CS258178B1 - Method of ferrochromium dissolving in sulphuric acid - Google Patents

Method of ferrochromium dissolving in sulphuric acid Download PDF

Info

Publication number
CS258178B1
CS258178B1 CS868174A CS817486A CS258178B1 CS 258178 B1 CS258178 B1 CS 258178B1 CS 868174 A CS868174 A CS 868174A CS 817486 A CS817486 A CS 817486A CS 258178 B1 CS258178 B1 CS 258178B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
sulfuric acid
ferochrome
reaction
chromium
dissolving
Prior art date
Application number
CS868174A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS817486A1 (en
Inventor
Miroslav Spanel
Original Assignee
Miroslav Spanel
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miroslav Spanel filed Critical Miroslav Spanel
Priority to CS868174A priority Critical patent/CS258178B1/en
Publication of CS817486A1 publication Critical patent/CS817486A1/en
Publication of CS258178B1 publication Critical patent/CS258178B1/en

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

Způsob polokontlnuálního nebo kontinuálního rozpouštění ferochromu v kyselině sírové podle vynálezu se provádí tak, že na ferochrom v reakčním prostoru se působí usměrněným tokem kyseliny sirové nebo cirkulující kyselinou sírovou, event. s obsahem iontů chrómu a železa při určité teplotě a počáteční koncentraci kys. sírové. Je výhodné, je-li hladina reakčního roztoku alespoň v úrovni výšky reagujícího ferochromu.Semi-continuous or continuous method dissolving ferochrome in acid The sulfuric acid according to the invention is carried out such that: the ferro-chromium in the reaction space acts sulfuric flow or circulating sulfuric acid, eventually content chromium and iron ions at a certain temperature and initial sulfuric acid concentration. It is preferred that the level of the reaction solution is at least at the height of the reacting ferochrome.

Description

Předmětem vynálezu je polokontinuální nebo kontinuální způsob rozpouštěni ferochromu v kyselině sírové pro potřebu výroby síranu chromito-draselného.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a semi-continuous or continuous process for dissolving ferochrome in sulfuric acid for the purpose of producing potassium chromite sulfate.

Stávající způsoby rozpouštění se provádí tak, že reakční směs je po celou dobu rozpouštění zahřívána na teplotu 90 až 135 °C při větším hmotnostním množství nasazené kyseliny sírové k ferochromu. Poměr hmotnostního množství zředěné kyseliny k hmotnostnímu množství ferochromu je vždy větší než jedna a má hodnotu 4 až 6,5, přičemž koncentrace I^SO^ je 38 až 60 %.The present dissolution methods are carried out by heating the reaction mixture at a temperature of 90-135 [deg.] C. throughout the dissolution, with a larger amount of sulfuric acid added to the ferochrome. The ratio of the weight of dilute acid to the weight of ferochrome is always greater than one and has a value of 4 to 6.5, with a concentration of 40-60%.

Počáteční pasivita ferochromu je překonávána zahřátím nad 100 °C anebo přísadou železa (niklu) v koncentracích okolo 0,001 % vztaženo na množství ferochromu. Přítomnost kovů může být krátkodobá, po dobu potřebnou k aktivaci.The initial passivity of ferochrome is overcome by heating above 100 ° C or by the addition of iron (nickel) at concentrations of about 0.001% based on the amount of ferochrome. The presence of metals may be short-lived, for the time required for activation.

Takto vedené rozpouštění vyžaduje dlouhodobé zahřívání reakční směsi a po počáteční fázi rychlé reakce dochází k velmi pomalé reakci, zvláště ve fázích vyššího stupně přeměny kyseliny sírové. Proto k získání roztoku v požadovaných parametrech je třeba ferochroin rozpouštět několik dnů, takže měrný výkon zařízeni je pak velmi nízký, prakticky 0,75 kg roz3 puštěného ferochromu vztaženo na hodinu a 1 m reaktoru.Such dissolution requires long-term heating of the reaction mixture, and after the initial rapid reaction phase, a very slow reaction occurs, especially in the higher degree of conversion of the sulfuric acid. Therefore, in order to obtain a solution of the desired parameters, the ferochroin needs to be dissolved for several days so that the specific power of the device is then very low, practically 0.75 kg of dissolved ferochromine per hour and 1 m of reactor.

Jiný postup rozpouštění využívá nižšího poměru hmotnostního množství kyseliny sírové k ferochromu.Another dissolution method utilizes a lower ratio of the weight amount of sulfuric acid to ferochrome.

Za podmínek uvedeného nižšího hmotnostního poměru, který je menší než jedna, dochází k rychlé reakci, jež může být v určitém uspořádání teplotně soběstačná.Under the conditions of said lower weight ratio, which is less than one, a rapid reaction occurs, which may be self-sustaining in a particular configuration.

Při tomto postupu se výrazně zkrátí technologické časy a měrný výkon zařízení stoupne na hodnotu okolo 20 kg rozpouštěného ferochromu za hodinu, na 1 m3 zařízení.In this procedure, the technological times are significantly shortened and the specific performance of the device rises to about 20 kg of dissolved ferochrome per hour, per 1 m 3 of device.

Používané způsoby jsou z hlediska výměny hmoty v statickém uspořádání s nenuceným tokem reagující kyseliny, jejíž veškeré nasazené množství je spolu s ferochromem v reakčním prostoru. Při reálném uspořádání většiny těchto postupů jsou tedy při reakci těžko definovatelné toky hmoty a tepla, což ve svém důsledku způsobuje menší rychlost rozpouštění ferochromu a dále to, že reakce není dobře ovladatelná. S ohledem na nižší rozpouštěcí rychlost k dosažení potřebných kapacit je kubatura používaných zařízení velká a stěží dovoluje dále využít, eventuálně likvidovat vznikající plyny s obsahem jedovatých fosfinú.The methods used are, in terms of mass exchange, in a static arrangement with an unforced flow of reacting acid, all of which is used together with the ferochrome in the reaction space. Thus, in the real arrangement of most of these processes, mass and heat fluxes are difficult to define in the reaction, which in turn results in a lower ferochrome dissolution rate and furthermore that the reaction is not well controlled. Due to the lower dissolution rate to achieve the necessary capacities, the volume of the equipment used is large and hardly allows the further utilization or eventual disposal of the gases produced containing toxic phosphines.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob rozpouštění ferochromu s usměrněným tokem podle vynálezu. Je to způsob polokontinuálního nebo kontinuálního rozpouštění ferochromu v kyselině sírové vyznačený tím, že se na ferochrom v reakčním prostoru působí usměrněným tokem kyseliny sirové nebo/a cirkulující kyselinou sírovou, popřípadě kyselinou sírovou s obsahem iontů chrómu a železa při teplotě 80 až 140 °C a počáteční koncentraci kyseliny sírové 30 až 80 % hmotnostních. Je výhodné, jestliže hladina reakčního roztoku je alespoň v úrovni výšky reagujícího ferochromu.These deficiencies are eliminated by the method of dissolving ferro-chrome with a rectified flow according to the invention. It is a method of semi-continuous or continuous dissolution of ferochrome in sulfuric acid, characterized in that ferrochromium in the reaction space is treated by a rectified flow of sulfuric acid and / or circulating sulfuric acid or sulfuric acid containing chromium and iron ions at 80 to 140 ° C; an initial sulfuric acid concentration of 30 to 80% by weight. Preferably, the level of the reaction solution is at least at the level of the reacting ferochrome.

Postupem podle vynálezu je dosaženo maximální možné nadstechiometrie ferochromu, maximální výměny hmoty a tepla v reakčním prostoru, jež vedou k dosažení vysoké rozpouštěcí rychlosti, dosahující až 200 kg rozpuštěného ferochromu za hod a 1 m reaktoru. Proudící reakční kyselina zamezuje vzniku koncentrační rovnováhy a místnímu přehřívání v reakčním prostoru při této exetermní reakci. Dosažení vysoké rozpouštěcí rychlosti dovoluje použít konstrukčně malého uzavřeného aparátu, ze kterého lze odvádět reakční plyny k využití anebo likvidaci. Usměrněný tok reakční kyseliny lze dále teplotně ovlivňovat tak, aby průběh reakce byl příznivější, zvláště ve fázích vyššího stupně přeměny kyseliny sírové. Další nespornou výhodou možnosti uzavřeného aparátu je to, že reakce probíhá v redukční atmosféře, jež nedovo2+ luje oxidaci vznikajících iontů Cr , které prokazatelně katalyzují krystalizaci kamence chromitého. Při sypné hmotnosti 4,5 až 5 kg ferochromu . dm’3 a volném objemu 40 až 60 % je nadstechiometrie ferochromu v reakčním prostoru v rozmezí 33 až 56 x vyšší než je teroretické množství, při použití 40% kyseliny sírové a ferochromu s obsahem 70 % Cr a 20 % Fe. Usměrněný tok reakční kyseliny je s výhodou veden ve směru proudění vyvíjejího se reakčního plynu.The process according to the invention achieves the maximum possible stoichiometry of the ferochrome, the maximum mass and heat exchange in the reaction space, resulting in a high dissolution rate of up to 200 kg of dissolved ferochrome per hour and 1 m of reactor. The flowing reaction acid avoids the formation of concentration equilibrium and local overheating in the reaction space during this exothermic reaction. Achieving a high dissolution rate allows the use of a structurally small, closed apparatus from which reaction gases can be removed for recovery or disposal. The rectified flow of the reaction acid can be further thermally influenced so that the course of the reaction is more favorable, especially in the phases of a higher degree of conversion of sulfuric acid. Another indisputable advantage of the capability of the closed apparatus is that the reaction proceeds in a reducing atmosphere which does not allow oxidation of the Cr ions formed, which have been shown to catalyze the crystallization of chromium alum. With a bulk density of 4.5 to 5 kg of ferochrome. dm < 3 > and a free volume of 40 to 60%, the ferrochrome overstoichiometry in the reaction space is 33 to 56 times higher than the theoretical amount, using 40% sulfuric acid and ferochrome containing 70% Cr and 20% Fe. The directed flow of the reaction acid is preferably conducted in the flow direction of the evolving reaction gas.

Příklad 1Example 1

Zjišťování rozpouštěcí rychlosti bylo provedeno ve skleněné uzavřené aparatuře s odtahem reakčních plynů přes vodní uzávěr, dále konstrukčně uspořádané tak, aby reakční kyselina jednosměrně proudila přes reakční prostor zcela vyplněného ferochromem za podmínek uvedených v popisu navrhovaného způsobu rozpouštěni.Determination of the dissolution rate was carried out in a glass closed apparatus with reaction gas withdrawal through a water seal, further designed to allow the reaction acid to flow unidirectionally through the reaction space completely filled with ferochrome under the conditions described in the proposed dissolution method.

Nasazený ferochrom tedy vyplňoval reakční prostor, přičemž další ferochrom vyplňoval prostor zásobní, ze kterého postupně klesal do reakčního prostoru tak, jak reakcí ubýval ferochrom. Reakční plyny byly likvidovány spalováním. Nasazené množství surovin činilo 2 780,0 g ferochrómu a 200 ml 40% kyseliny sírové. Periodicky byl tak polokontinuálním způsobem vypouštěn roztok s následujícími průměrnými parametry, které vyhovují potřebám výroby kamence ohromitého:The ferro-chromium used thus filled the reaction space, while another ferro-chrome filled the storage space, from which it gradually fell into the reaction space as ferro-chromium declined. The reaction gases were disposed of by incineration. The raw material used was 2,780.0 g of ferro-chromium and 200 ml of 40% sulfuric acid. Periodically, a solution with the following average parameters, which meet the needs of the production of the alum, was discharged in a semi-continuous manner:

Specifická hmotnost:Specific weight:

Koncentrace ohromu:Amazing Concentration:

Koncentrace železa:Iron concentration:

Koncentrace kys. sírové:Sulfuric acid concentration:

Rychlost rozpouštění:Dissolution rate:

1,58 1.58 g G -3 . cm -3 -3 . cm -3 143,66 143.66 g G . dm J . dm J 58,1 58.1 g G , drn2 3 , sod 2 3 63,3 63.3 g G . dm 3 . dm 3 4,5 4,5 g · g · . min . min

Z uvedeného plyne, že za dodržení mikrokinetických parametrů zařízení bude rozpouštěcí -I —3 rychlost v provozním reaktoru 270,0 kg . hod . mIt follows that, while maintaining the microkinetic parameters of the device, the dissolution rate of the process reactor will be 270.0 kg. hours m

Příklad 2Example 2

Rozpouštění bylo prováděno za stejných podmínek jako v příkladu 1, pouze koncentrace kyseliny sírové byla 44 %.Dissolution was carried out under the same conditions as in Example 1, except that the sulfuric acid concentration was 44%.

Dosažené hodnoty:Achieved values:

Specifická hmotnost: Specific weight: 1,52 1.52 g G Koncentrace ohromu: Amazing Concentration: 144,3 144.3 g G Koncentrace železa: Iron concentration: 50,1 50.1 g G Koncentrace kyseliny sírové: Concentration of sulfuric acid: 42,2 42.2 g G Rychlost rozpouštění: Dissolution rate: 5,0 5.0 g G

Zařízení opět pracovalo polokontinuálně, ferochrómu v reakčním prostoru oproti přítomné pisu přihlášky vynálezu.The device again operated semi-continuously, ferrochromium in the reaction space compared to the present specification.

dm J dm-3 dm-3 dm 3 min-3 . dm-3 ' obou uvedených příkladech byla nadstechiometrie kyselině maximální a v rozmezí uvedeném v po-dm J dm -3 dm -3 dm 3 min -3 . dm -3 'of both examples, the above-stoichiometry of the acid was maximal and in the range indicated in

Claims (2)

předmEt vynAlezuOBJECT OF THE INVENTION 1. Způsob rozpouštěni ferochrómu v kyselině sírové vyznačený tím, že se na ferochrom v reakčním prostoru působí usměrněným tokem kyseliny sírové nebo/a cirkulující kyselinou sírovou, popřípadě kyselinou sírovou s obsahem iontů ohromu a železa při teplotě 80 až 140 °C a počáteční koncentraci kyseliny sírové 30 až 80 % hmotnostních.Process for dissolving ferro-chromium in sulfuric acid, characterized in that ferro-chromium in the reaction space is treated with a rectified flow of sulfuric acid and / or circulating sulfuric acid or sulfuric acid with a content of ions and iron at 80 to 140 ° C and an initial acid concentration sulfuric 30 to 80% by weight. 2. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že hladina reakčního roztoku je alespoň v úrovni výšky reagujícího ferochrómu.2. The process according to claim 1, wherein the level of the reaction solution is at least at the level of the reacting ferrochromium.
CS868174A 1986-11-12 1986-11-12 Method of ferrochromium dissolving in sulphuric acid CS258178B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS868174A CS258178B1 (en) 1986-11-12 1986-11-12 Method of ferrochromium dissolving in sulphuric acid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS868174A CS258178B1 (en) 1986-11-12 1986-11-12 Method of ferrochromium dissolving in sulphuric acid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS817486A1 CS817486A1 (en) 1987-11-12
CS258178B1 true CS258178B1 (en) 1988-07-15

Family

ID=5431948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS868174A CS258178B1 (en) 1986-11-12 1986-11-12 Method of ferrochromium dissolving in sulphuric acid

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS258178B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS817486A1 (en) 1987-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20040241552A1 (en) Vanadium redox battery electrolyte
GB717930A (en) Improvements in or relating to the extraction of titanium from its halides
CN109277398A (en) A kind of method of safe and harmlessization processing aluminium ash
US20230312358A1 (en) A method for catalytic synthesis of ammonia under normal pressures
Zhang et al. Structural study of a lead (II) organic complex–a key precursor in a green recovery route for spent lead‐acid battery paste
CS258178B1 (en) Method of ferrochromium dissolving in sulphuric acid
CN112250088B (en) Method for catalytically synthesizing ammonia based on liquid alloy
CA1113688A (en) Process for the preparation of nitrous oxide
Kraus et al. Compounds of Germanium and Hydrogen: Some of their Reactions and Derivatives. I. Preparation of Monogermane. II. Sodium Trihydrogermanides
US2128108A (en) Manufacture of sulphuric acid
JPS5493669A (en) Treating method for desulfurized waste liquid of coke oven gas
Bowman Interfacing primary heat sources and cycles for thermochemical hydrogen production
US4162302A (en) Decomposition of water
US4427509A (en) Light driven photocatalytic process
JPS5556878A (en) Removing method for hydrogen sulfide and cyanogen in gas liquor
EP0086592A1 (en) Abatement of hydrogen sulfide in aqueous media using hydrogen peroxide and transition metal catalyst
SU787358A1 (en) Method of preparing ferrous bromide solution
JPS5998740A (en) Decomposition treatment of used ion exchange resin
SU432763A1 (en) Wastewater treatment method
Pokhmurskii et al. Changes in the Phase and Structural State of EP-838 and 316 SS Alloys During Interaction With Hydrogen
SU568635A1 (en) Method of obtaining sodium salt of 4-sulphur acid of 2 amino-1-methyloctadecilaniline
Levenson The effect of surface‐active agents on the rate of solution of sulphur in sulphite solutions
CA1290919C (en) Decomposition of ammonium thiocyanate
SU833476A1 (en) Method of sulfur production
JPS58110628A (en) Manufacture of metallic zirconium