CZ83095A3

CZ83095A3 - Způsob zpracování prachové frakce hliníkových stěrů

Info

Publication number: CZ83095A3
Application number: CZ95830A
Authority: CZ
Inventors: Miroslav Ing Slansky; Vaclav Ing Csc Vesely
Original assignee: Miroslav Ing Slansky; Vesely Vaclav
Priority date: 1995-04-03
Filing date: 1995-04-03
Publication date: 1996-10-16

Abstract

Způsob zpracování prachové frakce hliníkových stěrů vznikající jako odpad při tavení hliníku za použití tavných solí s následným vymíláním hliníku ze strusky obsahující vedle oxidu hlinitého kovový hliník, karbid a nitrid hlinitý a tavné soli, při kterém se prachové frakce louží bez přístupu vzduchu při teplotě 80 až 100°C v loužicím roztoku obsahujícím chloridové ionty v koncentraci 30 až 80 g/1, jehož pH se udržuje vznikajícím amoniakem na hodnotě 10 až 12, poté se oddělí nerozpuštěný zbytek obsahující oxid a hydroxid hlinitý, zbylý výluh se odpařením zahustí a krystalizací se vyloučí směsná sůl chloridů a plyny vznikající při loužení obsahující převážně vodík, metan a amoniak se spalují při teplotě 800 až 1000°C za vzniku vodní páry, oxidu uhličitého a dusíku.

Description

Vynález se týká způsobu zpracování prachové frakce fa.1 i níkovýchtxs stěrů vznikající jako odpad při tavení hliníku za použiti ~ tavných solí s následným vymíláním hliníku ze strusky obsahující vedle oxidu hlinitého kovový hliník, karbid a nitrid hlinitý a tavné soli. Tato frakce představuje nebezpečný odpad vznikající při zpracování hliníku uvedeným způsobem

Dosavadní stav techniky

Dosavadní postupy zpracování se omezuji především na skládkování této suroviny, přičemž pouze její minimální množství se využívá v hutnictví. Tato surovina patří z hlediska zařazení do katalogu odpadů ke skládkování mezi zvlášť nebezpečné odpady, neúnosné pro životní prostředí. Při skládkování bez speciálního zabezpečení proti vzdušné vlhkosti vznikají plyny, které se vyznačují výbušností v důsledku přítomnost vodíku a značným zápachem díky přítomnosti propinu, amoniaku acetylénu apod. Při styku s vodou dochází k vyluhování solí a kontaminaci podloží a v neposlední řadě pak dochází ke vzniku prašnosti a sekundárnímu znečištění okolí skládky.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob zpracování prachové frakce hliníkových stěrů vznikající jako odpad při tavení hliníku za použití tavných solí s následným vymíláním hliníku ze strusky obsahující vedle oxidu hlinitého kovový hliník, karbid a nitrid hlinitý a tavné soli, jehož podstata spočívá v tom, že se prachová frakce louží bez přístupu vzduchu při teplotě 80 až 100 °C v loužicím roztoku obsahujícím chloridové ionty v koncentraci 30 až 80 g/1, jehož pH se udržuje vznikajícím amoniakem na hodnotě 10 až 12, poté se oddělí nerozpuštěný zbytek obsahující oxid a hydroxid hlinitý, zbylý výluh se odpařením zahustí a krystalizací se vyloučí směsná sůl chloridů a plyny vznikající při loužení obsahující převážně vodík, metan a amoniak se spalují při teplotě 800 až 1000 °C za vniku vodní páry, oxidu uhličitého a dusíku.

i

Podle vynálezu lze dále loužicí roztok pro loužení prachové frakce získat smísením brýdového kondenzátu z odpařování s kondenzátem ochlazených odplynú obsahujících amoniak, přičemž je výhodné brýdový kondenzát nejprve použít k vyprání nerozpuštěného zbytku po loužení od roztoku solí.

Poměr 'dávkování prachové frakce lze s výhodou upravit podle obsahu rozpustných solí tak, aby koncentrace solí po loužení nepřekročila hranici nasycení ve výši maximálně 20% hmotnostních.

Plyny vznikající při loužení je možno dále zpracovat tak, že se plyny nejprve bez přístupu vzduchu ochladí a vzniklý kondenzát nasycený amoniakem se vrátí zpět do loužicího procesu a ochlazené plyny se spálí se vzduchem při teplotě 800 až 1000°C , přičemž se přebytek vzduchu řídí koncentrací kyslíku ve spalinách, která je udržována v rozmezí 12 až 16% obj emových.

Aplikací způsobu podle vynálezu se prakticky zcela separují soli obsažené v prachové frakci, které lze pak s výhodou zpracovat na tavné soli použitelné při tavení hliníku. Dále se rozloží látky uvolňující při reakci s vodou výbušné, jedovaté a nebezpečné plyny, které se s výhodou použijí k výrobě tepla pro odpaření solného výluhu.

Uvedeným způsobem lze možné zpracovávat prachové frakce vznikající při tavení hliníku jak s použitím tavných solí tak pod inertní atmosférou bez použití tavných solí.

Přehled obrázků na výkrese

Obrázek představuje technologické schéma zařízení, které lze použít k provádění způsobu vynálezu

Příklady provedeni vynálezu

Příklad 1

Do loužicího reaktoru byla dávkována prachová frakce hliníkových stěrů o hmotnosti 1000 kg/hod o hmotnostním složení 15% chloridů, 67% oxidu hlinitého, 2,5% nitridů a 0,5% karbidů. Zbytek tvořil kovový hliník. Zároveň byly do reaktoru přiváděny prací vody z filtrace korundové frakce v množství 1106 kg/hod. Plyny odcházející z reaktoru byly vedeny do chladiče a vzniklý kondenzát stékal zpět do reaktoru. Množství ochlazených odplynú činilo 25 až 27 /hod a byly vedeny do spalovací komory. Zde byly spalovány v přebytku vzduchu při teplotě 900 C° tak, aby koncentrace kyslíku ve spalinách byla

15% objemových. Pro spalování se přidávalo 72 m³/hod vzduchu. Směs byla loužena v reaktoru při teplotě 90 C° a pH 10 po dobu 8 hodin. Suspenze z loužicího reaktoru byla vedena do zásobníku a pak filtrována na tlakové nuči. Filtrát byl odveden do kontinuální odparky, kde byl zahuštěn ke krystalizaci. Vyloučené krystaly byly odstředěny a vzniklá směsná sůl obsahovala 5% hm vlhkosti. Brýdový kondenzát v množství 833 kg/hod se použil na rmutaci filtračního koláče po odfiltrování solného roztoku. Vzniklá suspenze se opět filtrovala. Filtrační koláč byl tvořen 61% hm, oxidu hlinitého, 0,5% hm chloridů, 20% hm vlhkosti a zbytek tvořil kovový hliník a hydroxid hlinitý.

Z výsledku vyplývá, že způsobem podle vynálezu je možno získat směsnou sůl s výtěžností 97%. Karbid a nitrid se rozloží s účinností 99,95%.

Příklad 2.

Pro větší názornost a osvětlení podmínek realizace způsobu podle vynálezu je dále popsáno s odkazem na přiložený výkres uspořádání technologické linky a její funkce. K loužení slouží plynotěsný reaktor, do kterého se dávkuje prachová frakce i prací voda 2 a kondenzát odplynů 3. Nerozpuštěný zbytek loužení se oddělí na filtru 21 a vede se do nádrže 22, kde se rmutuje s brýdovým kondenzátem 13 z odparky 24 a poté se filtruje na filtru 23.. Z filtru 23 odchází pevné podíly 16 obsahující oxid a hydroxid hlinitý. Filtrát 9 je nastřikován do odparky 24, kde se zahustí a nechá krystalizovat v chlazeném krystalizátoru 25. Krystaly vyloučené soli 12 se oddělí na separátoru 26 od matečného roztoku 11. který se vrací zpět do odparky 24. Plyny 5 vznikající v reaktoru 20 se ochlazují v kondenzátoru 27 a odvádějí se do spalovací komory 28 kde reagují za teploty 850 C° s přebytkem vzduchu 6 na spaliny 2·

Průmyslová využitelnost

Způsob podle vynálezu lze využít všude tam kde prachovou frakci uvedeného složení nelze využít v hutnictví a z hlediska ekologického je třeba vyloučit její skládkování.

Claims

1. Způsob zpracování prachové frakce hliníkových stěrů vznikající jako odpad při tavení hliníku za použití tavných solí s následným vymíláním hliníku ze strusky obsahující vedle oxidu hlinitého kovový hliník, karbid a nitrid hlinitý a tavné soli, vyznačený tím, že prachová frakce se louží bez přístupu vzduchu při teplotě 80 až 100 °C v loužicím roztoku obsahujícím chloridové ionty v koncentraci 30 až 80 g/1, jehož pH se udržuje vznikajícím amoniakem na hodnotě 10 až 12, poté se oddělí nerozpuštěný zbytek obsahující oxid a hydroxid hlinitý, zbylý výluh se odpařením zahustí a krystalizací se vyloučí směsná sůl chloridů a plyny vznikající při loužení obsahující převážně vodík, metan a amoniak se spalují při teplotě 800 až 1000 °C za vniku vodní páry, oxidu uhličitého a dusíku.

2. Způsob podle nároku 1 vyznačený tím, že loužicí roztok pro loužení prachové frakce se získá smísením brýdového kondenzátu z odpařování s kondenzátem ochlazených odplynů obsahujících amoniak.

3. Způsob podle nároku 2 vyznačený tím, že brýdový kondenzát se nejprve použije k vyprání nerozpuštěného zbytku po loužení od roztoku solí.

4. Způsob podle nárdku 1 vyznačený tím, že poměr dávkování prachové frakce se upraví podle obsahu rozpustných solí tak, aby koncentrace solí po loužení nepřekročila hranici nasycení ve výši maximálně 20% hmotnostních.

5. Způsob podle nároku 1 vyznačený tím, že plyny vnikající při loužení se bez přístupu vzduchu ochladí a vzniklý kondenzát nasycený amoniakem se vrací zpět do loužicího procesu a ochlazené plyny se spálí se vzduchem při teplotě 800 až 1000 °C, přičemž se přebytek vzduchu řídí koncentrací kyslíku ve spalinách, která je udržována v rozmezí 12 až 16% objemových