PL50249B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 30. VIII. 1961 Francja OpubJikowatio: 3. 1. 1966 50249 KI. 12 m, 7/30 MKP C 01 f 7/so UKD 661 862.22: 661.862. 046.4.Wlasciciel patentu: Pecliney Compagnie de Produitis Chimiaues et Electrometallurgiaues, Paryz (Francja) Sposób wytwarzania korundu Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania ko¬ rundu przez redukcje rudy ubogiej w tlenek gli¬ nowy, w której stosunek R zawartego w rudzie tlenu, wystepujacego w postaci tlenków zelaza, krzemu i tytanu, do zawartego w rudzie tlenku glinowego wynosi co najmniej 19%.Dotychczas boksyty o zawartosci tlenku glino¬ wego ponizej 65% wagowych w stosunku do ma¬ terialu przeznaczonego do kalcynowania wyrzuca sie, gdyz poddawanie ich redukcji w elektrycz¬ nym piecu lukowym ze wzgledu na wysokie zu¬ zycie energii elektrycznej1 bylo nieekonomiczne.Ponadto nawet boksyty bogatsze, zawierajace po¬ wyzej 67% A1203 nie zawsze nadaja sie do prze¬ robu, poniewaz w czasie karbotermicznej redukcji w piecu elektrycznym nastepuje gwaltowne wy¬ dzielanie sie gazów, co czesto powoduje wylewa¬ nie sie zawartosci pieca lub co najmniej znaczne straty cieplne i uszkodzenia urzadzenia. Duze trudnosci przy przerobie sprawiaja równiez bok¬ syty o bardzo duzej zawartosci tlenków zelaza, krzemu i tytanu.Sposób wedlug wynalazku umozliwia ekono¬ miczna przeróbke ubogich boksytów, z których otrzymywanie Al2Os uwazane byly dotychczas za nieoplacalne. Sposób ten charakteryzuje aie tym, ze proces prowadzi sie dwustopniowo, przy czym w pierwszym stopniu rude poddaje sie redukcji w temperaturze 700 — 1500°C najkorzystniej 1100 — 1300QC, przy ilosci czynnika redukujacego 10 15 20 25 30 równej co najmniej ilosci stechiometrycznie po¬ trzebnej do zmniejszenia stosunku R ponizej 19% a uzyskany produkt posredni w. drugim stopniu poddaje sie karbotermicznej redukcji w elektrycz¬ nym piecu lukowym, przy ilosci wegla jaka jest co najmniej stechiometrycznie potrzebna do zre¬ dukowania zanieczyszczen tlenem, zawartych w produkcie posrednim.Drugie stadium przeprowadza sie w temperatu¬ rze co najmniej 2000°C. Jako czynnik redukujacy, stosowany w pierwszej fazie sposobu wedlug wy¬ nalazku, stosuje sie znane reduktory jak np. sta¬ ly material zawierajacy wegiel elementarny, na przyklad koks, wegiel drzewny, badz rózne weg¬ lowodory bogate w wegiel, badz tez palne pro¬ dukty gazowe, na przyklad gaz koksowniczy, gaz ziemny, metan, wodór i tlenki wegla lub tez mie¬ szaniny tych gazów.Pierwsze stadium procesu mozna przeprowa¬ dzac badz w piecu obrotowym, badz stosujac loze ruchome albo fluoidalne, badz tez w piecu tune¬ lowym.Wielka zaleta sposobu wedlug wynalazku jest to, ze umozliwia on wykorzystywanie materialów, które uprzednio uwazano za nienadajace sie do ekonomicznego wytwarzania korundu. Stosunkowo niski zakres temperatur 700 — 1500°C i stosowa¬ nie w pierwszym stadium stosunkowo niekosztow- nego materialu palnego, takiego jak koks, umoz¬ liwia ekonomiczne przeprowadzanie procesu re- 5024950249 4 dukcji. Jeszcze wieksza korzysc osiaga sie, jezeli pierwsze stadium sposobu wedlug wynalazku przeprowadza sie jednoczesnie z odwadnianiem przez kalcynowanie, na ogól w temperaturze 1000 — 1100*0.W piecu elektrycznym wydzielanie gazu z pro¬ duktu posredniego uzyskanego po pierwszym stopniu redukcji jest znacznie slabsze, niz w przy- * gadku niestosowania pierwszego stopnia reduk- Qg\ ^i, przy czym stwierdzono, ze wydzielanie gazu jest tym slabsze, im mniejsza jest wielkosc sto¬ sunku R. Ten fakt jest wazny jesli chodzi o wy¬ dajnosc godzinowa elektrycznego pieca Lukowego, gdyz im mniej gazu wydziela produkt posredni, tym wiecej w jednostce czasu mozna przerobic tego produktu.Zostalo stwierdzone, ze wydajnosc godzinowa elektrycznego pieca lukowego jest mniej wiecej odwrotnie proporcjonalna do stosunku R, tak ze dzialanie pieca mozna regulowac stosownie do skladu chemicznego wejsciowej rudy.Nastepujace przyklady wyjasniaja wytwarzanie korundu za pomoca elektrycznej redukcji karbo- termicznej wedlug wynalazku. • Przyklad I. Material wyjsciowy mial naste¬ pujacy sklad.-chemiczny; .¦ - ¦ - - Fe203 26 % wagowo SiC2 10 % wagowo Ti02 3 % wagowo A1203 61 % wagowo - Stosunek R wynosil: 23,5 %.Gdy boksyt ten wprowadzono bezposrednio do elektrycznego pieca lukowego w celu zredukowa¬ nia, to zawartosc pieca wylewala sie praktycznie uniemozliwiajac jego ekonomiczna prace.Zgodnie z wynalazkiem, najpierw mieszano boksyt z koksem z wydajnoscia godzinna 3000 Kg boksytu na 500 Kg koksu. Mieszanine te dostarczo¬ no stopniowo do obrotowego pieca, jego temperatu¬ re podwyzszono do okolo 1200°C i utrzymywano na tym poziomie mniej wiecej przez jedna godzine.Otrzymano w ten sposób produkt posredni, o sto¬ sunku R wynoszacym okolo 17%.Ten produkt posredni byl wprowadzany do elektrycznego pieca lukowego przy ciaglym doda¬ waniu koksu, przy czym 8 czesci wagowych kok¬ su mieszano ze 100 czesciami wagowymi produktu posredniego. Praca byla równomierna i spokojna a masa reagujaca miala temperature okolo 2000°C.Otrzymano korund zawierajacy 99,6% wagowo tlenku glinowego, przy wydajnosci 1300 Kg/godz. i przy zuzyciu mocy 6000 kw.Przyklad II. Zastosowano boksyt o tej sa¬ mej jakosci i w tej samej ilosci jak w przykla¬ dzie I i o takim samym skladzie.Produkt posredni otrzymany tak samo jak w przykladzie I, byl doprowadzony do temperatury 1200°C w piecu obrotowym, ale utrzymywano go w tej temperaturze przez 2 godziny zamiast jed¬ nej godziny. Otrzymano produkt posredni o sto¬ sunku R wynoszacym okolo 11%.Ten produkt posredni wprowadzono do tego sa¬ mego elektrycznego pieca lukowego, co w przy¬ kladzie I, przy czym zastosowano 6 czesci wago¬ wych kokstf n^ 100 czesci wagowych produktu posredniego. Znowu zaobserwowano bardzo regu¬ larne dzialanie pieca, a temperatura byla4, w przy¬ blizeniu taka sama jak w przykladzie I.Srednia wydajnosc godzinowi 200$ Kg korundu o takim samym stopniu ¦ czystosci jak w przykla¬ dzie I byla uzyskana przy uzyciu mocy 7500 kw. ¦' PL

Claims (5)

1. Z as t r ze z en i a pi a t e ri t o w e 1. Sposób wytwarzania korundu na drodze dwu¬ stopniowej redukcji rudy ubogiej w tlenek glinowy, w której stosunek R zawartego w ru¬ dzie tlenu, wystepujacego w postaci tlenków zelaza, krzemu i tytanu, do zawartego w ru¬ dzie tlenku glinowego wynosi oo najmniej 19%, znamienny tym, ze w pierwszym stopniu rude redukuje sie znanymi srodkami redukujacymi w temperaturze 700 — 1500°C stosujac czynnik redukujacy w ilosci równej co najmniej ilosci stechiometrycznie potrzebnej do zmniejszenia stosunku R pionizej 19 % a uzyskany produkt posredni poddaje nastepnie karbotermicznej re¬ dukcji w piecu elektrycznym stosujac do re¬ dukcji wegiel w takiej ilosci jaka jest stechio¬ metrycznie potrzebna do zredukowania zanie¬ czyszczen tlenem zawartych w produkcie po¬ srednim.

2. Sposób wedlug zastrz, 1, znamienny tym, ze karbotermiczna redukcje produktu posredniego prowadzi sie. w temperaturze co najmniej 2000°C.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 — 2, znamienny tym, ze w pierwszym stopniu redukcje prowadzi sie w temperaturze 1000 — 1300°C.

4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze w pierwszym stopniu jako czynnik reduku¬ jacy stosuje sie staly material zawierajacy we¬ giel elementarny.

5. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, znamienny tym, ze w pierwszym stopniu jako czynnik reduku¬ jacy stosuje sie gazowy material palny, który zawiera mieszanine dwóch lub wiecej takich gazów jak gaz koksowniczy, gaz ziemny, me¬ tan, wodór i tlenek wegla. 10 15 20 25 M 35 40 45 50 1784. RSW „Prasa", Kielce. Nakl. 250 egz. PL