gás residual proveniente do ciclone de recirculação de um leito fluidizado em circulação e então são carregados a um reator com leito fluidizado de leito

2/13 fluidizado em circulação. No reator com leito fluidizado, o hidróxido de alumínio é calcinado à alumina a temperaturas de aproximadamente 1000 °C. Uma corrente parcial do hidróxido de alumínio preaquecido é ramificada depois do primeiro preaquecedor de suspensão (EP 0 861 208 B1) ou depois do segundo preaquecedor de suspensão (DE 10 2007 014 435 A1 ) e misturado. com alumina quente retirada do ciclone de recirculação do leito fluidizado em circulação. A mistura quente de produto de condensação é subsequentemente resfriada em um resfriador de suspensão em multiestágio em contato direto com ar e então fornecido para um resfriador com leito fluidizado para o resfriamento final. A fluidização do leito fluidizado no reator com leito fluidizado é efetuada por meio de gás de fluidização (ar primário), em que uma primeira câmara do resfriador com leito fluidizado foi preaquecida até uma temperatura de 188 °C. Nos trocadores de calor de suspensão para resfriamento do produto, o ar secundário é aquecido adicionalmente até 525 °C em uma troca térmica direta com alumina, antes de ser fornecido para o reator com leito fluidizado.

Pela EP 0 245 751 B1 é conhecido um processo para a realização de processos endotérmicos sobre sólidos de granulação fina, com o qual calor do produto dentro de todo o processo precisaria ser utilizado de uma maneira mais eficiente. Durante a calcinação de hidróxido de alumínio, uma corrente parcial do material de partida é fornecida para um preaquecedor aquecido indiretamente e subsequentemente introduzida em um precipitador eletrostático juntamente com o estoque de alimentação fornecido diretamente. Os sólidos são então fornecidos pelo precipitador eletrostático por meio de dois sistemas de preaquecimento ligados em série a um leito fluidizado em circulação, em que os sólidos são fluidizados com gás de fluidização (ar primário) e calcinados a temperaturas de aproximadamente 1000 °C. A corrente de sólidos retirada do leito fluidizado em circulação é resfriada em um resfriador indireto de leito fluidizado que forma um primeiro estágio de resfriamento, e então fornecida a um segundo e a um terceiro estágios de resfriamento, novamente na forma de resfriadores com leito fluidizado, para resfriar ainda mais o produto sólido. O ar primário aquecido no primeiro resfria

3/13 dor com leito fluidizado é introduzido no reator com leito fluidizado como ar de fluidização a uma temperatura de 520 °C, ao passo que o ar de fluidização dos resfriadores com leito fluidizado é alimentado para o reator com leito fluidizado como ar secundário com uma temperatura de 670 °C. O meio de transferência de calor do segundo resfriador com leito fluidizado é fornecido ao preaquecedor indireto como o meio de aquecimento para o estoque de alimentação com uma temperatura de 200 °C e então recirculado para a entrada do segundo resfriador com leito fluidizado por resfriamento até 160 °C.

A calcinação do hidróxido de alumínio requer grande quantidade de energia. Os processos convencionais requerem um gasto de energia de aproximadamente 3000 kJ/kg de alumina produzida.

É o objetivo da invenção reduzir a demanda de energia de uma planta de calcinação e fornecer um processo eficiente para a calcinação de hidróxido de metal.

De acordo com a invenção, este objetivo é substancialmente resolvido com as características da reivindicação 1 pelo fato de que o gás de fluidização é fornecido para o reator com uma temperatura de 40 até 150 °C, em particular de desde 70 até 120 °C e que antes de entrar no primeiro estágio de preaquecimento o sal de metal é pelo menos parcialmente fornecido a um secador de hidrato, em que ele é aquecido indiretamente a uma temperatura de preferência de desde 80 até 120 °C com o meio de transferência de calor proveniente do primeiro estágio do resfriador indireto e seco. Visto que antes da entrada para o reator com leito fluidizado o gás de fluidização (gás primário) não é mais aquecido até uma temperatura elevada, ele não precisa mais ser passado através do resfriador indireto para fins de aquecimento em contraste com a técnica anterior. Visto que o primeiro estágio do resfriador indireto não é mais necessário para o preaquecimento do gás primário, este pode ser utilizado para o aquecimento de um meio de transferência de calor, que então é fornecido ao secador do hidrato para secagem do estoque de alimentação. Para aquecer indiretamente o meio de transferência de calor, de preferência é usado um resfriador com leito fluidizado. Outros tipos de resfriador também podem ser usados para esta finalidade,

4/13 por exemplo, resfriadores giratórios.

Visto que o gás primário não é preaquecido, o ar de fluidização é introduzido diretamente no reator com leito fluidizado sem aquecimento adicional, de acordo com a invenção.

O meio de transferência de calor proveniente do primeiro estágio do resfriador com leito fluidizado é de preferência fornecido ao secador do hidrato com uma temperatura de 130 a 200 °C, em particular de 140 a 170 °C. .

De acordo com um desenvolvimento da invenção, o meio de transferência de calor é circulado entre o primeiro estágio do resfriador com leito fluidizado e o secador do hidrato, de modo que não precise ser fornecido meio de transferência de calor adicional. No estágio de resfriamento, suficiente energia é disponível para aquecer o meio de transferência de calor e conseguir uma secagem eficiente. Ao mesmo tempo, a transferência de energia entre o estágio de resfriamento e a secagem é controlada na dependência da quantidade e da umidade do hidróxido de alumínio, de modo que se consiga uma maior flexibilidade no controle da planta e o consumo de energia seja reduzido.

De acordo com a invenção, é usado um meio de transferência de calor líquido, por exemplo, óleo térmico, porém em particular, a água, pois esta é disponível a baixo custo e pode ser facilmente deslocada entre as seções da planta.

No secador do hidrato, o sal de metal de preferência é mantido na condição fluidizada, para aumentar a transferência de calor e desse modo manter a superfície de troca de calor menor possível. Como o gás de fluidização, o ar pode ser usado vantajosamente. O gás proveniente do secador do hidrato, possivelmente da separação de pó fino, pode ser descarregado para o ar ambiente ou ser usado para a recuperação de água.

De acordo com um aspecto preferido da invenção, o meio de transferência de calor, de preferência, água pressurizada, é circulado com uma pressão elevada de 100 a 5000 kPa (1 a 50 bar), de preferência em torno de 200 a 4000 kPa (2 a 40 bar). Se for usado óleo térmico como meio

5/13 de transferência de calor, o mesmo pode ser lavado até a temperatura necessária quase sem pressão.

De acordo com um desenvolvimento particularmente preferido da invenção, uma corrente parcial do hidrato é direcionada depois do secador do hidrato. Assim, é possível reagir a diferentes teores de umidade do hidrato. Ao mesmo tempo, pode ser controlada a temperatura do gás residual. De acordo com a invenção, a temperatura do gás residual pode ser diminuída até 110 a 170 °C, dè preferência de 120 até 140 °C, de modo que seja reduzida a perda de energia causada pelo gás residual descarregado pela chaminé.

De acordo com um desenvolvimento da invenção, é providenciado um terceiro estágio de preaquecimento depois do segundo estágio de preaquecimento, em que o sal de metal é aquecido até uma temperatura de 250 a 500 °C. Devido a este preaquecimento mais forte dos sais de metal, menos energia precisa ser fornecida no reator, de modo que a temperatura mais baixa do gás primário apresente um efeito negligenciável. Além disso, o terceiro estágio de preaquecimento é responsável por um controle mais preciso da temperatura nas etapas individuais do processo e para uma otimização do processo. Como um resultado, o consumo de energia pode ser ainda mais reduzido.

Esta invenção também refere-se a uma planta para a produção de óxido de metal partindo de sais de metal, que seja adequada para a realização do processo descrito acima. A planta inclui pelo menos um preaquecedor em um primeiro estágio de preaquecimento para o preaquecimento do sal de metal, pelo menos um preaquecedor em um segundo estágio de preaquecimento para a pré-calcinação do sal de metal, um reator para a calcinação do sal de metal a óxido de metal e pelo menos um resfriador de suspensão para resfriar diretamente o produto obtido assim como um resfriador com leito fluidizado de multiestágio fornecido depois para resfriar indiretamente o produto obtido. Antes do primeiro estágio de preaquecimento, é providenciado um secador do hidrato de acordo com a invenção para secagem do sal de metal, em que um conduto de circulação para um meio de

6/13 transferência de calor para aquecer indiretamente o hidrato é passado através do secador do hidrato e em que o conduto de circulação está conectado com o primeiro estágio do resfriador com leito fluidizado.

De acordo com um desenvolvimento da invenção, é providenciado um terceiro estágio de preaquecimento depois do segundo estágio de preaquecimento, que inclui um trocador de calor para suspensão e um separador.

De acordo com um aspecto da invenção, é providenciado um conduto de derivação em torno do secador do hidrato, que está conectado com o primeiro estágio de preaquecimento, para ser capaz de fornecer uma corrente parcial do hidrato diretamente para o primeiro estágio de preaquecimento.

De acordo com a invenção, a divisão da corrente de hidrato entre o secador do hidrato e o conduto de derivação é efetuada por meio de uma válvula de controle, que age de preferência na dependência da temperatura do gás residual.

Outros desenvolvimentos, vantagens e aplicações possíveis da invenção também podem ser considerados pela descrição a seguir de uma modalidade e do desenho. Todos os aspectos descritos e/ou ilustrados formam por si o assunto em questão da presente invenção em qualquer combinação, independente de sua inclusão nas reivindicações ou em sua referência anterior.

A única figura apresenta esquematicamente uma planta para a realização do processo da invenção.

De acordo com um fluxograma do processo da invenção, que está ilustrado no desenho, é carregado um hidróxido de alumínio (AI(OH)₃) em filtro úmido a uma estação de carregamento 1. Por um conduto 2, o hidróxido de alumínio é introduzido em um secador do hidrato 3 em que o hidrato é aquecido até uma temperatura de aproximadamente 100 a 110 °C por troca de calor indireta com um meio líquido para transferência de calor, em particular, água, e é seco quase completamente sendo processado de uma umidade, por exemplo, de 6 %. O hidrato seco subsequentemente é

7/13 fornecido a um trocador de calor para suspensão 4 de um primeiro estágio de preaquecimento e preaquecido até uma temperatura de 100 a 200 °C. O controle da temperatura no secador do hidrato é efetuado na dependência da umidade do hidrato fornecido, de modo que seja possível reagir rapidamente às flutuações no estoque de alimentação sem reduzir a eficiência de energia da planta.

Uma corrente parcial do hidrato pode ser fornecida por um conduto de derivação 5 depois do secador do hidrato 3 diretamente para o trocador de calor para suspensão 4. O tamanho da corrente parcial é ajustado por uma válvula de controle 6, que pode estar disposta no conduto 2 ou no conduto de derivação 5. O controle da corrente de derivação é efetuado na dependência da temperatura do gás residual, para manter a perda de energia menor possível. Se uma maior quantidade do hidrato for passada através do secador do hidrato 3, a temperatura do gás residual do trocador de calor para suspensão 4 sobe, pois mais umidade (água) é removida no secador do hidrato 3 e não é evaporada no trocador de calor para suspensão 4 a seguir. Quando se fornece uma pequena quantidade de hidrato ao secador do hidrato 3, uma maior quantidade de hidrato úmido é fornecida para o trocador de calor para suspensão 4 e a temperatura do gás residual diminui de modo correspondente.

Os sólidos introduzidos no trocador de calor para suspensão 4 são arrastados por uma corrente de gás residual proveniente de um segundo estágio de preaquecimento, são aquecidos pela mesma e introduzidos pneumaticamente por um conduto 7 para a região da entrada de um gás para limpeza eletrostática (ESP) 8 que constitui um pré-separador. No precipitador eletrostático 8, o gás é limpo e descarregado para uma chaminé não ilustrada com uma temperatura de 110 até 170 °C, de preferência de 120 a 140 °C. Em virtude do reduzido teor de água proveniente do hidrato úmido no gás residual como um resultado do secador do hidrato 3 a montante, não há risco de condensação de água sobre as partes da planta apesar desta baixa temperatura. Devido à falta de condensação, é evitada a corrosão na planta.

8/13

Por um conduto 9, os sólidos que saem da limpeza eletrostática com gás 8 são liberados para um segundo trocador de calor para suspensão 10 do segundo estágio de preaquecimento, em que os sólidos são arrastados pela corrente gasosa que sai do terceiro estágio de preaquecimento, aquecidos até uma temperatura de 150 a 300 °C e fornecidos para um ciclone de separação 12 por meio de um conduto 11. Por meio de um conduto 13, a corrente de gás residual do ciclone de separação 12 é fornecida ao trocador de calor para suspensão 4, de modo que o hidrato seja aquecido e liberado para o precipitador eletrostático 8.

Por meio de um conduto 14, os sólidos provenientes do ciclone para separação 12 são alimentados para um terceiro trocador de calor para suspensão 15 (terceiro estágio de preaquecimento), arrastados por uma corrente gasosa que sai de um ciclone de recirculação 16 de um leito fluidizado em circulação e desidratados também às temperaturas de 200 a 450 °C, em particular de 250 a 370 °C e pelo menos parcialmente desidratados (précalcinados) a alumínio mono-hidratado (AIOOH).

Por meio de um conduto 17, a corrente de gases-sólidos é fornecida para um ciclone de separação 18, em que por sua vez é efetuada uma separação de uma corrente de gases-sólidos, em que os sólidos são descarregados em direção descendente através de um conduto 19 e o gás residual é introduzido no segundo trocador de calor para suspensão 10 do segundo estágio de preaquecimento.

No segundo e em particular no terceiro estágio de preaquecimento, é desse modo efetuada uma pré-calcinação dos sais de metal. A précalcinação no sentido da presente invenção é entendida como sendo a desidratação parcial ou a eliminação de compostos, tais como HCl e NOx. Por outro lado, a calcinação refere-se à desidratação completa ou à eliminação dos compostos tal como SO₂. Os sais de metal no sentido da invenção de preferência são hidróxidos de metal ou carbonatos de metal, em particular, hidróxido de alumínio.

Depois do ciclone para separação 18 adjacente ao terceiro trocador de calor para suspensão 14, a corrente de sólidos é dividida por meio

9/13 de uma aparelhagem descrita, por exemplo, na DE 10 2007 014 435 A1. Por meio de um conduto 19, é fornecida uma corrente principal que contenha aproximadamente 80 a 90 % da corrente de sólidos a um reator com leito fluidizado 20, em que o mono-hidrato de alumínio é calcinado a temperaturas de 850 até 1100 °C, em particular em torno de 950 °C e desidratado à alumina (AI₂O₃). O fornecimento do combustível para a calcinação é efetuado por meio de um conduto para combustível 21, que está disposto a uma pequena altura acima da grade do reator com leito fluidizado 20. As correntes gasosas que contêm oxigênio necessário para combustão são fornecidas como gás de fluidização (ar primário) por meio de um conduto de fornecimento 22 e como ar secundário por meio de um conduto de fornecimento 23. Devido ao fornecimento de gás, é obtida uma densidade de suspensão relativamente alta na região inferior do reator entre a grade e o fornecimento de gás secundário 23 e uma densidade de suspensão comparativamente menor acima do fornecimento de gás secundário 23. Depois da compressão usual o ar primário é alimentado ao reator com leito fluidizado 20 com uma temperatura de aproximadamente 80 °C sem aquecimento adicional. A temperatura do ar secundário é de aproximadamente 550 °C.

Por meio de um conduto de conexão 24, a suspensão de gasessólidos entra no ciclone de recirculação 16 do leito fluidizado em circulação, em que é efetuada outra separação de sólidos e gás. Os sólidos que saem do ciclone de recirculação 16 pelo conduto 25, que possuem uma temperatura em torno de 950 °C, são alimentados para um tanque para misturação 26. Via um conduto de derivação 27, a corrente parcial do mono-hidrato de alumínio separada abaixo do ciclone para separação 18, que possui uma temperatura em torno de 320 até 370 °C, também é introduzida no tanque para misturação 26. No tanque para misturação 26, uma temperatura em torno de 700 °C é ajustada que corresponde à proporção de misturação entre a corrente de alumina quente fornecida pelo conduto 25 e a corrente de monohidrato de alumínio fornecida pelo conduto de derivação 27. As duas correntes de produto são misturadas muito bem no tanque para misturação 26, que inclui um leito fluidizado, de modo que o mono-hidrato de alumínio fornecido

10/13 pelo conduto de derivação 27 também seja completamente calcinado à alumina. Um tempo de residência muito longo de até 30 minutos ou de até 60 minutos conduz a uma excelente calcinação no tanque para misturação. No entanto, um tempo de residência menor do que 2 minutos, em particular em torno de 1 minuto ou mesmo menor do que 30 segundos também pode ser suficiente.

Do tanque para misturação 26, o produto obtido é introduzido em um -primeiro resfriador para suspensão formado por um conduto de subida 28 e um separador de ciclone 29. Pelo conduto 23, o gás residual do separador de ciclone 29 é alimentado para o reator com leito fluidizado 20 como ar secundário, os sólidos para o segundo resfriador para suspensão formado por um conduto de subida 30 e um separador de ciclone 31 e finalmente para o terceiro resfriador para suspensão formado pelo conduto de subida 32 e um separador de ciclone 33. O escoamento do gás através dos resfriadores individuais para suspensão é efetuado em contrafluxo para os sólidos pelos condutos 35 e 34.

Depois de sair do último resfriador para suspensão, a alumina produzida sofre um resfriamento final no resfriador com leito fluidizado 36 equipado com três a quatro câmaras para resfriamento. A alumina entra na primeira câmara 36a com uma temperatura de aproximadamente 300 °C e aquece um meio líquido de transferência de calor, em particular, água, até uma temperatura de 140 a 195 °C, de preferência de 150 a 190 °C e em particular de 160 até 180 °C. O meio de transferência de calor aquecido é fornecido para o secador do hidrato 3 por meio de um conduto de circulação 37, para secar o sal de metal (hidrato) por troca de calor indireta. O hidrato é mantido na condição fluidizada, para aumentar a transferência de calor e assim dimensionar a superfície para a troca de calor tão pequena quanto possível. O hidrato então é seco lentamente a um baixo nível de temperatura e com gradientes de temperatura ou taxas de aquecimento relativamente pequenas. Devido a este tratamento cuidadoso, a carga das partículas de hidrato é reduzida e a probabilidade para a fratura é diminuída. Como um resultado, a quantidade de pó fino nos sólidos é reduzida, o que leva a me

11/13 nores perdas de pressão na planta. O vapor d'água obtido quando se seca o hidrato pode ser usado para reduzir a umidade do hidrato sobre o filtro para o hidrato. Como a quantidade de calor liberada pelo resfriador com leito fluidizado 36 para o meio de transferência de calor depende apenas da quantidade de alumina produzida, o fluxo de massa do hidrato para o secador do hidrato 3 pode ser aumentado por uma menor umidade no hidrato. Como um resultado, a demanda específica de energia da planta pode ser reduzida mais ainda.

Depois da passagem através do secador do hidrato 3, o meio de transferência de calor é recirculado para o primeiro estágio 36a do resfriador com leito fluidizado pelo conduto de circulação 37 com uma temperatura de aproximadamente 100 até 190 °C, de preferência 120 até 180 °C e em particular desde 140 até 170 °C. A pressão no circuito de transporte de calor de preferência é ajustada tal que seja evitada uma condensação do meio de transferência de calor no secador do hidrato 3 e seja desde aproximadamente 100 a 5000 kPa (1 a 50 bar) e em particular entre 200 a 4000 kPa (2 e 40 bar).

Nas câmaras a jusante 36b a 36d, a alumina é resfriada ainda até uma temperatura em torno de 80 °C por um meio de transferência de calor, de preferência água, direcionado em contrafluxo e é então descarregado como produto por meio de um conduto 38.

As câmaras 36a a 36d são fluidizadas por meio de ar secundário, que é fornecido com uma temperatura de 80 a 100 °C por meio de um conduto 39. O ar secundário subsequentemente é retirado do resfriador com leito fluidizado 36 e usado como ar para o transporte para o terceiro resfriador para suspensão. Por meio de um conduto 40, pode ser fornecido ar adicional. Em vez de ar, também pode ser fornecido oxigênio puro ou ar enriquecido com oxigênio com um teor de oxigênio de 21 a 100 % em volume também pode ser fornecido pelos condutos 39 e/ou 40. Por meio da invenção, a temperatura nos estágios individuais do processo pode ser ajustada com precisão, sendo que o processo pode ser otimizado e o consumo de energia pode ser reduzido. Portanto é possível reagir rapidamente às flutua

12/13 ções na qualidade, em particular da umidade do estoque de alimentação. As temperaturas do gás residual na chaminé e, portanto as perdas de energia podem ser reduzidas distintamente em comparação com a técnica anterior. Com uma qualidade constante do produto, os cálculos de simulação sugerem uma redução da energia necessária por kg de produto de até 10 %. Além.disso, é obtido um cuidadoso tratamento dos sólidos, de modo que possa reduzida a fratura das partículas.

LISTAGEMDE REFERÊNCIAS estação de carregamento conduto secador para o hidrato trocador de calor para suspensão conduto de derivação válvula de controle conduto precipitador eletrostático conduto trocador dè calor para suspensão conduto ciclone para separação conduto conduto trocador de calor para suspensão ciclone de recirculação conduto ciclone para separação conduto reator com leito fluidizado conduto para combustível conduto para suprimento conduto para suprimento conduto para conexão

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	25 conduto 26 tanque para misturação 27 conduto de derivação 28 conduto ascendente
5	29 separador de ciclone 30 conduto ascendente 31 separador de ciclone 32 conduto ascendente 33 separador de ciclone
10	34 conduto 35 conduto 36 resfriador com leito fluidizado 37 conduto para circulação 38 conduto
15	39 conduto 40 conduto

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para a produção de óxido de metal a partir de sais de metal, em particular de hidróxido de alumínio, em que o sal de metal é preaquecido em um primeiro estágio de preaquecimento, pré-calcinado em um segundo estágio de preaquecimento e calcinado a óxido de metal em um reator com leito fluidizado e em que o produto obtido então é resfriado em pelo menos um trocador de calor para suspensão e subsequentemente em um resfriador indireto em multiestágio, em que o gás de fluidização com uma temperatura de até 150 °C é fornecido ao reator, em que antes de entrar no primeiro estágio de preaquecimento o sal de metal é pelo menos parcialmente fornecido a um secador para hidrato, em que este é aquecido indiretamente com meio de transferência de calor proveniente do primeiro estágio do resfriador indireto e seco e em que uma corrente parcial do sal de metal é direcionada para depois do secador para hidrato, caracterizado pelo fato de que a temperatura do gás de rejeito do processo é controlada pela quantidade de sal de metal fornecido para secador para hidrato de modo que a temperatura diminua para 110 a 170^oC.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o gás de fluidização é comprimido e depois disso fornecido diretamente ao reator com leito fluidizado.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que no secador do hidrato o sal de metal é aquecido até uma temperatura de 80 a 120 °C.
4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o meio de transferência de calor proveniente do primeiro estágio do resfriador indireto é fornecido para o secador do hidrato com uma temperatura de 130 a 200 °C.
5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o meio de transferência de calor é circulado entre o primeiro estágio do resfriador indireto e o secador do hidrato.
6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que é usado um meio de transferência de

Petição 870180154410, de 23/11/2018, pág. 7/12

2/3 calor líquido, em particular, água.
7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o meio de transferência de calor é circulado com uma pressão de 100 a 5000 kPa (1 a 50 bar), de preferência de

5 200 a 1000 kPa (2 a 10 bar).
8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o sal de metal no secador do hidrato é mantido em uma condição fluidizada.
9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1
10 a 8, caracterizado pelo fato de que depois do segundo estágio de preaquecimento é providenciado um terceiro estágio de preaquecimento, em que o sal de metal é aquecido até uma temperatura de 200 a 500 °C.

10. Planta para a produção de óxido de metal partindo de sais de metal, em particular para realizar um processo como definido em qual-

15 quer uma das reivindicações 1 a 9, que compreende pelo menos um preaquecedor (4) em um primeiro estágio de preaquecimento para o preaquecimento do sal de metal, pelo menos um preaquecedor (10) em um segundo estágio de preaquecimento para a pré-calcinação do sal de metal, um reator (20) para calcinar o sal de metal a óxido de metal e pelo menos um resfria20 dor para suspensão (28, 29, 30, 31, 32, 33) para resfriar diretamente o óxido de metal obtido e um resfriador (36) em multiestágio fornecido depois disso para resfriar indiretamente o óxido de metal obtido, em que antes do primeiro estágio de preaquecimento (4) é providenciado um secador para hidrato (30) para a secagem do sal de metal, em que um conduto para circulação (37) 25 para um meio de transferência de calor é passado através do secador para hidrato (3) para aquecer indiretamente o hidrato e que o conduto para circulação (37) está conectado com o primeiro estágio (36a) do resfriador indireto (36) e em que um conduto de derivação (5) está posicionado em torno do secador para hidrato (3), que está conectado com o primeiro estágio de pre30 aquecimento, caracterizada pelo fato de que uma válvula de controle (6) para dividir a corrente de hidrato está localizada entre o secador para hidrato (3) e o conduto de derivação (5), sendo que a válvula de controle 6 é dispos

Petição 870180154410, de 23/11/2018, pág. 8/12

3/3 ta para controlar a temperatura do gás de rejeito do processo emitido pelo precipitador eletrostático (8) que está a jusante do trocador de calor para suspensão (4).
11. Planta, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pe-

5 lo fato de que proporciona um terceiro estágio de preaquecimento com um trocador de calor de suspensão (15) e um separador (18) depois do segundo estágio de preaquecimento.