CZ306932B6 - Způsob získávání rozpustných solí vzácných alkalických kovů Li, Rb a Cs ze silikátových minerálů - Google Patents
Způsob získávání rozpustných solí vzácných alkalických kovů Li, Rb a Cs ze silikátových minerálů Download PDFInfo
- Publication number
- CZ306932B6 CZ306932B6 CZ2016-416A CZ2016416A CZ306932B6 CZ 306932 B6 CZ306932 B6 CZ 306932B6 CZ 2016416 A CZ2016416 A CZ 2016416A CZ 306932 B6 CZ306932 B6 CZ 306932B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- cement kiln
- alkali metals
- portland clinker
- precalciner
- chlorine
- Prior art date
Links
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 40
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 229910052604 silicate mineral Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title claims abstract description 9
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 16
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 14
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims abstract description 14
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 12
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 3
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 abstract 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 17
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 11
- -1 alumosilicate Chemical compound 0.000 description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 5
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical class O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N aluminum;lithium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Li+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052822 amblygonite Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 229910052629 lepidolite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 239000010804 inert waste Substances 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052627 muscovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000004063 acid-resistant material Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052936 alkali metal sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- HEHRHMRHPUNLIR-UHFFFAOYSA-N aluminum;hydroxy-[hydroxy(oxo)silyl]oxy-oxosilane;lithium Chemical compound [Li].[Al].O[Si](=O)O[Si](O)=O.O[Si](=O)O[Si](O)=O HEHRHMRHPUNLIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011074 autoclave method Methods 0.000 description 1
- 229910052626 biotite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052651 microcline Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 229910052670 petalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052585 phosphate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910001744 pollucite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011027 product recovery Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003469 silicate cement Substances 0.000 description 1
- 239000010454 slate Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Předmětem vynálezu je způsob získávání rozpustných
solí vzácných alkalických kovů Li, Rb a Cs a to i
z chudých koncentrátů silikátových minerálů, kdy se
minerál a/nebo směs minerálů přidá k vápenci surovinové
směsi pro výpal portlandského slinku před jejím mletím
jako plná nebo částečná náhražka silikátové a/nebo
železité korekce v množství 0,5 až 35 % hmotn., vztaženo
ke hmotnosti CaO obsaženému v surovinové směsi pro
výpal portlandského slinku, jejíž výpal na portlandský
stinek je prováděn v cementářské peci vybavené
chloridovým by-passem a předkalcinátorem. Spolu se
spalinami vyhřívajícími cementářskou pec a
předkalcinátor je přiváděn chlór v molárním poměru
alespoň 1:1 vztaženo k sumě alkalických kovů
extrahovaných ze surovinové směsi pro výpal
portlandského slinku, pro zajištění přechodu alkalických
kovů ze surovinové směsi pro výpal portlandského slinku
do chloridových odprašků odváděných chloridovým bypassem
z cementářské pece, přičemž až 60 % celkového
množství chlóru se přivádí do předkalcinátoru
cementářské pece za teploty ne vyšší než 1000 °C
Description
Způsob získávání rozpustných solí vzácných alkalických kovů Li, Rb a Cs ze silikátových minerálů
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu získávání rozpustných solí vzácných alkalických kovů Li, Rb a Cs.
Dosavadní stav techniky
Alkalické kovy, zejména vzácnější alkalické kovy, jako Li, Rb a Cs, ale také K a Na jako vedlejší užitkové složky, lze ze silikátových, alumosilikátových, fosfátových a dalších minerálů, jako jsou lepidolit, cinvaldít, spodumen, petalit, pollucit a amblygonit, získávat několika cestami.
První cestou je vyluhování v autoklávu za zvýšené teploty a tlaku v kyselém prostředí, nejčastěji pomocí zředěné kyseliny sirové, chlorovodíkové nebo pomocí dalších kyselin Obvykle se využívá H2SO4, jako nejlevnějšího a nejdostupnějšího kyselého činidla. Pro autoklávové vyluhování v alkalickém prostředí se jako nej dostupnějšího činidla využívá roztoku NaOH nebo Na2CO3. Jsou známy způsoby autoklávového vyluhování v neutrálním prostředí například za pomocí roztoků NaCl, NaSO4, CaCl2 a dalších solí. Za zvýšeného tlaku a teploty je struktura minerálů obsahujících v aniontové části molekuly disociována a alkalické kovy se rozpouští. Silikátový, respektive alumosilikátový zbytek se usazuje ve formě kalu na dně autoklávu. V alkalickém prostředí za zvýšených tlaků a teplot se část silikátového anionu rovněž rozpouští. Po vyluhování a vyvedení roztoku z autoklávu je rozpuštěná část SiO2 vysrážena pomocí CO2 (nejčastěji pomocí ve vzduchu obsaženého CO2) ve formě křemičitého gelu. Nevýhodou autoklávových metod je vysoká investiční náročnost, nezbytnost dekripitace nebo jemného mletí před vyluhováním v autoklávu, nízká produktivita vyluhováni a vznik většinou obtížně využitelného odpadu - alumosilikátového či silikátového loužence, který končí na skládkách inertního odpadu
Druhou, pravděpodobně nejrozšiřenější cestou získávaní alkalických kovů je spékání, jinak také nazývané syntrace, minerálů obsahujících alkalické kovy s různými, tzv. spékacími činidly, zejména CaCO3, CaO, (Ca,Mg)CO3, MgCO3, MgO, CaSO4, CaCl2, Na2SO4, NaCl, NaOH, Na2CO3, K2SO4, případně některými dalšími, nebo jejich směsmi v různých poměrech. Ke spékaní dochází nejčastěji v rotačních pecích v teplotním rozmezí od 700 °C až do 1150 °C. Při spékání dojde k rozkladu silikátových, alumosilikátových či fosfátových minerálů, uvolnění alkalických kovů do rozpustné formy, oddělení aniontové složky v nerozpustné formě nebo navázání na aniontovou složku kovů alkalických zemin za vzniku nerozpustných křemičitanů, hlinitokřemičitanů či fosforečnanů. Vzniklé spečence se vyluhují ve vodném prostředí. Některé typy spečenců se bud’ještě žhavé vhazují do vody, kde se samy rozpadají, nebo se za přístupu vzduchu rozpadají před vyluhováním samy, jme typy je před vyluhováním nezbytné rozemlít.
V ČSSR byl v ChZJF v Kaznějově vyzkoušen a v průmyslovém měřítku v letech 1958 - 1967 provozován způsob spékání cinvalditového koncentrátu z Cínovce s K2SO4 v rotační peci. Zpracováno bylo celkem 24311 tun cinvalditového koncentrátu s celkovým obsahem 308 t Li. Výtěžnost Li byla nízká a dosahovala cca 55 %, kromě Li nebyly získány žádné další alkalické prvky. Proto byla výroba v r. 1967 zastavena a potřeby průmyslu v solích Li, Rb a Cs byly kryty dovozem ze SSSR.
Je znám způsob podle patentu CN 1046493 02 (A) Method for acquinng lithium carbonate in zinnwaldite, který popisuje způsob spékání cinvalditu se spékacími činidly a dále vyluhovaní spečence vodou ke zvýšení výtěžnosti uhličitanů Li, Rb a Cs do výluhu.
Je znám způsob podle patentu CN 103979809 Method for preparing low-clinker white silicate cement by using lepidolite lithium extraction residue, kdy je zpracováván louženec spečence po
- 1 CZ 306932 B6 získávání Liz lepidolitu, jako součást při výrobě bílého portlandského cementu pomocí společného mletí tohoto loužence spolu s bílým portlandským slínkem, sádrovcem a vápnem Tento postup umožňuje využití jinak těžko uplatnitelných odpadů po získávání Li a dalších alkalických kovů ze silikátových minerálů. Za legislativních podmínek platných v EU není tento způsob využití odpadů realizovatelný.
Jak vysokotlaké vyluhovací postupy v autoklávu, tak spékací postupy jsou investičně i provozně značně náročné. Nevýhodou spékacích procesů je kromě jejich energetické náročnosti také vznik značného množství emisí CO2 a pevného inertního pouze obtížně využitelného odpadu - loužence z vyluhování spečenců. Proto se dnes těmito metodami průmyslově zpracovávají pouze bohatší polucitové, spodumenové nebo amblygonitové rudy. Chudší silikátové rudy, jako cinvaldit, polylithionti, lithionit, Li - muskovit a další nejsou pomocí dosud známých metod ekonomicky efektivně zpracovatelné.
Jako nejnovější postupy se objevují vyluhovací postupy i spékací postupy, uplatňující principy mechanochemické aktivace Zejména vyluhovací postupy v kyselém prostředí pomocí těchto metod doznaly značného pokroku, takže k vyluhování již není potřeba drahých a složitých autoklávů a k loužení dochází v promíchávaných reaktorech za atmosférického tlaku a teploty nižší, než je teplota varu vody. Byly vyzkoušeny i procesy současného mletí a vyluhování silikátových minerálů. Tento proces je ale náročný z energetického hlediska i z hlediska kyselinovzdomých materiálů mlýnů - reaktorů, ve kterých k vyluhování dochází. Tyto procesy vyluhování ale probíhají pomalu a produkují značné množství obtížně využitelného odpadu, stejně jako metody tlakového vyluhování.
V dnešní době jsou hlavním světovým zdrojem přírodní solanky, ze kterých se Li získává převážně pomocí iontoměničů. Z jiných zdrojů mohou, vzhledem k energeticky nákladné extrakci pomocí dosud známých metod, konkurovat pouze bohatší, zejména spodumenové a amblygonitové koncentráty, získané těžbou a úpravou větších pegmatitových těles. Tyto akumulace však nemají příliš velké objemy. Největšími zdroji Li a dalších vzácných alkalických kovů, mimo solanek, jsou především velké akumulace greisenů a lithných granitů bohatých lithnými slídami, především cinvalditem, polylithionitem a Li - muskovitem.
Aby bylo možné ekonomicky a bez vzniku odpadů efektivně získávat alkalické kovy včetně z velmi chudých silikátových rud, jako jsou cinvaldit, Li - muskovit nebo Li - biotit nebo ze živců, především z mikroklinu, bylo zapotřebí nalézt principiálně nové řešení získávání alkalických kovů z těchto zdrojů.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je způsob získávání rozpustných solí vzácných alkalických kovů Li, Rb a Cs a to i z chudých koncentrátů silikátových minerálů obsahujících méně než 1 % hmotn. vzácných alkalických kovů, jehož podstata spočívá v tom, že se minerál a/nebo směs minerálů obsahující alkalické kovy přidá k vápenci surovinové směsi pro výpal portlandského slínku před jejím mletím jako plná nebo částečná náhražka silikátové a/nebo železité korekce v množství 0,5 až 35 % hmotn., vztaženo ke hmotnosti CaO obsaženému v surovinové směsi pro výpal portlandského slínku, jejíž výpal na portlandský slínek je prováděn v cementářské peci vybavené chloridovým by-passem a předkalcinátorem. Spolu se spalinami vyhřívajícími cementářskou pec a předkalcinátor přiváděn chlór v molárním poměru alespoň 1 : 1 vztaženo k sumě alkalických kovů extrahovaných ze surovinové směsi pro výpal portlandského slínku, k zajištění přechodu alkalických kovů ze surovinové směsi pro výpal portlandského slínku do chloridových odprašků odváděných chloridovým by-passem z cementářské pece, přičemž se až 60 % celkového množství chlóru přivádí již do předkalcinátoru cementářské pece, spolu se spalinami vyhřívajícími předkalcinátor za teploty ne vyšší než 1000 °C.
-2CZ 306932 B6
Výhodně se chlór přivádí do cementářské pece anebo předkalcinátoru jako součást paliva vyhřívajícího cementářskou pec v případě, že součástí paliva jsou hořlavé materiály ze skupiny chlorovaných organických látek, zejména ze skupiny chlór obsahujících umělých hmot a eleastomerů.
Vynález je založen na tom, že za využití silikátových minerálů obsahujících alkalické kovy, vápence a případně dalších korekčních složek, jako je lupek, břidlice nebo křemenný písek, je připravena surovinová směs pro výpal portlandského slínku, která splňuje všechny potřebné parametry, zejména pak hydraulický modul (MH), který je vyjádřením poměru CaO + MgO (C) /SiO2 (S) + A12O3 (A) + Fe2O3 (F), a který se musí pohybovat v rozmezí hodnot 1,7 až 2,4; silikátový modul (Ms), který je vyjádřením poměru SiO2 (S) / A12O3 (A) + Fe2O3 (F) a který se musí pohybovat v rozmezí hodnot 1,7 až 2,7 a nakonec aluminátový modul, který je vyjádřením A12O3 (A) / Fe2O3 (F) a který se musí pohybovat v rozmezí hodnot 1,5 až 2,5. Tato surovinová směs je podrobena výpalu na portlandský slínek v cementářské peci, při kterém dojde ke spojení kovů alkalických zemin přítomných ve vápenci s křemičitou a hlinitou složkou obsaženou v silikátových minerálech a případně v křemenu. Přitom dojde k uvolnění alkalických kovů vázaných v silikátových minerálech, podobně, jako je tomu například při vápencové spékací metodě. Pokud je do cementářské pece přiváděn chlór v určitém přebytku, vztaženo k množství alkalických kovů extrahovaných ze suroviny pro výpal portlandského slínku, které jsou v této surovině přítomny, naváže na sebe uvolněné alkalické kovy za vzniku chloridů alkalických kovů. Vzhledem k tomu, že k výpalu portlandského slínku v cementářských pecích dochází při teplotách vyšších než, 1450 °C, dojde k přednostní sublimaci chloridů alkalických kovů, anebo v podřadném množství přítomných síranů alkalických kovů. K sublimaci chloridu vápenatého dochází při teplotách vyšších než 1935 °C, a tedy pouze v blízkosti plamene hlavního hořáku cementářské pece. Chloridy alkalických kovů pak s vysokou výtěžností přejdou do odprašků chloridových by-passů, kterými jsou dnes cementářské pece běžně vybaveny a to zejména proto, že součástí paliva bývají běžně chlorované organické látky, především PVC, chloroprenové kaučuky a další podobné látky, které obsahují často až několik desítek procent hmotnostních Cl a které jsou zastoupené v tzv. substitučních či alternativních palivech, jako je TAP či přímo tříděné plasty a pryž. Při spalování těchto látek dochází k uvolňování Cl, který reaguje přednostně s alkalickými kovy a v menší míře také s kovy alkalických zemin, tedy Ca a Mg na chloridy. Tyto sole, které by znehodnocovaly portlandský slínek, a tím i chlór který je v nich obsažen, jsou odváděny chloridovými by-passy, instalovanými obvykle na vstupu do cementářské pece. Pokud jsou jako součást silikátové korekce cementářské suroviny použity slídy, nebo jiné silikáty, obsahující rovněž vzácnější alkalické kovy, jako Li, Rb a Cs, přejdou i tyto s ostatními, méně vzácnými alkalickými kovy do odprašků chloridových by-passů. V určité míře se zejména při spalování pryže uvolňuje také SO3, který rovněž reaguje s alkalickými kovy i s kovy alkalických zemin. Proto jsou v odpraškách získaných z chloridových by-passů často v menší míře přítomny rovněž sírany alkalických kovů a kovů alkalických zemin, které jako příměs doprovází značně převládající chloridy. Přitom produkovaný portlandský slínek zůstane běžně využitelným standardním komerčním produktem. Zároveň při větším množství silikátových minerálů obsahujících alkalické kovy, přítomných v surovině pro výpal portlandského slínku lze zvýšit podíl alternativních paliv obsahujících chlór až několikanásobně, oproti dnes běžně dosahovanému stavu.
Vynález je dokumentován příklady provedení, aniž by se jimi omezoval.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Získávání alkalických kovů do chloridových odprašků cementářské pece z cinvalditu při částečné substitucí fosilního paliva hlavního hořáku cementářské pece alternativním palivem obsahujícím odpadní chlorovaný PET.
-3 CZ 306932 B6
K přípravě surovinové směsi pro výpal portlandského slinku se použije 1 hmotnostní díl vápenatého slínovce s obsahem CaCO3 80% hmotn. a 0,03 hmotnostního dílu cinvalditu. Při výpalu portlandského slinku se použije v hlavním hořáku cementářské pece alternativní palivo, obsahující 9 kg chlorovaného PET, vztaženo na 1 t cementářské směsi, k zajištění dostatečného množství Cl pro extrakci alkalických kovů ze surovinové směsi přičemž jedna polovina hmotnosti alternativního paliva je přiváděna do hořáku předkalcinátoru a druhá polovina hmotnosti alternativního paliva je přiváděna do hlavního hořáku rotační cementářské pece.
Příklad 2
Získávání alkalických kovů do chloridových odprašků cementářské pece z cinvalditu při částečné substituci fosilního paliva hlavního hořáku cementářské pece a hořáku předkalcinátoru odpadním chlorovaným PET.
K přípravě surovinové směsi pro výpal portlandského slinku se použije 1 hmotnostní díl vápenatého slínovce s obsahem CaCO3, 80% hmotn, a 0,03 hmotnostního dílu cinvalditu. Při výpalu portlandského slinku se použije v hlavním hořáku cementářské pece alternativní palivo, obsahující 4 kg PVC a do cementářské pece se přidá spolu s drtí pryže pneumatik 6,5 kg chloroprenového kaučuku.
Průmyslová využitelnost
Způsob získávání alkalických kovů ze silikátových minerálů dle vynalezu je využitelný k bezodpadovému vedlejšímu získávání alkalických kovů, včetně vzácných alkalických kovů Li, Rb a Cs a to i z chudých koncentrátů silikátových minerálů obsahujících méně než 1 % hmotn. vzácných alkalických kovů.
Claims (2)
1. Způsob získávání rozpustných solí vzácných alkalických kovů Li, Rb a Cs a to i z chudých koncentrátů silikátových minerálů obsahujících méně než 1 % hmotn. vzácných alkalických kovů, vyznačující se tím, že se minerál a/nebo směs minerálů přidá k vápenci surovinové směsi pro výpal portlandského slinku před jejím mletím jako plná nebo částečná náhražka silikátové a/nebo železité korekce v množství 0,5 až 35 % hmotn., vztaženo ke hmotnosti CaO obsaženému v surovinové směsi pro výpal portlandského slinku, jejíž výpal na portlandský slínek je prováděn v cementářské peci vybavené chloridovým by-passem a předkalcinátorem, spolu se spalinami vyhřívajícími cementářskou pec a předkalcinátor je přiváděn chlor v molámím poměru alespoň 1 : 1 vztaženo k sumě alkalických kovů extrahovaných ze surovinové směsi pro výpal portlandského slinku, pro zajištění přechodu alkalických kovů ze surovinové směsi pro výpal portlandského slinku do chloridových odprašků odváděných chloridovým by-passem z cementářské pece, přičemž až 60 % celkového množství chlóru se přivádí do předkalcinátoru cementářské pece za teploty ne vyšší než 1000 °C.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že chlór se přivádí do cementářské pece a/nebo předkalcinátoru jako součást paliva vyhřívajícího cementářskou pec v případě, že součástí paliva jsou hořlavé materiály ze skupiny chlorovaných organických látek, zejména ze skupiny chlór obsahujících umělých hmot a elastomerů.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-416A CZ2016416A3 (cs) | 2016-07-07 | 2016-07-07 | Způsob získávání rozpustných solí vzácných alkalických kovů Li, Rb a Cs ze silikátových minerálů |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-416A CZ2016416A3 (cs) | 2016-07-07 | 2016-07-07 | Způsob získávání rozpustných solí vzácných alkalických kovů Li, Rb a Cs ze silikátových minerálů |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ306932B6 true CZ306932B6 (cs) | 2017-09-20 |
| CZ2016416A3 CZ2016416A3 (cs) | 2017-09-20 |
Family
ID=59846914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2016-416A CZ2016416A3 (cs) | 2016-07-07 | 2016-07-07 | Způsob získávání rozpustných solí vzácných alkalických kovů Li, Rb a Cs ze silikátových minerálů |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2016416A3 (cs) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB804962A (en) * | 1956-10-09 | 1958-11-26 | Chempatents Inc | Preparation of high purity lithium carbonate from lithium ores |
| GB891784A (en) * | 1957-06-27 | 1962-03-21 | Scient Design Co | Lithium chloride production |
| US20030023127A1 (en) * | 2001-07-30 | 2003-01-30 | Taiheiyo Cement Corporation | Waste processing method, waste processing system, integrated waste processing method, and integrated waste processing system |
| CN101607796A (zh) * | 2009-07-30 | 2009-12-23 | 北京金隅红树林环保技术有限责任公司 | 一种利用高碱原料生产低碱水泥的方法 |
| CN101607797A (zh) * | 2009-07-30 | 2009-12-23 | 北京金隅红树林环保技术有限责任公司 | 一种利用高碱原料生产低碱水泥的方法 |
| CN201530782U (zh) * | 2009-07-30 | 2010-07-21 | 北京金隅红树林环保技术有限责任公司 | 一种利用高碱原料生产低碱水泥的装置 |
-
2016
- 2016-07-07 CZ CZ2016-416A patent/CZ2016416A3/cs unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB804962A (en) * | 1956-10-09 | 1958-11-26 | Chempatents Inc | Preparation of high purity lithium carbonate from lithium ores |
| GB891784A (en) * | 1957-06-27 | 1962-03-21 | Scient Design Co | Lithium chloride production |
| US20030023127A1 (en) * | 2001-07-30 | 2003-01-30 | Taiheiyo Cement Corporation | Waste processing method, waste processing system, integrated waste processing method, and integrated waste processing system |
| CN101607796A (zh) * | 2009-07-30 | 2009-12-23 | 北京金隅红树林环保技术有限责任公司 | 一种利用高碱原料生产低碱水泥的方法 |
| CN101607797A (zh) * | 2009-07-30 | 2009-12-23 | 北京金隅红树林环保技术有限责任公司 | 一种利用高碱原料生产低碱水泥的方法 |
| CN201530782U (zh) * | 2009-07-30 | 2010-07-21 | 北京金隅红树林环保技术有限责任公司 | 一种利用高碱原料生产低碱水泥的装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| KALIVODA, K.; Výroba alfa sádry s vyuzitím chloridových odprasku. Brno: Vysoké ucení technické v Brne, Fakulta stavební, 2013 * |
| VIRÁGOVÁ T.; Sledování vlivu ruzných technologií mletí na vlastnosti portlandských cementu. Brno: Vysoké ucení technické v Brne, Fakulta stavební, 2013 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2016416A3 (cs) | 2017-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2141132A (en) | Process of treating siliceous materials | |
| US20230036470A1 (en) | Cementitious material production from non-limestone material | |
| CN107267777A (zh) | 一种含铷矿中提取铷的新方法 | |
| KR20100085618A (ko) | 페로니켈슬래그로부터 메카노케미스트리 방법에 의한 수산화마그네슘과 산화마그네슘 제조 | |
| CN114314616A (zh) | 一种从富钾板岩提取碳酸钾和氧化铝的工艺 | |
| WO2024059557A2 (en) | High efficiency acid-base leaching methods and systems | |
| CN104805311B (zh) | 一种利用含铷长石提铷联产硅肥的方法 | |
| CN112546529B (zh) | 一种利用工业废渣及废气实现高碱性赤泥脱碱的工艺 | |
| CZ306932B6 (cs) | Způsob získávání rozpustných solí vzácných alkalických kovů Li, Rb a Cs ze silikátových minerálů | |
| RU2327874C1 (ru) | Состав закладочной смеси и способ ее изготовления | |
| CN108483408A (zh) | 一种磷石膏、赤泥与低品位铝土矿的综合利用工艺 | |
| CN108706615A (zh) | 一种磷石膏、高硫铝土矿与粉煤灰的综合利用方法 | |
| CZ307465B6 (cs) | Způsob získávání sloučenin Li | |
| KR20130031425A (ko) | 광미로부터 매트와 슬래그를 얻는 방법 | |
| CN108751140A (zh) | 处理磷石膏、高铁赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的方法 | |
| CN108658110A (zh) | 一种综合处理赤泥、粉煤灰和低品位铝土矿的工艺 | |
| CN108751138A (zh) | 一种赤泥与磷石膏的综合利用工艺 | |
| CN108751146A (zh) | 一种低品位铝土矿与磷石膏的综合利用工艺 | |
| CN108706616A (zh) | 一种综合处理磷石膏、高铁赤泥与粉煤灰的工艺 | |
| CN108658109A (zh) | 一种利用磷石膏和粉煤灰制备粉煤灰水泥回收铝的工艺 | |
| CN108751966A (zh) | 一种磷石膏和赤泥制炉衬硬质保温板联产酸的工艺 | |
| US1354727A (en) | Treatment of potassiferous materials | |
| US1312592A (en) | Third to archibald cox | |
| US1209135A (en) | Process of making cement. | |
| US1508777A (en) | Process for producing and utilizing alkalies and alumina |